ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦ В ЭЛЕКТРОДНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (1956 год)

 

  Главная      Учебники - Разные     Производство электродов для дуговой сварки (Крюковский Н.Н.) - 1956 год

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     4      5      6      7     ..

 

 

 

 

ГЛАВА V ПОДГОТОВКА КОМПОНЕНТОВ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ (1956 год)

ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦ В ЭЛЕКТРОДНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (1956 год)

Шаровые мельницы периодического действия. Наибольшее применение в электродном производстве получили шаровые мельницы периодического действия с внутренними размерами барабана (по внутреннему диаметру и длине) 1250X900; 1000X800; 880X478 соответственно с полезной емкостью барабана: 1230, 630 и 230 л.

Барабаны шаровых мельниц периодического действия загружаются стальными шарами и компонентами, подлежащими измельчению, приблизительно на 1/3 объема барабана.

Отношение веса шаров к весу измельчаемых компонентов подбирается в зависимости от физических свойств компонентов и требований к тонине помола.

Обычно это соотношение колеблется от 1:1 до 2 : 1

 

При дроблении твердых и вязких ферросплавов, например ферротитана, отношение выбирается от 1,5 : 1 до 2 : 1. При дроблении доменного ферромарганца 1:1. Если необходимо получить очень тонкие порошки тугоплавких минералов, например кварцевого песка, необходимо увеличивать отношение веса шаров к весу материала.

Практически установлено, что в случае применения шаровых мельниц периодического действия для сухого измельчения компонентов выгодно принимать с точки зрения удельной производительности по выходу тонких порошков отношение диаметра мельницы к длине равным от 1,25:1 до 1,5 : 1.

Шаровые мельницы периодического действия загружаются через люк в корпусе барабана шаровой мельницы (фиг. 13) с глухой крышкой 5.

 

 

 

 

Фиг. 13. Схема (разрез) шаровой мельницы периодического действия:
1 — люк кожуха; 2—защитный кожух шаровой мельницы; 3 — патрубок для соединения кожуха мельницы с вентиляционной системой; 4 — шаровая мельница; 5—крышка люка шаровой мельницы; 5—нижняя часть кожуха; 7 — бункер для приемки дробильных материалов; 8 — приемная тележка.

 

У шаровой мельницы при вращении барабана на шары действуют сила тяжести, сила трения, образующаяся между шарами и стенкой барабана мельницы, и центробежная сила, прижимающая шары к внутренней поверхности барабана шаровой мельницы.

Если число оборотов барабана шаровой мельницы незначительно, то и центробежная сила будет сравнительно невелика.

В этом случае шары под действием силы тяжести и силы трения будут перекатываться и раздавливать компоненты собственным весом.

При увеличении числа оборотов барабана шаровой мельницы центробежная сила будет сильнее прижимать шары

к стенке, и в результате они будут подниматься по направлению вращения барабана, т. е. угол подъема шаров в барабане будет возрастать.

 

Когда наступит момент, при котором результирующая сила веса шаров, силы трения и центробежной силы будет направлена от стенки мельницы, тогда произойдет отрыв шаров от стенки барабана с падением их вниз по параболической кривой.

В результате удара падающих шаров будет совершаться измельчение компонентов. Часть материала, раздробленного ударами шаров, подвергается дополнительному измельчению раздавливанием и истиранием при скольжении и качении шаров. При дальнейшем увеличении скорости вращения барабана шаровой мельницы может наступить момент, когда шары не будут отставать от поверхности барабана и будут вращаться вместе с ним, не производя работы.

 

 

 

Таблица 26

Предельно допустимые и рекомендуемые обороты шаровых цилиндрических мельниц

 

 

В табл. 26 приводятся рекомендуемые числа оборотов барабанов шаровых цилиндрических мельниц в зависимости от диаметров барабанов.

При измельчении твердых компонентов должны применяться шары диаметром 100—125 мм и шары средних размеров — 50—70 мм.

Обычно барабан мельницы заполняется шарами 50 и 75 мм.

Подбор шаров. Шары подбираются (по весу) таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу камеры 

дробления. Комплект шаров для мельницы не является постоянным, а зависит от свойств материала и от требуемой тонины помола. В каждом случае шары надо подбирать опытным путем. Помол регулируется изменением загрузки мельницы шарами и материалом.

Расстояние от оси вращения мельницы до поверхности шаров и материалов должно быть не менее 60—70 мм.

Необходимо учитывать, что шары в процессе работы шаровой мельницы постепенно изнашиваются, поэтому периодически (через 10—15 дней) число их пополняется новыми.

Через 2—3 месяца шары вновь взвешиваются и одновременно из мельницы удаляются металлический лом и другие посторонние предметы.

О количестве и весе добавляемых в мельницу шаров и о времени их загрузки ведутся систематические записи.

Ниже приводятся данные о весе стальных шаров разных диаметров и о количестве их в 1 г (табл. 27).

