1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29241
(51) B02C 21/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/0993.1
(22) 25.07.2013
(45) 15.12.2014, бюл. №12
(72) Унасбеков Берикбай Акибаевич; Сиваченко
Леонид Александрович; Уразбаев Жуматай
Зейноллаевич
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Евразийский
национальный университет им. Л.Н. Гумилева"
Министерства образования и науки Республики
Казахстан
(56) Патент РБ №16548, кл. В02С 21/00, опубл.
30.12.12г
(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ
ИЗ ИЗВЕСТНЯКОВ
(57) Изобретение относится к промышленности
нерудных материалов и предназначено для
производства известняковой продукции из
малопрочных и неоднородных материалов.
Задачей изобретения является повышение
производительности технологического
оборудования. Для этого на известняковом заводе
производят сушку известняка крупностью 0-50мм в
полочной сушилке, отделение известняковой муки
крупностью менее 1мм и крупки размером 1-3 мм и
измельчение остальной части в роторно-ударной
дробилке. Применение изобретения позволяет
упростить технологию за счет башенного
размещения основного оборудования и получать
кондиционный продукт с повышенным
содержанием целевых фракций.
(19)KZ(13)A4(11)29241

2. 29241
2
Настоящее изобретение относится к
промышленности нерудных материалов и
предназначено для производства известняковой
продукции из малопрочных и неоднородных
материалов, в частности муки известняковой для
производства комбикормов и подкормки
сельскохозяйственных животных и птицы и муки
для раскисления почв.
Известны молотковые дробилки ударного
действия, которые производят разрушение кусков
материала быстро вращающимися ударными
элементами. [Вайтехович П.Е. Интенсификация и
моделирование процессов диспергирования в поле
центробежных сил, монография, - Минск: БГТУ,
2008, с.228]
Производство известняковой продукции при
помощи указанного оборудования сопряжено с
целым рядом существенных недостатков, которые
обусловлены спецификой и закономерностями его
работы. Несовершенство единичных актов
разрушения и сложность реализации селективного
разрушения приводят к неравномерному
разрушению и значительному переизмельчению
дробимого материала. Большой разброс размеров
получаемых частиц целевой фракции снижает
эффективность работы комплекса на основе данной
дробилки.
Достаточно близкой по технической сущности
организации работы технологической системы и
достигаемому результату к предлагаемому
изобретению является установка для производства
известковой муки, содержащая шахтную мельницу с
сепаратором, вентилятор и расположенные над
бункерами готовой продукции циклоны, причем
сепаратор шахтной мельницы соединен при помощи
трубопроводов с бункерами готовой продукции.
[А.с. СССР 1138187, ИПК В02С 21/00, 1985]
К главным недостаткам данной установки
следует отнести сложность осуществления
избирательного дробления и высокую
энергоемкость процесса. Эти недостатки
обусловлены особенностями единичных актов
разрушения кусков известняка с преобладанием
стесненных ударов, а также необходимостью
циркуляции больших объемов воздуха с
взвешенными в них твердыми частицами, что
является неэффективным использованием
подводимой к помольной системе энергии, так как
основная ее часть переходит в тепловую работу
трения.
Наиболее близкой по технической сущности и
достигаемому результату к предлагаемому
изобретению является способ производства
известняковой продукции, заключающийся в том,
что известняк крупностью до 50мм шнековым
питателем подают в дробилку ударного действия с
вертикальным ротором, а полученный материал
посредством кюбеля и мостового крана
перегружают в бункер, из которого шнековым
питателем подают в полочную сушилку,
подсушивают при температуре 220°С до 1-3%
влажности; выгружают в грохот и разделяют на три
фракции, из которых фракцию крупнее 3 мм
отправляют на доизмельчение. [Патент РБ на
изобретение №16548 «Способ производства
известняковой продукции» Заявка №а20100173 от
08.02.2010, Опубл. 30.12.2012]
Реализация способа, таким образом не
обеспечивает высокую производительность
оборудования, что связанно с наличием в составе
технологического комплекса, работающего в
неоптимальном режиме, так как транспортная
система выполнена циклического действия и
снабжена маловместительными емкостями
(кюбелями). Кроме того, транспортная система
усложняет производство, требует сооружение
металлоемких конструкций, увеличивает высоту
помещений и т.д.
Задачей предлагаемого изобретения является
повышение производительности и снижение
производственных затрат. Поставленная задача
достигается тем, что в предложенном способе
производства известняковой продукции,
включающем добычу известняка в карьере, его
транспортирование на завод, дробление, сушку,
измельчение и фракционирование, согласно
изобретению, на известняковом заводе производят
сушку до влажности 1-5% в вертикальной полочной
сушилке при температуре рабочего агента 150-
400°С кусков крупностью 0-50 мм, отделение на
грохоте известняковой муки крупностью менее 1 мм
и крупки с размерами частиц 1-3 мм, а остальной
продукт подвергают измельчению в роторно-
ударной дробилке с линейной скоростью ударных
элементов 25-50 м/сек и последующего грохочения
по классам крупности 0-1 мм и 1-3 мм и возврата
частиц крупнее 3 мм на повторное измельчение в
дробилку. Кроме того, способ предусматривает, что
известняковая мука для известкования почв
собирается в виде подрешетного продукта грохота
крупностью менее 1 мм и осажденного продукта
пылеуноса полочной сушилки.
