УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ СПЕКАЮЩЕЙСЯ ШИХТЫ

Полезная модель относится к оборудованию измельчения сырьевых материалов, в частности к технологическим линиям приготовления двухкомпонентной спекающейся шихты, и может быть использована в цветной, цементной и других отраслях промышленности.
Известна установка для приготовления известняково-нефелиновой шихты, включающая две стадии размола нефелиновой руды в однокамерных трубных мельницах, третью стадию совместного размола нефелиновой пульпы и дробленного известняка и четвертую стадию домола и смешивания компонентов [Абрамов В.Я., Алексеев А.И., Бадальянц Х.А. Комплексная переработка нефелино-апатитового сырья. - М.: Металлургия. 1990, стр. 44-46]. Эта технологическая схема была выбрана из-за того, что доля нефелиновой руды в шихте в 1,2 раза больше, а измельчаемость в 1,5-1,8 раза хуже, чем у известняка. Влажность подаваемой на печи спекания шихты должна быть не более 30% и содержание класса 0,08 мм не менее 90%.
Известная многостадийная установка, работающая без классификации материала, избыточно затратна потому, что энергия мелющих тел бесполезно расходуется на повторный неэффективный помол кондиционных компонентов шихты, образованных на предыдущих стадиях измельчения.
Наиболее близкой по технической сущности является установка для приготовления двухкомпонентной спекающейся шихты (патент на полезную модель №120377, МПК В02С 23/08, опубл. 20.09.2012. Бюл. №26) содержащая бункера дробленной руды и известняка с питателями, трубные мельницы первой и последующих стадий измельчения, снабженные мелющими телами, мельничные и сборные мешалки с насосами, трубопроводы подачи пульпы, гидроциклон (далее по тексту циклон), установленный над мельницей второй стадии, причем его сливной патрубок соединен с последующей сборной мешалкой через промежуточную мешалку, а мельничная мешалка второй стадии соединена с предыдущей сборной мешалкой. Сборная мешалка пульпы второй стадии соединена напорным трубопроводом со сборными мешалками третьей и четвертой стадий измельчения.
Возврат больших объемов пульпы в предыдущую сборную мешалку (циркулирующая нагрузка при замкнутом цикле) уменьшает пропускную способность второй стадии по исходному сырью, увеличивает затраты электроэнергии и расход мелющих тел, а необходимость в дополнительной промежуточной мешалке часто делает невозможной реконструкцию действующего оборудования из-за дефицита производственных площадей.
Кроме того, как показали промышленные испытания, эксплуатация такой установки невозможна в условиях большой вязкости пульпы, обусловленной жесткими требованиями технологического регламента к влажности конечного продукта (27-28%) по причине неработоспособности циклонов.
Целью предлагаемой полезной модели является снижение затрат электроэнергии и расхода мелющих тел, в том числе в условиях жестких ограничений по влажности конечного продукта.
Поставленная цель достигается тем, что в установке для приготовления двухкомпонентной спекающейся шихты, содержащей бункеры дробленой руды и известняка с питателями (на схеме не показаны), трубные мельницы первой и последующих стадий измельчения, снабженные мелющими телами, мельничные и сборные мешалки с насосами, трубопроводы подачи пульпы, циклон, установленный перед мельницей второй стадии измельчения, входной его патрубок соединен напорным трубопроводом подачи пульпы со сборной мешалкой предыдущей стадии, песковый патрубок соединен трубопроводом с загрузочным устройством этой мельницы, причем мельничная мешалка первой стадии соединена напорным трубопроводом с емкостью оборотного раствора, сливной патрубок циклона соединен с мельничной мешалкой мельницы второй стадии, а сборная мешалка нефелиновой пульпы мельницы второй стадии - с загрузочным устройством мельницы третьей стадии.
На рис. 1 показана принципиальная аппаратурная схема установки для приготовления двухкомпонентной спекающейся шихты.
