Cad is Muileann Stroighne ann?

Is  éard atá i i muileann stroighne  (nó  muileann bailchríoch  in úsáid Mheiriceá Thuaidh ^[1] ) an trealamh a úsáidtear chun an clinker crua nodular ón áith stroighne a mheilt isteach sa phúdar mín liath arb é an stroighin é. Tá an chuid is mó de stroighin meilte faoi láthair i muilte liathróid agus freisin muilte sorcóir ingearacha atá níos éifeachtaí ná muilte liathróid.

Stair

Bhí stroighin hiodrálacha luatha, mar iad siúd James Parker, James Frost agus Joseph Aspdin measartha bog agus réidh le teicneolaíocht primitive an lae, ag baint úsáide as clocha muilinn cothroma. Mar gheall ar theacht chun cinn stroighin Portland sna 1840í bhí meilt i bhfad níos deacra, toisc go bhfuil an clinker a tháirgtear ag an áith go minic chomh crua leis an ábhar muileann cloiche. Mar gheall air seo, lean stroighin ar aghaidh ag meilt go garbh (go hiondúil 20% os cionn trastomhas na gcáithníní 100 μm) go dtí go raibh teicneolaíocht meilt níos fearr ar fáil. Seachas stroighin neamh-imoibríoch a tháirgeadh le fás mall ar neart, chuir sé seo le fadhb na neamhfhuaime. Is é is cúis leis an leathnú mall, suaiteach seo ná hiodráitiú cáithníní móra ocsaíd chailciam. Laghdaíonn meilt mín an éifeacht seo, agus b'éigean stroighin luatha a stóráil ar feadh roinnt míonna chun am a thabhairt don ocsaíd chailciam hiodráitiú sula raibh sé oiriúnach le díol. Ó 1885 ar aghaidh, tháinig forbairt ar fhoirmeacha nua de threalamh meilt mar thoradh ar fhorbairt cruach speisialaithe, agus ón bpointe seo ar aghaidh, thosaigh ardú seasta ar mhíne tipiciúil stroighne. Tá an laghdú comhleanúnach ar líon na gcáithníní stroighne neamh-imoibríocha níos mó freagrach go páirteach as an méadú faoi cheathair ar neart stroighne Portland le linn an fichiú haois.^[2]  Bhain stair le déanaí na teicneolaíochta go príomha le tomhaltas fuinnimh an phróisis mheilt a laghdú.

Ábhair talamh

Is é Portland clinker an comhábhar is mó den chuid is mó stroighne. I stroighin Portland, cuirtear beagán sulfáit chailciam (go hiondúil 3-10%) leis chun hiodráitiú aluminate triccailciam a mhoilliú. D’fhéadfadh go mbeadh gipseam nádúrtha, ainhidrít, nó dramhaíl shintéiseach ar nós desulfurizationgypsum gáis múcháin sa sulfáit chailciam. Ina theannta sin, féadfar suas le 5% carbónáit chailciam agus suas le 1% de mhianraí eile a chur leis. Is gnách méid áirithe uisce a chur leis, agus méideanna beaga d'áiseanna meilt orgánacha agus feabhsaithe feidhmíochta. D’fhéadfadh breisithe móra (suas le 40%) de phozzoláin nádúrtha, fuinseog cuilte, aolchloch, múch shilice nó meiteacaolin a bheith i gceist le “stroighin chumaisc” agus stroighne saoirseachta. D’fhéadfadh suas le 70% de shlaig foirnéise soinneáin ghráinneach mheilte a bheith san áireamh i stroighin slaig foirnéise soinneáin. Féach stroighin. Is mianraí measartha bog iad gipseam agus carbónáit chailciam, agus meileann siad go tapa go cáithníní ultra-fíneáil. De ghnáth is ceimiceáin iad áiseanna meilte a chuirtear isteach ag ráta 0.01-0.03% a chótaíonn dromchlaí nua-chruthaithe na gcáithníní mianraí briste agus a chuireann cosc ​​​​ar athcheirtleáil. ^[3]  Áirítear leo 1,2-propanediol, aigéad aicéiteach, triethanolamine agus lignosulfonates.

Rialú teochta

Cailleann an teas a ghintear sa phróiseas meilte go gcailleann gipseam (CaSO ₄O ₂O) to lose water, forming bassanite (CaSO₄.0.2-0.7H₂O) or γ-anhydrite(CaSO₄.~0.05H₂O). The latter minerals are rapidly soluble, and about 2% of these in cement is needed to control tricalcium aluminate hydration. If more than this amount forms, crystallization of gypsum on their re-hydration causes “false set” – a sudden thickening of the cement mix a few minutes after mixing, which thins out on re-mixing. High milling temperature causes this. On the other hand, if milling temperature is too low, insufficient rapidly soluble sulfate is available and this causes “flash set” – an irreversible stiffening of the mix. Obtaining the optimum amount of rapidly soluble sulfate requires milling with a mill exit temperature within a few degrees of 115 °C. Where the milling system is too hot, some manufacturers use 2.5% gypsum and the remaining calcium sulfate as natural α-anhydrite (CaSO₄). Complete dehydration of this mixture yields the optimum 2% γ-anhydrite. In the case of some efficient modern mills, insufficient heat is generated. This is corrected by recirculating part of the hot exhaust air to the mill inlet.

Muilte Liathróid[ cuir in eagar]

Is sorcóir cothrománach é muileann Liathróid atá líonta go páirteach le liathróidí cruach (nó uaireanta cruthanna eile) a rothlaíonn ar a ais, rud a chuireann gníomh tumbling agus cascáideach ar na liathróidí. Brúitear an t-ábhar a chothaítear tríd an muileann trí thionchar agus talamh trí chiontú idir na liathróidí. De ghnáth déantar na meáin mheilt de chruach ard-cróimiam. Is gráid níos lú iad uaireanta sorcóireach (“pobaí”) seachas sféarúil. Tá luas rothlaithe ann (an “luas criticiúil”) ag a rachadh a bhfuil sa mhuileann díreach thar dhíon an mhuilinn mar gheall ar ghníomhaíocht lártheifeacha. Tá an luas criticiúil (rpm) tugtha ag:  n _c = 42.29/√ d , áit  arb é d an trastomhas inmheánach ina mhéadair. De ghnáth déantar muilte liathróid a oibriú ag thart ar 75% den luas ríthábhachtach, mar sin casfaidh muileann le trastomhas 5 méadar ag thart ar 14 rpm.

De ghnáth roinntear an muileann ina dhá sheomra ar a laghad (cé go mbraitheann sé seo ar mhéid an ionchuir beatha - is aon-seomra den chuid is mó iad muilte lena n-áirítear preas sorcóir), rud a ligeann úsáid méideanna éagsúla meán meilt. Úsáidtear liathróidí móra ag an inlet, chun nodules clinker a bhrú (is féidir a bheith os cionn 25 mm ar trastomhas). Tá trastomhas liathróid anseo sa raon 60-80 mm. I muileann dhá sheomra, is gnách go mbíonn na meáin sa dara seomra sa raon 15-40 mm, cé go dtagtar ar mheáin síos go 5 mm uaireanta. Mar riail ghinearálta, caithfidh méid na meán méid an ábhair atá á thalamh a mheaitseáil: ní féidir le meáin mhóra na cáithníní ultra-fíneáil a theastaíonn sa stroighin chríochnaithe a tháirgeadh, ach ní féidir le meáin bheaga cáithníní móra clinker a bhriseadh. Baineadh úsáid as muilte le suas le ceithre sheomra, a cheadaigh deighilt daingean ar mhéideanna meán, uair amháin, ach tá sé seo ag éirí annamh anois. Roghanna eile seachas muilte ilseomra ná:

• péirí muilte, á reáchtáil ag an am céanna, agus iad freagrach as meáin éagsúla.
• úsáid a bhaint as teicneolaíocht mhalartach (féach Roll-presses thíos) chun an clinker a bhrú go mion sula ndéantar é a mheilt i muileann liathróid.

