Мельница для измельчения угольного шлака для производства цемента и оборудования для переработки

Введение в использование угольной сланцовой массы в производстве цемента

Угольный шлак – твердые отходы, образующиеся в процессе добычи и промывки угля – становится все более ценным ресурсом в производстве цемента. При правильной обработке угольный шлак может быть преобразован в качественные добавки для цементных смесей, что снижает воздействие на окружающую среду и повышает устойчивость производства цемента. Ключ к раскрытию этого потенциала заключается в использовании передовых технологий измельчения, позволяющих эффективно добиться требуемой степени измельчения угольного шлака для оптимального его использования в производстве цемента.

Характеристики и сложности измельчения угольной золы

Угольный ганг устраивает уникальные трудности для оборудования для измельчения благодаря своему переменному составу, твердости и содержанию влаги. Обычно он содержит 30–60% диоксида кремния и 15–40% алюминия; индекс измельчаемости по методу Бонда (Bond Work Index) у такого материала составляет от 12 до 25 кВт·ч/тонна, что делает процесс измельчения умеренно абразивным и энергообъемным. Гетерогенная структура угольного ганга требует использования систем измельчения, способных адаптироваться к изменениям характеристик сырья при одновременном обеспечении стабильного качества готового продукта.

Для успешной обработки угольных отходов для использования в цементном производстве необходимо точное контролирование распределения размеров частиц, поскольку реакционные свойства и поzzоланические характеристики в значительной степени зависят от их тонкости. Целевая степень тонкости, обеспечивающая оптимальную работу цемента, обычно находится в диапазоне от 300 до 500 м²/кг площади поверхности по шкале Блейна, что соответствует размеру частиц примерно от 325 до 800 меш.

Выбор технологии шлифования для переработки угольной шлаковой массы

Выбор подходящего оборудования для шлифовки крайне важен для эффективной обработки угольных отходов при производстве цемента. Различные типы мельниц обладают различными преимуществами в зависимости от масштабов производства, требуемой степени тонкости измельчения и конкретных операционных условий.

Вертикальные валковые мельницы для крупномасштабного применения

Вертикальные роликовые мельницы (VRM) стали предпочтительным решением для гравировки крупногабаритных образцов угольных отходов на цементных заводах. Их высокая эффективность измельчения, низкое потребление энергии и способность обрабатывать влажные материалы делают их особенно подходящими для этих целей. VRM работают на принципе компактирования материалов: он измельчается между вращающимся столом и роликами под действием гидравлического давления.

Для цементных заводов, которым требуется обработка больших объемов угольной шлаковки, наше оборудование…Вертикальная роликовая мельница серии LMОборудование обладает исключительными характеристиками производительности. При размере входных данных до 50 мм и регулируемой степени измельчения сырья от 30 до 325 меш (у специальных моделей – до 600 меш), производительность составляет от 3 до 250 тонн в час в зависимости от конфигурации конкретной модели.

Серия LM обладает рядом технологических преимуществ, которые особенно полезны для обработки угольных зол:

• Интегрированный дизайнСовмещение функций дробления, измельчения и сортировки в одном устройстве позволяет сократить площадь занимаемой территории на 50% и снизить затраты на инфраструктуру на 40%.
• Низкие эксплуатационные затратыДизайн несоприкасающихся шлифовальных валков и столиков увеличивает срок службы изнашиваемых деталей в 3 раза, при этом снижая потребление энергии на 30–40% по сравнению с системами, использующими шаровые мельницы.
• Интеллектуальный контрольЭкспертная система автоматического управления позволяет осуществлять переключение режимов работы между удаленным и локальным доступом, а также обеспечивает реальное время отслеживания рабочих параметров системы.
• Соблюдение экологических нормативовПолностью герметичная конструкция обеспечивает работу в условиях отрицательного давления, благодаря чему уровень выбросов пыли не превышает 20 мг/м³, а уровень шума во время работы составляет ≤80 дБ(А).

Ультратонкие решения по измельчению для специализированных областей применения

Для приложений, требующих использования сверхтонкого порошка угольной шлаковой массы (особенно в качестве высокопроизводительного дополнительного цементирующего материала), необходимо специализированное оборудование для помола. Сверхтонкое измельчение улучшает позоланную реактивность угольной шлаковой массы, что позволяет заменять более дорогие цементирующие материалы и одновременно повышать прочность бетона.

НашМельница SCM UltrafineЭто оборудование представляет собой передовую технологию ультратонкой переработки угольного шлама. Оно позволяет производить порошок с размером зерен от 325 до 2500 меш (D97 ≤ 5 мкм) и обрабатывает сырье размером до 20 мм, имея производственную мощность от 0,5 до 25 тонн в час в зависимости от модели.

