مدت زمان مطالعه: ۸ دقیقه
شرکت پارسمان شیمی در مقاله ای به توضیح شرایط و ویژگی های استفاده از افزودنیهای کمک سایش در فرآیند آسیاب سیمان پرداخته که در ادامه آمده است:
۱- تعریف
کمک سایش یا افزودنیهای کمک سایش به موادی اطلاق میشود که با مخلوط شدن در محتویات آسیا باعث افزایش سرعت کاهش اندازه در حین خردایش میشوند. استفاده از افزودنیهای کمک سایش در صنایع سیمان برای افزایش بازده آسیا بسیار مفید است. افزودنیهای کمک سایش همچنین بر قابلیت جریانپذیری سیمان در سراسر مدارهای خردایش تأثیر میگذارد. کمک سایش کاهش اندازه مواد در حین خردایش را تسهیل میکند بهطوری که آسیا مجبور است قدرت آسیاب کمتری را بدون تأثیر نامطلوب بر هیچ کدام از خواص سیمان حاصل، اعمال کند. یکی دیگر از اثرات مفید کمک سایشها که امروزه باعث رواج استفاده از افزودنیهای کمک سایش شده است، کاهش تراکم در انبارها است. بهطور کلی با کاهش محدودیت آسیاب کردن، راندمان آسیا را بهبود میبخشد. در آسیا گلولهای خشک، پودرهای ریز مانند سیمان خرد شده، یک پدیده رایج برای کاهش سرعت خردایش با ریزتر شدن پودر است، یعنی با انباشته شدن ریزدانهها در محتوای آسیا، راندمان آسیا کاهش مییابد. این ممکن است بهدلیل رشد مجدد یا بازسازی ذرات از ذرات کوچکتر توسط تجمعات مربوط به نیروی وان دروالس یا با پوشش مستقیم توپهای آسیا برای ایجاد سطوح نرم باشد. با توجه به تجربیات صنعتی، افزودنیهای کمک سایش تأثیر قابلتوجهی از نظر توان و جریانپذیری مواد در آسیا و در سراسر مدارها، دارند.
آسیاب کردن کلینکر سیمان کار بسیار دشواری است و ریز آسیاب شدن این ماده یکی از مشکلات عمده صنعت سیمان است. مزایای هر کمک سایشی باید بیشتر از هزینه آن باشد و کمک سایش نباید تأثیر مخربی بر فرآیند پاییندستی محصول نهایی داشته باشد.
شکل ۱. مقایسه بین آسیاب کلینکر سیمان با و بدون افزودنی کمک سایش
شکل ۱ مقایسه معمولی بین آسیاب کلینکر سیمان با و بدون افزودنی کمک سایش در آسیاب آزمایشگاهی را نشان میدهد. استفاده از کمک سایش در آسیاب سیمان تأثیر قابلتوجهی دارد. افزودنیهای کمک سایش عوامل سطحی فعالی هستند که با کلوخه شدن ذرات بسیار ریز بار خردایش، مقابله میکنند و در نتیجه اثرات ناشی از آسیاب / خردایش را مهار و در نتیجه مانع کاهش نرخ تولید میشود.
مناسبترین کمک سایش برای یک فرآیند آسیاب خاص باید توسط آزمایشهایی در مقیاس کامل تعیین شود. استفاده از کمک سایش در هر دو سیستم مدار باز و بسته، کنترل فرآیند آسیاب / خردایش را بهبود میبخشد و عدد بلین (یعنی تولید محصول ریزتر) را افزایش میدهد. کمک سایشها بهطور موثر در محدوده خردایش و آسیاب کردن بسیار ریز مواد، بازدهی خوبی دارند. استفاده از یک افزودنی همچنین جریانپذیری پودر را افزایش میدهد و میانگین زمان ماندگاری را در یک نسبت بار معین کاهش میدهد.
۲- کار آزمایشگاهی
کار آزمایشگاهی به دو بخش بررسی صنعتی و آزمایشگاهی تقسیم میشود. بررسی صنعتی از یک کارخانه سیمان انجام شده است. تاسیسات آسیا شامل یک آسیا گلولهای جاروب شده هوا دو محفظهای است که در مدار بسته قرار گرفتهاند.
محفظه اوّل آسیاب مدار باز حاوی گلولههایی با قطر ۳۰ تا ۹۰ میلیمتر است، در حالی که محفظه دوم حاوی گلولههای ۲۰ میلیمتری است. نمونهها از آسیاب گلولهای دو محفظهای در مدار بسته آسیا سیمان با و بدون کمک سایش گرفته شده است.
شکل ۲. نقطه نمونهبرداری برای آسیاب مدار بسته
شکل ۲ توزیع اندازه بررسیهای انجام شده را نشان میدهد. کاهش ناگهانی، از بار اولیه تا نقطه اوّل بود. اثر مواد بازیافتی آشکار بود و داشتن توزیع اندازه ریزتر را در نقطه ۱ و نقطه ۲ مشاهده شده است. طبقهبندی مواد بهدلیل شبکه میانی مشخص نبود. فقط اجزای درشتدانه اندازه ریزی مواد در امتداد آسیا را به وضوح نشان میدهد.