Cuirtear sruth aeir tríd an muileann. Cuidíonn sé seo leis an muileann a choinneáil fionnuar, agus scuabann sé amach taise galaithe a chuirfeadh hiodráitiú ar bhealach eile agus a chuirfeadh isteach ar shreabhadh an ábhair. Déantar an t-aer sceite deannaigh a ghlanadh, de ghnáth le scagairí mála.

Córais chiorcaid iata[ cuir in eagar]

Tá éifeachtacht na gcéimeanna tosaigh de mheilt i muileann liathróid i bhfad níos mó ná mar a dhéantar cáithníní ultra-fíneáil a fhoirmiú, agus mar sin is éifeachtaí a oibríonn muilte liathróid trí tháirge garbh a dhéanamh, agus na codáin fhíneáil de seo á scaradh ansin, agus an chuid garbh. á thabhairt ar ais chuig ionraon an mhuilinn. Féadfaidh an cion den ábhar muileann-scoir a chuirtear ar ais chuig an inlet a bheith éagsúil ó 10-30% nuair a bhíonn gnáth-stroighin á talamh, go 85-95% i gcás táirgí stroighne an-fíneáil. Tá sé tábhachtach maidir le héifeachtúlacht an chórais go gcuirfí an t-íosmhéid ábhar d'fíneáltacht an táirge críochnaithe ar ais chuig an góilín. Tá deighilteoirí nua-aimseartha in ann méid an-bheacht a “ghearradh” agus rannchuidíonn siad go mór le tomhaltas fuinnimh a laghdú, agus tá an buntáiste breise acu go bhfionnuar siad an táirge agus an t-ábhar a thugtar ar ais, rud a laghdóidh róthéamh.

Mar gheall ar chórais chiorcaid dúnta éifeachtacha, mar gheall ar a rialú docht ar mhéid na gcáithníní, cruthaítear stroighin le dáileacháin réasúnta cúng na gcáithníní (.i. i gcás meánmhéid na gcáithníní áirithe, bíonn níos lú cáithníní móra agus beaga acu). Tá sé seo ina bhuntáiste sa mhéid is go n-uasmhéadaíonn sé cumas táirgthe neart an chlincéir, toisc go bhfuil cáithníní móra támh. Mar riail ghinearálta, ní hiodráitíonn ach an “craiceann” seachtrach 7 µm de gach cáithnín i gcoincréit, agus mar sin fágann aon cháithnín atá níos mó ná 14 µm trastomhas croí neamh-imoibríoch i gcónaí. Mar sin féin, is féidir leis an easpa cáithníní ultra-fíneáil a bheith ina míbhuntáiste. De ghnáth déanann na cáithníní seo na spásanna idir na cáithníní níos mó a phacáil i greamaigh stroighne, agus mura bhfuil an t-easnamh déanta suas le huisce breise, rud a fhágann go bhfuil neart níos ísle ann. Is féidir é seo a leigheas trí charbónáit chailciam 5% a áireamh sa stroighin: táirgeann an mianraí bog seo ultrafhíneálacha leordhóthanacha ar an gcéad pas tríd an muileann.

 

Tomhaltas cumhachta muileann tipiciúil le haghaidh céimeanna éagsúla míne. Athraíonn luachanna iarbhír de réir éifeachtúlacht an chórais muileann agus cruas clinker.

