Технологии: ПОМОЛ БЕНТОПОРОШКОВ
Глинистое сырьё карьерной влажности (23-25%) проходит обычный путь обработки в отделении подготовки сырья посредством перемешивания его с содой в течение 2-3 дней при использовании бентонитовой глины или предварительное вылеживание с перелопачиванием при использовании других видов сырья.
После этого глина дробится до однородного фракционного состава в пластинчатом питателе ёмкостью 35 м3 с бесступенчатой регулировкой и производительностью до 20 т/час, а затем в молотковой дробилке (1500 об/мин), где полученное сырьё усредняется по размеру зёрен до размера не более 15 мм с влажностью до 23-25%. Влажность глинопорошка и размер зерна являются основными параметрами, контролируемыми в технологическом процессе получения глинопорошков. Далее сырьё равномерно подаётся конвейером со скоростью 4-6 т/час в узел сушки в сушильном барабане, через который проходит теплоноситель со скоростью не менее 800 м3/час и температурой 140°С на входе воздухораспределителя. Сушильный барабан установлен под углом 2-5°, регулируется по скорости вращения от 2 до 5 об/мин в зависимости от влажности глины на выходе из барабана. Угол наклона барабана регулируется в зависимости от плотности сырья.
В течение примерно 30 мин глина проходит расстояние 25 м (длина сушильного барабана) с перепадом температур от 140-150° на входе и 70° на выходе в разгрузочной камере, т. е. перепад температур составляет 2,5-3°/м. В сушильном барабане за счёт его длины и подачи горячего воздуха из теплогенератора, работающего на природном газе, создаются очень мягкие условия для сушки глины, исключающие её пережигание. При этом предварительно раздробленное сырье сушится в тепловом потоке, проходит дополнительную активацию в парах воды в первой половине сушильного барабана и подвергается дополнительному помолу и механоактивации за счёт истирания частиц о внутреннюю поверхность трубы-сушилки и соударения их друг с другом.
Горячий поток воздуха для сушки создаётся теплогенератором при сгорании природного газа и подачи первичного воздуха и подается воздухораспределителем с 8-ю патрубками, установленными соосно сушильному барабану. При необходимости поток разбавляется вторичным воздухом. Нужное соотношение горячего и холодного воздуха регулируется блоком управления. Производительность сушильного барабана 5-20 т/час, в зависимости от вида сырья. Целесообразно загружать сырье в количестве порядка 5 тонн, за счёт чего достигается высокое усреднение материала по влажности. Более того, за счёт изменения скорости вращения барабана, поддержания стабильной температуры на входе и выходе сушильного барабана блоком управления возможно достижение требуемой влажности глины с высокой точностью до 0,5%. За счёт высокой степени автоматизации поддержания режима сушки гарантируется получение глинопорошка со стабильной конечной влажностью 9-10%. Разрежение в сушильном барабане создаётся регулируемыми по производительности дымососами с очисткой выталкиваемого из барабана запылённого воздуха системой рукавных фильтров со степенью очистки 99,9%.
Установленный блок управления режимом сушки включает в себя:
- комплект датчиков,
- контроллер «СИМАТИК S-7» для сбора информации, её обработки и выработки управляющих действий,
- исполнительный механизм,
- пульт дистанционного управления.
Блок управления функционирует под управлением специального программноого обеспечения, получает данные с датчиков подачи газа/воздуха в загрузочную камеру, логически обрабатывает их и изменяет в случае необходимости параметры протекающих процессов с целю их оптимизации, выполняя следующие функции:
- контроль разрежения в сушильном барабане и перед ним,
- контроль температуры на входе в сушильный барабан и разгрузочной камере,
- контроль скорости вращения аппарата,
- контроль объёма подаваемого в сушильный барабан сырья.
При невозможности восстановления параметров срабатывает автоматическая система защиты, воздействуя на клапан отсечки природного газа. Это позволяет в значительной степени автоматизировать процесс на основном производственном участке - участке сушки сырья, снизить трудоёмкость процесса и значительно повысить качество получаемых глинопорошков.
Дополнительно в технологической системе установлены приборы контроля давления газа и воздуха и их расхода, газоанализаторы для анализа отходящих газов СО, СО2 и NO2.
После сушки глина поступает в молотковую дробилку (скорость 3000 об/мин), где усредняется до размера зерен до 3-5 мм и менее, собирается в бункерах-накопителях, из которых поступает на сито с диаметром отверстий 2,6 мм для отделения крупных и трудно измельчаемых частиц. На выходе бункеров-накопителей имеются дозаторы глины, обеспечивающие заданную и равномерную подачу глины на дальнейшую переработку, создающие возможность выработки порошка из любой привозной глины и позволяющие модифицировать глинопорошки в соответствии с задаваемыми требованиями.
Фракция с размером менее 2,6 мм направляются на дезинтегратор, работающий со скоростью 1500 об/мин. В дезинтеграторе порошок измельчается неоднородно, в получаемом материале существует большой разброс частиц от 0,1 мм до более тонкого размера, однако неоднородность материала также способствует его дополнительной механической деактивации. Полученный глинопорошок с размером частиц 0,07-0,1 мм направляют на вибромельницу, где он доводится до соответствия требований к готовому продукту с размером частиц менее 0,07 мм и влажностью 9-10%.
Глинистые частицы (крупка) с размером более 2,6 мм после сита подвергаются трехступенчатому измельчению на валковой дробилке, затем на второй вибромельнице и грохоте до состояния 0,03 мм (пыль).
В итоге получаются высококачественные глинопорошки класса «А». При этом производительность линии может быть увеличена до 20 т/час.