Установка для приготовления двухкомпонентной спекающейся шихты, показанная на рис. 1, содержит мельницы 1, 2, 3 и 4, первой, второй, третьей и четвертой стадий измельчения руды и известняка соответственно, трубопроводы или лотки 5 для слива пульпы из мельниц самотеком, мельничные мешалки 6 с насосами, трубопроводы (или лотки) 9 и 10 соответственно для песков и слива циклона 8, напорный трубопровод 7 подачи пульпы в него, сборные мешалки 11, 12, 13 и 14 с насосами (на схеме не показаны). Мешалка 6 мельницы 1 соединена трубопроводом 16 с емкостью оборотного раствора (на схеме не показана). Сборная мешалка 12 соединена трубопроводом 17 с загрузочным устройством мельницы 3.
Установка работает следующим образом.
Дробленую нефелиновую руду из бункера (на схеме не показан) загружают в мельницу 1 первой стадии измельчения, заполненную ассортиментом мелющих тел - металлическими шарами диаметром от 60 до 120 мм. Туда же подают оборотный содовый раствор в пропорции, обеспечивающей оптимальную влажность пульпы (28-30%) в мельнице 1, и осуществляют измельчение руды при высокой валовой производительности по исходному сырью до содержания в пульпе класса - 0,08 мм в пределах 45-75%. Пульпа из мельницы 1 первой стадии измельчения самотеком сливается по трубопроводу или лотку 5 в мельничную мешалку 6. Одновременно с поступлением пульпы влажностью не более 30%, в мельничную мешалку 6 по трубопроводу 16 подают дополнительный объем оборотного раствора, доводя влажность пульпы в мешалке 6 до значения не менее 42%, уменьшая тем самым ее плотность и вязкость, и увеличивая текучесть, вследствие чего создаются условия для эффективной классификации пульпы в циклоне. По напорному трубопроводу пульпу подают в сборную мешалку 11 и далее по трубопроводу 7 в циклон 8. Пески по трубопроводу 9 поступают в загрузочное устройство мельницы 2 второй стадии для домола, из которой по трубопроводу или лотку 5 - в мельничную мешалку 6. Слив из циклона 8 по трубопроводу 10 направляют в обход мельницы 2 в эту же мешалку 6 и, объединив с песками, направляют в сборную мешалку 12, а из нее, с влажностью не менее 42%, по трубопроводу 17 - в загрузочное устройство мельницы третьей стадии 3, куда одновременно подают «сухой» известняк с естественной влажностью 6-13%, чем компенсируют избыточную влажность пульпы так, что ее влажность на последующих стадиях не выходит за пределы допустимой по технологическому регламенту (27-28%).
Шихту из мельницы 3 третьей стадии совместного измельчения известняка и нефелиновой пульпы самотеком сливают по трубопроводу или лотку 5 в соответствующую мельничную мешалку 6, из которой ее подают по трубопроводу в сборную мешалку 13, из которой по трубопроводу - в загрузочное устройство мельницы 4 четвертой стадии и далее по трубопроводу или лотку 5 - в мельничную мешалку 6 и в сборную мешалку 14.
Технический результат полезной модели заключается в том, что она конструктивно обеспечивает снижение затрат электроэнергии и расход мелющих тел и эффективную работоспособность циклонов в условиях жестких ограничений по влажности конечного продукта. Это достигается тем, что сливной патрубок циклона соединен трубопроводом с мельничной мешалкой мельницы второй стадии. Это позволяет направить кондиционную часть пульпы (как минимум 50%) по кратчайшему пути в обход мельницы 2 и за счет увеличения пропускной способности мельничных агрегатов перевести в резерв до половины действующих мельниц второй стадии, при этом отпадает надобность в дополнительной мешалке для слива циклона. Мельничная мешалка первой стадии соединена напорным трубопроводом с емкостью оборотного раствора для временного увеличения влажности пульпы (не менее чем до 42%) с целью эффективного ее разделения в циклоне, а благодаря соединению сборной мешалки нефелиновой пульпы мельницы второй стадии с загрузочным устройством мельницы третьей стадии реализуется возможность компенсации избыточной влажности пульпы за счет смешивания ее с «сухим» известняком естественной влажности 4-13%, после чего влажность шихты соответствует технологическому регламенту (27-28%).