Tomhaltas agus aschur fuinnimh

Cruas clinker

Tá cruas clinker tábhachtach do chostas fuinnimh an phróisis mheilt. Braitheann sé ar chomhdhéanamh mianraí an clinker agus ar a stair theirmeach. Is é an mianraí clinker talún is éasca alite, agus mar sin laghdaíonn clinkers ard-alite costais meilt, cé go bhfuil siad níos costasaí a dhéanamh san áith. Is é an mianraí is déine ná belite, toisc go bhfuil sé níos deacra, agus go bhfuil sé beagán plaisteach, ionas go mbeidh an claonadh ag criostail a flatten seachas a bhriseadh nuair a bhíonn tionchar orthu sa mhuileann. Tá modh dó an clinker tábhachtach freisin. Clinker dóite go tapa ag an teocht íosta le haghaidh teaglaim, ansin fuaraithe go tapa, tá criostail beaga lochtach a meileann go héasca. Is gnách go mbíonn na criostail seo optamach maidir le himoibríocht. Ar an láimh eile, bíonn criostail mhóra dea-chruthaithe mar thoradh ar dhó fada ag teocht ró-ard, agus fuarú mall, atá deacair a mheilt agus neamh-imoibríoch. Is féidir leis an éifeacht a bhaineann le clinker den sórt sin costais muilleoireachta a dhúbailt.

Muilte sorcóir

Úsáideadh iad seo le blianta fada anuas le haghaidh an phróisis amh-mhuilleoireachta nach bhfuil chomh dian céanna, ach le déanaí baineadh úsáid as muilte sorcóir, i gcomhar le deighilteoirí ard-éifeachtúlachta, le haghaidh meilt stroighne. Fostaíonn an gníomh meilt strus i bhfad níos mó ar an ábhar ná i muileann liathróid, agus mar sin tá sé níos éifeachtaí. Go hiondúil is ionann tomhaltas fuinnimh agus leath an mhéid a bhaineann le muileann liathróid. Mar sin féin, tá fadhb ag baint le cúng dáileadh méid na gcáithníní sa stroighin, agus níl glacadh forleathan leis an bpróiseas fós.

Preas rolla ardbhrú

Is éard atá iontu seo péire rollóirí atá 8–30 mm óna chéile agus atá frith-rothlach faoi luas an dromchla timpeall 0.9 – 1.8 ms ⁻¹ . Tá imthacaí na rollóirí deartha chun brú 50 MPa nó níos mó a sheachadadh. Tagann an leaba ábhair a tharraingítear idir na rollóirí chun cinn mar cheirtleán cosúil le leac de cháithníní an-briste. Tá éifeachtacht fuinnimh an phróisis seo sách ard. Dearadh córais, lena n-áirítear dí-cheirtleán agus deighilteoir, a sholáthróidh míne stroighne. Mar sin féin, is fadhb arís é dáileadh mhéid na gcáithníní, agus tá níos mó tóir anois ar phreasaí rolla mar phróiseas “réamh-mheilt”, agus an stroighin críochnaithe i muileann liathróid aireagail amháin. Tugann sé seo feidhmíocht stroighne maith, agus laghdaíonn sé tomhaltas fuinnimh 20-40% i gcomparáid le córas muileann liathróid caighdeánach.

Cumas muilte stroighne

Is gnách go mbíonn na muilte stroighne ar ghléasra stroighne meánmhéide le haghaidh tomhaltais clinker i bhfad níos mó ná aschur áitheanna an ghléasra. Tá sé seo ar dhá chúis:

• Tá na muilte meánmhéide chun dul i ngleic le buaic-éileamh an mhargaidh ar stroighin. I dtíortha measartha, is gnách go mbíonn éileamh an tsamhraidh ar stroighin i bhfad níos airde ná mar a bhíonn sa gheimhreadh. Téann an iomarca clinker a tháirgtear sa gheimhreadh isteach sa stóráil chun freastal ar bhuaicéilimh an tsamhraidh. Ar an gcúis seo, is gnách go mbíonn stórais clinker an-mhór ag plandaí a bhfuil éileamh an-séasúrach orthu.
• Is é muilleoireacht stroighne an t-úsáideoir is mó de chumhacht leictreach ar ghléasra stroighne, agus toisc gur féidir iad a thosú agus a stopadh go héasca, is minic a íocann sé muilte stroighne a oibriú ach amháin le linn tréimhsí "uaire buaic" nuair a bhíonn cumhacht níos saoire ar fáil. Tá sé seo fabhrach freisin do tháirgeoirí leictreachais, ar féidir leo praghsanna cumhachta a chaibidil le húsáideoirí móra chun a gcumas giniúna a chothromú thar 24 uair an chloig. Is minic a úsáidtear socruithe níos sofaisticiúla mar “scagadh cumhachta”. Is éard atá i gceist leis seo ná go ndéanfaidh an monaróir stroighne an gléasra a mhúchadh ar ghearrfhógra nuair a bhíonn an soláthróir cumhachta ag súil le buaicéileamh ríthábhachtach, mar mhalairt ar phraghsanna fabhracha. Is léir go bhfuil gá le neart toilleadh muilleoireachta stroighne barrachais chun “teacht suas” tar éis briseadh den sórt sin.