В основу предлагаемого способа положены
задачи организации непрерывного проведения
процесса переработки при минимизации стадий
переработки и оптимизации процессов измельчения,
сушки и грохочения, путем управления влажности,
т.е. сушкой, селективном измельчении в роторно-
ударной дробилке и своевременным отделением на
грохоте целевой фракции при башенной схеме
установки оборудования.
Выбор исходной крупности 0-50 мм связан с тем,
что, во-первых, это характерный продукт
предшествующих дробилок и наиболее пригодный
для работы роторно-ударной дробилки продукт, во-
вторых, подсушка исходного известняка позволяет
на грохоте перед дробилкой отсеять целевой класс и
исключить переработку измельчением фракций
0-3 мм, но, главное, на 8-12% увеличить выход
целевой фракции.
Параметры проведения технологического
процесса позволяют достичь поставленную цель. К
ним следует отнести температуру сушки, линейные
скорости ударов в дробилке, значения влажности,
границы разделения, последовательность операций
и т.д.

3. 29241
3
В техническом решение способа при
производстве учтено, что при измельчении такого
материала, как известняк, в роторно-ударной
дробилке происходит его дополнительная подсушка
на 1-3% за счет аэродинамического воздействия, что
снижает тепловую нагрузку на сушилку. Важным
технологическим аспектом реализации способа
является отбор мелкой фракции после полочной
сушилки, осуществляемый как после грохота, так и
в виде осажденного продукта пылеуноса полочной
сушилки. Кроме того, вся цепь технологических
приемов нами направлена на управляемый механизм
воздействия на перерабатываемый материал с целью
более полного выхода целевой фракции 1-3 мм и
максимального выхода продукта оптимальной
крупности.
Приведенные варианты исполнения способа
являются в своей совокупности новыми, в полной
мере обеспечивают достижение поставленной цели
и не имеются ни у аналогов, ни у прототипа.
Сущность изобретения поясняется графически.
На фиг.1 представлен базовый вариант реализации
способа в виде технологической схемы.
На фиг.1 изображено: ленточный транспортер 1;
бункер накопитель 2; шнековый питатель 3;
полочная сушилка 4; барабанный грохот 5; роторно-
ударная дробилка 6; барабанный грохот 7;
шнековый питатель 8; вытяжная труба 9; циклон 10
с бункером 11 и дымосос 12.
Вся эта система функционирует следующим
образом. Исходный продукт крупностью 0-50 мм
загружается транспортером 1 в бункер 2 из которого
шнековым питателем 3 подается в полочную
сушилку 4, где топочными газами, движущимися по
противоточной схеме, подсушивается при
температуре 150-400°С до влажности 1-4% и
ссыпается в барабанный грохот 5, продукты
пылеуноса отводятся посредством дымососа 12
через вытяжную трубу 9, отделяются в циклоне 10 и
выгружаются в бункер 11, а отходящие газы
выбрасываются в атмосферу. Продукты грохочения
грохота 5 в виде целевых фракций 0-1 мм и 1-3 мм
выделяются как готовый продукт, а фракция
3-50 мм поступает в дробилку 6, где подвергается
селективному разрушению и выгружается в
барабанный грохот 7, где происходит отделение
целевой фракции 0-1 мм и 1-3 мм, а надрешетная ее
часть шнековым питателем 8 подается на повторный
цикл измельчения в дробилку 6.
Технология реализуется по башенной схеме и
характеризуется конструктивной простотой и
высокой технологической эффективностью.
Настоящий способ получения известняковой
продукции базируется на реально осуществляемой
технологии. Концепция его реализации основана на
представлениях физико-химической механики и
заключается в том, что каждой стадии переработки
соответствует нужный механизм воздействия на
перерабатываемую среду при одновременной
минимизации транспортных и энергетических задач
и максимальном использовании имеющегося на
производстве оборудования. Основу в
осуществлении способа составляет вертикальная
роторно-ударная дробилка. [Шуляк В.А., Сиваченко
Л.А., Селезнев Н.Г. Адаптивные роторно-цепные
дробилки /Обогащение руд - 1994 - №2, с.40-44]
Этот аппарат при правильном выборе его
параметров позволяет производить селективное
измельчение и получать продукт нужного
гранулометрического состава. Этому условию, в
частности, отвечает линейная скорость 25-50 м/сек.