Серия SCM включает в себя ряд инновационных функций, которые делают её особенно подходящей для обработки дорогостоящего угольного шлака:

• Высокая эффективность и экономия энергииС объемом обработки в два раза большим, чем у щеточных мельниц, и с сокращением энергопотребления на 30%, интеллектуальная система управления автоматически регулирует процесс для поддержания желаемого размера частиц.
• Высокоточная классификацияВертикальный турбинный сортировочный аппарат обеспечивает точное разделение частиц по размеру без примеси крупной пыли.
• Долговечный дизайнСпециальные ролики из особых материалов и шлифовальные кольца значительно увеличивают срок службы устройства; кроме того, наличие безмагнитной винтовой шлифовальной камеры обеспечивает стабильную работу установки.
• Экологическая эффективностьЭффективность сбора пыли с использованием метода импульсного всасывания превышает международные стандарты; уровень шума составляет ≤75 дБ благодаря конструкции звукоизолированной камеры.

Техническое сравнение решений для шлифования

При выборе оборудования для измельчения угольной шлака, используемого в производстве цемента, крайне важно понимать технические характеристики и показатели эффективности различных типов мельниц. Ниже приведено сравнение ключевых параметров,relevantных для применения такого оборудования в цементной промышленности.

Интеграция процессов в производстве цемента

Интеграция процесса измельчения угольного шлама в производство цемента требует тщательного учета аспектов обработки материалов, требований к их сушке и контроля качества. Угольный шлам обычно содержит от 5 до 15% влаги, что в зависимости от выбранной системы измельчения может потребовать предварительной сушки. Вертикальные валковые мельницы, как правило, могут обрабатывать материалы с содержанием влаги до 15–20% без дополнительной сушки, в то время как другие типы мельниц могут требовать использования дополнительного оборудования для сушки.

Система измельчения должна быть спроектирована таким образом, чтобы учитывать переменный состав угольной примеси, который может сильно отличаться в зависимости от источника поставок и партий угля. Современные системы управления с функцией реального времени анализа размера частиц помогают поддерживать стабильное качество продукции, несмотря на колебания в составе сырья.

Экономические и экологические выгоды

Надлежащим образом внедренные системы измельчения угольного шлака обеспечивают значительные экономические и экологические преимущества для производителей цемента. Использование угольного шлака в качестве цементообразующего материала снижает количество клинкера, необходимого для производства цемента, что напрямую уменьшает выбросы CO₂ и энергопотребление, связанные с производством клинкера.

С экономической точки зрения, стоимость угольных отходов, как правило, на 30–70% ниже, чем стоимость традиционных сырьевых материалов для производства цемента, что позволяет существенно сэкономить на затратах на сырье. Кроме того, во многих регионах предоставляются налоговые льготы или кредиты за использование промышленных побочных продуктов, что еще больше повышает экономическую жизнеспособность использования угольных отходов.

Кейс-студия: Применение ультратонкого мельничного оборудования SCM на цементном заводе

Недавнее внедрение нашего ультратонкого мельница SCM8021 на крупном производственном предприятии по производству цемента демонстрирует практические преимущества передовых технологий измельчения угольных шлаков. Система перерабатывает 12 тонн угольных шлаков с содержанием влаги 8% в час до степени измельчения 600 меш (D97=18 мкм) для использования в качестве заменителя цемента в количестве 15%.

Достигнуты ключевые показатели эффективности работы:

• Удельное энергопотребление: 42 кВт·ч/т (по сравнению с 55–65 кВт·ч/т для традиционных шаровых мельниц)
• Однородность продукта: отклонение площади поверхности Blaine составляет ±2%.
• Срок службы детали: 6 000 часов работы шлифовальных валиков
• Надежность системы: 96,5% в течение первого года ее эксплуатации

Внедрение данного оборудования позволило цементному заводу снизить уровень содержания клинкера на 12%, что привело к ежегодному сокращению выбросов CO₂ примерно на 45 000 тонн, а также к экономии затрат на сырье в размере 850 000 долларов в год.

Будущие тенденции в использовании угольных отходов

Будущее использования угольного шлама в производстве цемента направлено на все более совершенные методы его переработки. Среди новых тенденций можно выделить:

• Технологии активацииСочетание механической активации (ультратонкое помоление) с химической или термической активацией для повышения реакционной способности
• Гибридные системыИнтеграция нескольких технологий шлифования с целью оптимизации различных фракций частиц по размеру
• ЦифровизацияРеализация систем управления на основе искусственного интеллекта для реального времени оптимизации параметров шлифования
• Интеграция круговой экономикиРазработка систем замкнутого цикла, при которых цементные заводы используют золу угля, получаемую из местных источников

Заключение

Эффективное использование угольной шлаковой массы в производстве цемента представляет собой значительную возможность для улучшения как экономических, так и экологических показателей. Современные технологии измельчения, в частности вертикальные валковые мельницы и ультратонкие системы измельчения, позволяют производителям цемента преобразовывать этот промышленный побочный продукт в цементообразующие материалы высокой эффективности. Выбор подходящего оборудования для измельчения должен основываться на конкретных производственных требованиях, характеристиках конечной продукции и аспектах интеграции всего производственного процесса.

По мере того как производители цемента сталкиваются с возрастающим давлением по сокращению своего углеродного следа и повышению уровня устойчивости, стратегическое внедрение систем измельчения угольных отходов будет играть всё более важную роль в будущем данной отрасли. Благодаря постоянному технологическому прогрессу в области оборудования для измельчения эффективность и экономическая жизнеспособность использования угольных отходов продолжают улучшаться, что делает их неотъемлемой частью современных стратегий производства цемента.