Rialú ar chaighdeán an táirge

Chomh maith le rialú teochta (luaite thuas), is é an príomhriachtanas ná míne comhsheasmhach an táirge a fháil. Ón am is luaithe, rinneadh míne a thomhas tríd an stroighin a chriathrú. Ós rud é go bhfuil stroighin éirithe níos míne, is lú an úsáid a bhaintear as criathar, ach déantar an méid a choinnítear ar chriathar 45 μm a thomhas go fóill, de ghnáth trí scaird-aer a chriathar nó trí fhliuchadh. Tá baint ag an méid a théann thar an criathar seo (95% de ghnáth i stroighin ilfhóinteach nua-aimseartha) le cumas forbartha neart iomlán na stroighne, toisc go bhfuil na cáithníní níos mó neamh-imoibríoch go bunúsach.

Is é an príomhbheart míne inniu ná dromchla ar leith. Toisc go n-imoibríonn cáithníní stroighne le huisce ar a ndromchla, tá baint dhíreach ag an limistéar dromchla sonrach le himoibríocht tosaigh an stroighne. Trí mhíne an mheilte a choigeartú, is féidir leis an monarú raon táirgí a tháirgeadh ó chlinéar amháin. Is gá rialú docht a dhéanamh ar mhíne chun stroighin a fháil leis an bhfeidhmíocht chomhsheasmhach laethúil atá ag teastáil, agus mar sin déantar tomhais uair an chloig ar an stroighin de réir mar a tháirgtear é, agus déantar rátaí beatha an mhuilinn agus socruithe deighilteoirí a choigeartú go dtí. dromchla sainiúil leanúnach a choimeád ar bun.

Tugtar pictiúr níos cuimsithí ar mhíne trí anailís ar mhéid na gcáithníní, rud a thugann tomhas ar an méid de gach raon méide atá i láthair, ón bhfomhicriméadar aníos. Uirlis taighde a bhí anseo go príomha, ach le teacht na n-anailíseoirí díraonta léasair tionsclaithe saor, tá a úsáid le haghaidh rialú gnáthaimh ag éirí níos minice. D’fhéadfadh sé seo a bheith i bhfoirm anailísí deisce a chothaítear le samplaí a bhailítear go huathoibríoch i saotharlann róbaitithe, nó, atá ag éirí níos coitianta, ionstraimí atá ceangailte go díreach le duchtanna aschuir an mhuilinn. I gceachtar den dá chás, is féidir na torthaí a chothú go díreach isteach sa chóras rialaithe muileann, rud a cheadaíonn uathoibriú iomlán rialaithe míne.

Chomh maith le míne, ní mór ábhair bhreise sa stroighin a rialú. I gcás breisiú gipseam, is minic a bhíonn an t-ábhar a úsáidtear de cháilíocht athraitheach, agus is gnách é an t-ábhar sulfáit stroighne a thomhas go rialta, de ghnáth trí fhluaraiseacht x-ghathaithe, ag baint úsáide as na torthaí chun an ráta beatha gipseam a choigeartú. Arís, is minic a bhíonn an próiseas seo uathoibrithe go hiomlán. Cuirtear prótacail tomhais agus rialaithe comhchosúla i bhfeidhm ar ábhair eile a chuirtear leis, amhail aolchloch, slaig agus fuinseoige.

Mr. Nick Sun   [email protected]