ударных элементов. Меньшее ее значение снижает
интенсивность процесса, а большее - приводит к
переизмельчению.
Сушка в полочной сушилке отличается
простотой, достаточно эффективна и, главное,
обеспечивает требуемый съем влаги с 5-12%
примерно до 2-3%. Снижение влажности менее 1%
не регламентировано нормативными документами
на получаемую продукцию и, следовательно,
экономически не целесообразно.
Организация выпуска известняковой продукции
по предлагаемому способу позволяет получить
высококачественный продукт с годовой мощностью
производства от 5 до 25 тысяч тонн. Этого
количества достаточно для оптимального
обеспечения известняковой крупкой предприятий по
производству комбикормов и подкормки
сельскохозяйственных животных и птицы.
Пример реализации способа
Известняк прочностью 20-60 мПа, крупностью 0-
50 м и влажностью 8% подвозится на известняковый
завод и транспортером 1 загружается в бункер 2 из
которого шнековый питателем 3 с
производительностью 16 тонн в час подается на
вход полочной сушилки 4, где при температуре 280-
300°С подсушивается до влажности 3% и поступает
на барабанный грохот 5, где производится его
разделение на три фракции: -1 мм, 1-3 мм и более
3 мм. При этом выход известняка из сушки
составляет 14 тонн, а остальная его часть в виде
влаги и фракции крупностью менее 1 мм отбирается
дымососом 12, фракции крупностью 1-3 мм и менее
в этой стадии технологии по 1,5 тонны и,
следовательно, на дробилку 6 подается 12 тонн. В
роторно-ударной дробилке ударные элементы,
линейные скорости которых 35 м/сек, измельчают
куски известняка крупностью 3-50 мм до состояния,
характеризующегося тем, что частиц 1-3 мм на
выходе образуется 8 тонн, менее 1-3 мм и более
3 мм 1 тонна. Разделение на эти фракции
обеспечивается барабанным грохотом 7. Самый
крупный продукт шнековый питателем 8
возвращается на вход дробилки 6, чем
обеспечивается замкнутый цикл измельчения и
сортировки. Дополнительный рецикл 1 тонны сырья
делит это количество продукта на фракции 1-3 мм -
0,7 т и менее 1 мм -3 т. Таким образом,
количественное соотношение полученной
известняковой крупки 1-4 мм и известняковой муки
менее 1 мм равно 10,2 и 5,3 тонн. Количество
выпаренной воды -0,5 тонны. Подсчеты выхода
самой ценной фракции -1-3 мм показывают, что ее
количество на 12-15% выше, чем по традиционной
технологии.

4. 29241
4
Продукты пылеуноса из сушилки 4 осаждаются в
циклоне 10, где они собираются в бункер 11 и
вместе с фракцией 0-1 мм, отобранной в грохотах 5
и 7, образуют другой целевой продукт -
известняковую муку для раскисления почвы.
В итоге, при устойчивой работе производства
обеспечивается получение около 64% продукта
крупностью 1-3 мм, соответствующего ГОСТ 26826-
86 “Мука известняковая для производства
комбикормов и подкормки сельскохозяйственных
животных и птицы”. Этот показатель на 8-10%
превосходит результаты работы традиционных
производств известняковой продукции на
аналогичном оборудовании при работе с кюбелями
в дискретно-непрерывном режиме.
Использование предлагаемого изобретения в
сравнении с известными способами позволяет
упростить технологию, уменьшить стоимость
оборудования, снизить эксплуатационные издержки,
облегчить условия обслуживания и ремонта, и, что
особенно важно, получать высококачественную
продукцию из малопрочного и неоднородного по
структуре сырья.
Производственные издержки на получение
продукта крупностью 1-3 мм по данному способу
составляют: электроэнергии 8-9 кВт*ч/т, газа
12 м3
/т, трудозатраты 0,5 чел*ч/т.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ производства продукции из
известняков, включающий дробление, сушку,
измельчение и фракционирование известняка,
отличающийся тем, что производят сушку
известняка до влажности 1-5% в вертикальной
полочной сушилке при температуре рабочего агента
150-400°С кусков крупностью 0-0,5 мм, отделение
на грохоте известняковой муки с размерами частиц
менее 1 мм и крупки с размерами частиц 1 - 3 мм, а
остальной продукт подвергают измельчению в
роторно - ударной дробилке с линейной скоростью
ударных элементов 25-50 м/сек и последующего
грохочения по классам крупности 0-1 мм и 1-3 мм и
возврата частиц крупнее 3 мм на повторное
измельчение в дробилку.
2. Способ производства продукции из
известняков по п.1, отличающийся тем, что
известняковую муку для известкования собирают в
виде подрешетного продукта грохота крупностью
менее 1 мм и осажденного продукта пылеуноса
полочной сушилки.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова