Ударный помол как эффективный метод к снижению себестоимости

Как известно, известь получают посредством обжига осадочных магниево-кальциевых горных пород. Различается гидравлическая и воздушная известь. Гидравлические качества извести находятся в зависимости от содержания  алюмосиликата кальция и силикатов. В свою очередь воздушная известь подразделяется на: кальциевую, магнезиальную, маломагнезиальную и доломитовую.

В промышленном масштабе производятся следующие виды воздушной извести: негашеная комовая известь, молотая  негашеная известь, гидратная (пушонка) известь.

Негашеная комовая известь имеет вид воздушной магнезиальной, кальциевой или доломитовой извести, получаемой в виде комков или зерен. Изготовляемая известь негашеная  состоит в основном из окиси кальция, которая и именуется как известь-кипелка комовая.

Известь негашеная  в виде порошка широко применяется в химической и металлургической  промышленности, а также сельском хозяйстве, и, разумеется, в строительной отрасли, которая предъявляет с каждым годом все более высокие требования относительно  качества продукта.  Для примера она добавляется в цементные штукатурки как Основит т-21.

Кроме показателей активности материала (содержания MgO или СаО) самым важным фактором, который играет решающую роль в определении технологической ценности негашеной извести, несомненно, является ее тонкость помола. Но, параметры удельной поверхности порошка, по которым и дается оценка качества продукта, увы, дают  не неполные представления о его реологических возможностях во время взаимодействия с прочими веществами.

Важнейшие технико-физические показатели негашеной извести, такие как необходимое количество воды, требуемое для гашения в гидрат – тесто или пушонку, срок хранения, степень,  температура и время гидратации находятся в зависимости не только от тонкости помола, но в значительной мере от однородности  зернового ее состава. Чем в порошке крупных частиц меньше или напротив довольно мелких, тем  равномернее и полнее происходит процесс гашения,  и, разумеется, сохраняется дольше активность извести.

Воздействие гранулометрического состава извести молотой  на качество с ее использованием получаемых материалов является великолепной иллюстрацией следующего примера: в производстве бетонов ячеистых автоклавного твердения при применении извести-кипелки помола высокой тонины при сублимации в смесь вследствие коагуляции мельчайших известковых чешуек  формируются комки, имеющих  диаметр порядка 3-5 см,  которые при вымешивании не разрушаются.

Эти комки, своим присутствием в изделиях в дальнейшем способствуют снижению их прочности, морозостойкости, и, что немаловажно – становятся причиной перерасхода вяжущих материалов. Даже при малых сроках хранения негашеной молотой извести довольно мелкие частицы весьма быстро гасятся влагой, которая содержится в воздухе, что существенно снижает активность извести. Крупные же частицы, обладая малой поверхностью фазового контакта, в смеси гасятся намного медленней и  в неполном объеме, что также способствует увеличению расхода извести.

Порошки, изготовленные с применением шаровых, и в  особенности вибро-мельниц, практически всегда характеризуются весьма неустойчивым гранулометрическим составом. Даже молотая высокого качества негашеная известь с удельными поверхностями порядка 3000-5000 см2/г обычно на сите № 008  имеет остаток порядка 15-20%. В процессе затворения водой такие частицы трансформируются в 10-15% не погасившийся остаток или же в  бездейственный балласт, зачастую бесполезный, а порой и весьма вредный. Таким образом, при используемом широко на данный момент методе помола как минимум 10% высокого качества негашеной молотой извести не применяется по  прямому назначению, а то  и вовсе теряется.

Но и сама надобность в весьма тонком помоле негашеной извести, казалось бы, столь необходимого для придания ей  некоторых качеств, является,  ни, чем иным, как издержкой давно известного и на сегодняшний день, считающийся архаичным способом помола с помощью шаровых мельниц, визитной карточкой которых является довольно высокая металлоемкость и весьма низкий КПД. Ведь для того, чтобы достичь 50-ти процентного содержания в порошке частиц оптимальных размеров, шаровая мельница должна дополнительно измельчить 30% материала, лишь в таком случае наличие крупных зерен не превысит 20-ти процентов. Но если расход энергии мельниц для получения частиц величиной  -80 мкм не превышает обычно 20-30 кВт на  одну тонну продукта, то дополнительное измельчение до величины в -10 мкм нуждается уже в 150-200 кВт энергии. Отсюда получаем и высокую стоимость, и низкую результативность помола с помощью шаровых мельниц.

Ударное размельчение подобных недостатков не имеет. Быстрый удар при скорости >50 м/с, на, выходе дает наивысший помол частиц требуемой величины - до 90 процентов при абсолютном отсутствии на сите №008 остатка. Это говорит о том, что мельницы быстрого удара являются более эффективными для помола  негашеной извести. Расходование энергии в динамическом размельчителе в сравнении с  использованием традиционных шаровых мельниц в несколько раз меньше.  Благодаря наиболее размеренному зерновому составу технологические характеристики производимого продукта на выходе выше.

Во время  работы мельницы отправной материал беспрерывным потоком подается в центр роторного ускорителя. После удара частички, достигшие требуемой величины, воздушным потоком выносятся из камеры помола, поступают в циклоны и из агрегата сквозь шлюзовой затвор выводятся.

Сам принцип получения негашеной молотой извести посредством свободного удара чем-то новым не является, имеется большая номенклатура динамического измельчителя,  способного осуществлять переработку данного материала.

На сегодняшний день развитие техники ударного измельчения сдерживает два главных противоречия: необходимость в увеличении скорости удара  и уменьшения ресурса рабочих органов.

Влияние вида помольного механизма на качество  извести известно давно, но эта отличная возможность для серьезного улучшения полезного свойства получаемого продукта на фоне уменьшения его себестоимости на сегодняшний день используется весьма слабо. Но вместе с тем именно этот тонкий помол в настоящее время и является одной из самой дорогой операцией в многотоннажном производстве. Беря во внимание объемы производства, пусть  даже сравнительно небольшое увеличение результативности работы измельчительного механизма может дать существенный экономический эффект.

Сегодня,  также как и сотню лет  назад, в производстве извести молотой помольными доминирующими агрегатами являются шаровые мельницы, а основными способами измельчения остается раздавливание и истирание. Расход энергии на получение материала нормированного качества при этом весьма редко опускается ниже 30 кВт/т. Ударный помол, который обеспечивает трехкратное снижение затрата энергии на  помольный процесс, способен вывести производство молотой негашеной извести на новый качественный уровень развития.