نتیجهگیری مهم از این بررسیها این بوده است که استفاده از افزودنی کمک سایش محصول ریزتری را ارائه میدهد، بنابراین توان عملیاتی را افزایش میدهد (جدول ۱ – بررسی ۷ و ۱۲).
بررسی ۱۲
بررسی ۱۱
بررسی ۱۰
بررسی ۹
بررسی ۸
بررسی ۷
۹۵
۱۰۴
۱۰۰
۸۶
۸۲
۸۷
بار کلینکر (TPH)
۵/۳
۵/۹
۶/۲
۴/۹
۴/۸
بار گچ (TPH)
۵/۶
۵/۴
۴/۳
۴/۱
افزودن مواد معدنی (TPH)
۱۰۵/۱
۱۱۵/۵
۱۱۱/۶
۹۵/۶
۹۱
۹۵/۹
بار ترکیبی (TPH)
بله
خیر
افزودنی کمک سایش
جدول ۱. شرایط عملیاتی و نوع محصول برای مدار بسته
همچنان کار آزمایشگاهی برای بررسی تاثیر انواع مختلف افزودنیهای کمک سایش بر ریزی مواد خردایش شده و تراکمپذیری محصول انجام شد. تریاتانولآمین (TEA)، اتیلنگلیکول (EG) و ParsGrind (افزودنیهای تجاری کمک سایش پارسمان شیمی) در دوزهای مختلف در آسیا گلولهای در شرایط آسیا ثابت (اندازه توپ، سرعت و نسبت پر شدن) مورد بررسی قرار گرفتهاند.
۳- نتیجه و بحث
۳-۱ – کار آزمایشگاهی صنعتی
نتیجهگیری مهم از بررسیهای انجام شده این بود که استفاده از افزودنی کمک سایش محصول ریزتری را ارائه میدهد، بنابراین توان عملیاتی را افزایش میدهد. تجزیه و تحلیل توزیع اندازه برای افزودنیهای مختلف کمک سایش در دوز ۰/۱٪ بررسی شده است. اگرچه تجزیه و تحلیل اندازه ذرات با افزایش غلظت TEA[۱] منجر به افزایش ذرات درشتتر شده است، امّا نشان میدهد که با غلظت بالاتر TEA پودر جریان آزادتری دارد.
بهدلیل تجمع ذرات در طول فرآیند آسیاب / خردایش مواد و به احتمال زیاد بهدلیل غلظت TEA مورد استفاده تا زمانی که نتوان درصد استفاده بهینه را برآورده کرد، افزایش مواد با اندازه درشتتر، بسیار زیاد است. امّا از مشاهده پوشش گلولهای میتوان به این نتیجه دست یافت که افزودن افزودنی کمک سایش، باعث کاهش پوشش گلولهای و پوشش لاینینگ آسیا میشود و در نتیجه ثابت میشود که با افزودن افزودنی کمک سایش، جریانپذیری پودر کلینکر افزایش مییابد.
توزیع اندازه ذرات با افزودن ParsGrind منجر به ریزتر شدن اندازه ذرات میشود. زیرا در غلظت پایینتر ۰/۲ درصد ذرات تمایل به آگلومره شدن (کلوخه شدن) و درشتتر شدن اندازه دارند، امّا با افزایش غلظت ParsGrind، اندازه ذرات ریزتر میشود. جذب ماده افزودنی کمک سایش به سطح ذرات، نیروی چسبندگی را کاهش داده و در نتیجه از تجمع ذرات جلوگیری میکند. افزایش در جریانپذیری زمانی قابل اثبات است که پوشش گلولهای کمتری وجود داشته باشد (شکل ۳)، و همچنین پوشش لاینینگ آسیا و تجمع کمتری رخ دهد که میتوان اندازه ذرات ریزتر را مشاهده کرد. توزیع اندازه ذرات با افزودن EG[۲] منجر به حرکت منحنی به سمت ناحیه درشتتر با افزایش درصد EG میشود. در نتیجه تجمع ذرات با افزودن EG منجر به شکستگی کمتر کلینکر سیمان میشود. اگرچه تجزیه و تحلیل اندازه ذرات با افزایش غلظت EG منجر به افزایش ذرات درشتتر شده است، امّا شاخص تراکمپذیری نشان میدهد که با افزایش درصد افزودنی کمک سایش استفاده شده، جریانپذیری افزایش مییابد. افزایش جریانپذیری را میتوان با مشاهده پوشش گلولهای و پوشش لاینینگ آسیا، اثبات کرد. که نشان دهنده این است که افزودن EG باعث کاهش پوشش گلولهای و پوشش لاینینگ آسیا میشود.
[۱] Triethanolamine (TEA): تریاتانولآمین
[۲] (EG) Ethylene glycol: اتیلنگلیکول
شکل ۳. پوشش توپ و لاینینگ آسیا بدون افزودنیهای کمک سایش
۴- نتیجه گیری
در خاتمه، با افزودن نوع صحیح افزودنی کمک سایش به مقدار کم به کلینکر سیمان، در مقایسه با آسیاب کردن کلینکر بدون افزودنی کمک سایش، محصول آسیا ریزتری حاصل میشود. برای مشاهده محصول ParsGrind افزودنی کمک سایش سیمان، از تولیدات پارسمان شیمی، به وبسایت پارسمان شیمی مراجعه نمایید.
https://simankhabar.ir/?p=23318