Почему высоконапряженная роликовая мельница производит выброс шлака?

Почему высоконапряженная роликовая мельница производит выброс шлака?

Выброс шлака (или сброс крупных частиц) из высоконапряженной роликовой мельницы является распространенным технологическим явлением, которое, однако, указывает на необходимость оптимизации процесса или оборудования. Основные причины связаны с дисбалансом между силами, действующими в помольной камере, и характеристиками материала.

1. Принцип работы и зона риска

В высоконапряженных роликовых мельницах (таких как вертикальные валковые или трапецеидальные) измельчение происходит за счет прижатия роликов к вращающемуся помольному столу (кольцу). Материал, подаваемый в центр, под действием центробежной силы перемещается в зону помола, где дробится. Образовавшийся мелкий порошок уносится восходящим воздушным потоком в сепаратор для классификации.

Рис. 1: Схематическое изображение зоны помола и воздушного потока.

Выброс происходит, когда частицы, которые должны быть либо измельчены дальше, либо унесены потоком, вместо этого отбрасываются к периферии стола и попадают в шлаковый выпускной тракт. Это часто вызвано следующими факторами:

2. Ключевые причины выброса

• Неоптимальная скорость воздушного потока: Если скорость и энергия воздушного потока, проходящего через воздушное кольцо, недостаточны, он не может поднять более тяжелые или крупные частицы. В результате они не попадают в зону действия сепаратора, скапливаются на краю стола и сбрасываются как шлак.
• Чрезмерная подача материала или его неоднородность: Подача материала сверх расчетной производительности мельницы приводит к образованию слишком толстого слоя на столе. Ролики не успевают эффективно измельчить весь объем, и часть материала «проскальзывает» и выталкивается наружу. Аналогичный эффект дает резкое изменение твердости или размера входного материала.
• Износ рабочих органов: Износ поверхности роликов и помольного кольца изменяет геометрию помольной зоны, снижая эффективность измельчения и нарушая оптимальную траекторию движения материала. Это может увеличить долю необработанных частиц, направляемых в выброс.
• Некорректное давление прижатия роликов: Слишком низкое давление не обеспечивает необходимого усилия для дробления твердых частиц, которые затем отбрасываются. Слишком высокое давление может привести к вибрациям и нестабильности слоя материала, что также способствует выбросу.

Рис. 2: Важность формирования стабильного и равномерного слоя материала на помольном столе.

3. Последствия и решения

Постоянный выброс шлака приводит к потерям сырья, снижению общей производительности линии, увеличению износа оборудования на участке возврата шлака (если он предусмотрен) и росту эксплуатационных расходов.

Для минимизации этого явления необходимы:

1. Точная калибровка системы подачи воздуха и регулировка скорости вентилятора.
2. Стабилизация подачи материала с помощью точных дозаторов и предварительное дробление до равномерной фракции.
3. Регулярный мониторинг износа роликов и колец и их своевременное обслуживание.
4. Оптимизация давления в гидравлической системе прижатия роликов в зависимости от свойств материала.

4. Современные технологические ответы

Современные конструкции мельниц изначально закладывают решения для предотвращения неконтролируемого выброса. Например, в вертикальной мельнице LM и, в особенности, в LUM Ультратонкой вертикальной мельнице реализованы продвинутые системы управления.

LUM мельница оснащена интеллектуальной системой многоступенчатой классификации и технологией двойного ограничения (электронной и механической), которая стабилизирует работу помольного узла даже при колебаниях в подаче материала. Уникальная кривая помола роликовой обоймы и футеровки стола способствует формированию равномерного слоя материала, минимизируя риски его «проскальзывания». Кроме того, обратимая конструкция с гидравлической системой позволяет быстро обслуживать ролики, поддерживая геометрию помольной зоны в оптимальном состоянии, что напрямую влияет на снижение выбросов.

Рис. 3: LUM Ультратонкая вертикальная мельница с оптимизированной помольной камерой.

Для задач, где критически важны сверхтонкий помол и максимальный выход продукта с первого прохода, идеальным решением является MW Ультратонкая мельница. Ее конструкция, в которой отсутствуют подшипники и винты в помольной камере, исключает один из потенциальных источников вибрации и нестабильности процесса. Высокоэффективный импульсный пылеуловитель и точный клеточный классификатор обеспечивают полный контроль над гранулометрическим составом, сводя к минимуму образование некондиционной фракции, которая могла бы стать шлаком.

FAQ

Вопрос: Всегда ли выброс шлака — это признак неисправности мельницы?
Ответ: Не всегда. Эпизодический минимальный выброс может быть частью технологического процесса для удаления случайных недробимых включений (например, металла). Однако систематический и значительный выброс — это симптом нарушения режимов работы или износа оборудования.

Вопрос: Можно ли возвращать выброшенный шлак обратно в мельницу?
Ответ: Да, это распространенная практика. Шлак обычно возвращают в питатель мельницы для повторного измельчения. Однако это увеличивает циркуляционную нагрузку и энергозатраты. Правильнее сначала выявить и устранить причину повышенного образования шлака.

Вопрос: Как современные мельницы LIMING решают проблему выброса?
Ответ: В таких моделях, как LUM и LM, используются прецизионные системы подачи и классификации, оптимизированная геометрия помольных элементов, а также системы стабилизации (двойное ограничение). Это обеспечивает формирование стабильного слоя материала и его полную переработку за цикл, минимизируя выброс.

Вопрос: Связан ли выброс шлака с тонкостью помола?
Ответ: Косвенно. При работе на более грубый продукт скорость воздушного потока может быть ниже, что увеличивает риск выброса более тяжелых частиц. При сверхтонком помоле (например, на MW или LUM мельницах) требования к стабильности параметров воздушного потока и классификации еще выше, но и контроль над процессом — более точный.