Для каждого компонента, измельчаемого в шаровой мельнице периодического действия размерами 1250X900, на Московском

 

Таблица 27

Диаметр шаров в мм

Вес одного шара в кг

Количество шаров в 1 т

Диаметр шаров в мм

Пес одного шара в кг

Количество шаров в 1 т

12 5

8,15

122

60

0,88

1137

100

4,05

217

55

0,73

1370

75

1,63

614

50

0,56

1786

70

1,33

753

40

0.28

3572

65

1.11

901

30

0.12

8334

 

 электродном заводе приняты следующие режимы дробления в часах:

Ферромарганец....................1,5

Титановый концентрат................2,5

Титанома гнетитовая руда...............2,5

Полевой шпат ....................2

Кварцевый песок...................4 и т. д.

 

 

По истечении установленного времени дробления компонента мельницу останавливают, открывают крышку на люке, устанавливают вместо нее решетку с отверстиями шириной 10—12 мм и пускают шаровую мельницу вновь.

Установленная на люке решетка удерживает шары от выпадения их в бункер.

Во время вращения шаровой мельницы раздробленный материал высыпается через отверстия решетки крышки в бункер 7, установленный в кожухе мельницы, и оттуда попадает на тележку 8.

После разгрузки шаровой мельницы решетка снимается, мельница загружается вновь и процесс размола начинается сначала.

По мерс измельчения компонента в шаровой мельнице периодического действия звук от ударов шаров становится слабее, так как он приглушается раздробленным материалом. Удельная производительность шаровой мельницы периодического действия, измеряемая выходом кондиционного продукта в час, в первое время увеличивается, но затем, по мере измельчения материала внутри мельницы, создается упругая подушка, смягчающая удары шаров, и удельная производительность мельницы постепенно падает.

В процессе тонкого измельчения компонентов в шаровой мельнице может происходить «избирательное дробление», которое заключается в том, что дробятся в первую очередь более мягкие составляющие. Тогда отсевы могут в значительной степени отличаться но своему химическому составу от средней пробы компонента до его дробления. Ввиду этого не рекомендуется загружать шаровые мельницы периодического действия только одними отсевами руд и минералов.

В такую мельницу отсевы следует добавлять в определенном отношении к компонентам при каждой очередной загрузке.

При дроблении в шаровых мельницах ферромарганца и ферротитана необходимо принимать меры по предупреждению воспламенения взвешенной внутри барабана пыли ферросплавов от искр, образующихся при взаимных ударах стальных шаров, при ударах шаров о куски ферросплавов и взаимных ударах кусков ферросплавов.

Взвешенная пыль воспламеняется в момент доступа в барабан шаровой мельницы периодического действия свежей порции воздуха при открытии крышки люка или при разгрузке дробленых компонентов в бункер защитного кожуха мельницы.

Воспламенение взвешенной пыли обычно сопровождается выбросом горящей пыли в цех, что может послужить причиной серьезных ожогов рабочих и загорания.

Для предупреждения воспламенения взвешенной в воздушной среде пыли ферромарганца и ферротитана в шаровую мельницу одновременно с загрузкой ферросплавов добавляют готовую пудру инертного материала, входящего в шихту электродного покрытия в количестве 5% от веса загружаемого ферросплава: пудра полевого шпата, например, в случае изготовления электродов марки ОММ-5, пудра плавикового шпата — при изготовлении электродов марки УОНИ, пудра маршалита в случае изготовления электродов марки МЭЗ-04, пудра гранита в случае изготовления электродов марок ЦМ7, ЦМ7С и ЦМ8 и т. п.

Количество инертных минеральных порошков учитывается при просеве порошков ферросплавов и загрузке их в шихту. При этом воспламенение взвешенной пыли можно предупредить дроблением ферросплавов в среде инертного газа. Установлено, что па 300—350 кг загружаемых в шаровую мельницу периодического действия ферросплавов необходимо 7 кг углекислоты.

 

 Для дробления ферросплавов в среде инертных газов в боковых стенках барабана шаровой мельницы (со стороны загрузочного люка) вваривают короткие штуцеры, закрываемые поворотными кранами.

Баллон с углекислотой или другим инертным газом соединяется с одним из штуцеров через редуктор, резиновый шланг и кран. При пуске в барабан газа второй кран остается открытым и внутреннее пространство барабана, свободное от шаров и ферросплавов, заполняется за счет вытеснения воздуха инертным газом.

После этого краны закрывают, снимают шланги и пускают шаровую мельницу.

Для полного вытеснения воздуха инертным газом из барабана необходимо, чтобы штуцеры при наполнении его газом находились в верхнем положении, если газ тяжелее воздуха, и в нижнем положении в случае, если он легче воздуха.

При дроблении ферросилиция и силикомарганца необходимо в целях предосторожности размалывать их только в сухом состоянии, так как при наличии даже незначительных следов влаги в процессе измельчения этих ферросплавов может протекать химическая реакция с образованием фосфористого водорода,

Имеются отдельные указания на то, что при дроблении ферросилиция и силикомарганца может образоваться мышьяковистый водород.

Поскольку в воздухе почти всегда имеются водяные пары и некоторое количество влаги может находиться на поверхности ферросплавов, то приходится считаться с возможностью появления ядовитых газов внутри барабана шаровой мельницы.

Поэтому при открывании крышки люка барабана шаровой мельницы периодического действия после окончания помола ферросилиция и силикомарганца необходимо соблюдать осторожность и перед разгрузкой мельницу следует предварительно хорошо провентилировать; при этом не следует наклоняться в люк до выгрузки дробленых ферросплавов.

Во избежание отравлений обслуживающего персонала фосфористым водородом вследствие самопроизвольного разложения ферросилиция во влажной воздушной среде не рекомендуется ферросилиций хранить в помещениях. Ферросилиций должен храниться в ларях или бункерах с хорошей вентиляционной вытяжкой.

Загрузка шаровой мельницы производится обычно ручным способом. Для облегчения этой операции над мельницей устанавливают монорельс с электрокошкой и тельфером.

В последние годы при работе на шаровых мельницах периодического действия получает широкое распространение малая механизация отдельных производственных операций (фиг. 14). Подлежащий измельчению в шаровой мельнице периодического действия компонент загружается с помощью кюбеля, подаваемого по монорельсу электрокошкой или кран-балкой с кошкой в шаровую мельницу 4.

По окончании размола шаровая мельница разгружается через закрытый решеткой люк в нижний приемный бункер и затем в тележку 5 с кюбелем.

 

 

 

 

Фиг. 14. Схема малой механизации шаровой мельницы периодического действия:
1 — электротельфер; 2 — монорельс; 3 — кюбель для материалов; 4 — шаровая мельница периодического действия; 5 — тележка для приема измельченных материалов из бункера шаровой мельницы; 6— механическое сито; 7 — бункер механического сита; 8— приемная тележка для готового продукта; 9 — приемная тележка для отсевов; 10 — патрубок для присоединения шаровой мельницы с вытяжной системой.

 

Загруженная дробленым полупродуктом тележка выкатывается из-под мельницы и ставится с помощью электротельфера на бункер 7 механического сита 6, и через нижний люк кюбеля тележки компонент поступает в бункер механического сита или сепаратора.

На механическом сите или сепараторе отделяются крупные фракции от мелких и поступают в соответствующие приемники, откуда в закрытых кюбелях перемещаются на последующие операции.

Этой механизацией устраняются промежуточные ручные операции по перемещению материалов из мельницы в лари или кюбели и из них — на сито (фиг. 15).

Шаровая мельница периодического действия может быть размещена на втором или третьем этаже с последующей транспортировкой полупродукта и готовых порошков самотеком в закрытых трубопроводах под действием собственного веса. В этом случае приемные бункеры для готового продукта и отсевов располагаются в первом этаже или подвале.

 

 

Фиг. 15. Схема размещения шаровой мельницы периодического действия па площадке:
1 — монорельс; 2 — электрокошка; 3 — кюбель для подачи материала в шаровую мельницу; 4 — кожух мельницы; 5 — люк шаровой мельницы; 6 — вытяжной патрубок;
7 — барабан шаровой мельницы;
8 — приемный бункер (кожух мельницы; 9 — шлюзовой затвор.

 

 

Ввиду того что некоторые ферросплавы в состоянии пудры могут воспламеняться, их размол должен производиться в изолированном помещении.

В помещениях, где производится тонкое измельчение ферросплавов, следует устанавливать непрерывно действующую вентиляцию с 10—15-кратным обменом воздуха. Иначе в запыленной атмосфере могут быть заболевания рабочих, связанные с отравлением марганцем и его скислами.

При разгрузке шаровых мельниц периодического действия и загрузке измельченных ферросплавов на просев в механические сита рабочие должны работать в респираторах.

Шаровые цилиндрические мельницы непрерывного действия. Шаровые цилиндрические мельницы непрерывного действия, как правило, работают в замкнутом цикле с воздушными сепараторами или механическими ситами.

Питание шаровой мельницы непрерывного действия происходит постоянно или периодически во время ее работы через одну из полых цапф, на которых вращается барабан шаровой мельницы. Выгрузка измельченного компонента из шаровой мельницы производится непрерывно путем выноса его воздушным потоком через вторую цапфу мельницы или путем вытеснения его из мельницы.

 

При воздушной транспортировке полуфабрикат подается вместе с воздухом в воздушный сепаратор, в котором происходит отделение готового продукта от крупных частиц, при разгрузке шаровой мельницы вытеснением полуфабрикат ссыпается через разгрузочную цапфу в приемный башмак элеватора, подымается наверх и подается на механическое (вибрационное) сито или в механический сепаратор.

После сепарации готовый продукт транспортируется воздухом в циклон, где отделяется от воздуха и ссыпается в приемный бункер. При разделении (классификации) полуфабриката на ситах или механическом сепараторе готовый продукт поступает непосредственно в приемные бункеры. Крупные частицы, отделенные на сепараторах или ситах, направляются системой трубопроводов обратно в шаровую мельницу на доизмельчение вместе с очередной порцией компонента.

Ниже приводятся описания четырех технологических схем дробильных агрегатов непрерывного действия, работающих в замкнутом цикле с воздушными сепараторами, с применением пневмотранспорта и по принципу декантации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     4      5      6      7     ..