【正文】 物料經(jīng)粉碎后，還可用于材料科學(xué)，環(huán)境保護(hù)和選礦等部門(mén)。 設(shè)計(jì)要求 :a、進(jìn)料粒度： 20～ 25mm； b、出料粒度： 4900 孔 / 2cm 篩篩余量為 8～鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 10%； c、生產(chǎn)能力 : 24t/h。 grinding system。 設(shè)計(jì)了一種開(kāi)流形式能實(shí)現(xiàn)圈流工藝的粉磨工藝系統(tǒng)，選定了具有選粉作用的雙層隔倉(cāng)板，物料通過(guò)篦板進(jìn)入雙隔倉(cāng)中間的空間，由揚(yáng)料板收集到導(dǎo)料錐上，合乎要求的物料進(jìn)入下一倉(cāng)，粗料返回一倉(cāng)繼續(xù)粉磨，實(shí)現(xiàn)磨內(nèi)自選粉的工藝過(guò)程。改善和提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量 ,減少動(dòng)力消耗 ,降低生產(chǎn)成本 ,即達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗具有重要意義。 總體設(shè)計(jì)思路∶ 設(shè)計(jì)應(yīng)用雙層隔倉(cāng)板進(jìn)行磨內(nèi)自選粉 ,使開(kāi)流形式的粉磨裝置系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圈流工藝，各倉(cāng)研磨體尺寸 、 級(jí)配不同，各零部件盡可能選用通用件和新型材料，以提高粉磨效率，最大幅度達(dá)到高產(chǎn) 、 高細(xì)和低能耗運(yùn)轉(zhuǎn) . 本設(shè)計(jì)具有很大的實(shí)用價(jià)值。 粉碎比及粒度表示 粉碎比是指粉碎前后物料的平均粒徑之比。顆粒群的平均粒徑，通常用質(zhì)量平均法測(cè)算。某物料的易碎性系數(shù) mk 是指用同一臺(tái)粉碎機(jī)械在同一物料尺寸變化條件下，粉碎標(biāo)準(zhǔn)物料的單位產(chǎn)品電耗 bE 與粉碎該物料的單位產(chǎn)品電耗 E 之比 ，由 [5] EEk bm ? （ 23） 水泥工業(yè)一般以中等易碎的回轉(zhuǎn)窯熟料作為標(biāo)準(zhǔn)易碎性物料，并令其易碎性系數(shù)為 1。輥式磨易磨性一般用小型試驗(yàn)?zāi)ミM(jìn)行。 圖 21 粉磨系統(tǒng)流程 圈路流程及其特點(diǎn) 物料出磨后經(jīng)過(guò)分級(jí)設(shè)備選出成品，合格的細(xì)粉為成品，而使粗粒返回磨內(nèi)再粉磨的流程為圈路流程如圖 21。研磨體上升、下落的循環(huán)運(yùn)動(dòng)是周而復(fù)始的。 代入公式（ 31） 0 03 0 4 2 . 4 4 2 . 4 2 7 . 9 6 / m in2 . 3nrRD? ? ? ? 以上公式是在幾個(gè)假定的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來(lái)的，事實(shí)上，研磨體與研磨體、研磨與筒體之間是存在相對(duì)滑動(dòng)的，而且物料對(duì)研磨體也是有影響的。 Φ 10m 球磨機(jī)筒體部分設(shè)計(jì) 12 磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速 磨機(jī)理論適宜轉(zhuǎn)速是根據(jù)最外層研磨體能夠產(chǎn)生最大粉碎功觀點(diǎn)推導(dǎo)出來(lái)的。常用磨機(jī)生產(chǎn)能力經(jīng)驗(yàn) 計(jì)算式為 ,由 [5] 10000 ?qNQ? （ 310） 式中 : Q—— 磨機(jī)生產(chǎn)能力， t/h； 0N —— 磨機(jī)所需功率， kg/kW； q —— 單位功率生產(chǎn)能力， kg/kW； ?—— 流程系數(shù)，開(kāi)路取 ；閉路 ～ 。筒體分段的另一種辦法是現(xiàn)場(chǎng)焊接：筒體在制造廠按運(yùn)輸條件分段，然后準(zhǔn)確地加工出帶止口的特殊焊縫坡口，連同專(zhuān)用的全套施焊設(shè)備運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，由制造廠的焊接技師在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接和消除焊接應(yīng)力。 磨門(mén)與人孔 磨門(mén)是為封閉人孔設(shè)置的，要求裝卸方便、固定牢固。 B．人孔 內(nèi)提式磨門(mén)的人孔有帶補(bǔ)強(qiáng)板和不帶補(bǔ)強(qiáng)板之分。鋼板厚度采用 40mm。當(dāng)焊縫必須通過(guò)人孔加強(qiáng)板下面時(shí)，該焊縫必須全長(zhǎng)磨平，磨平表面的粗糙度不應(yīng)低于鋼板表面的相應(yīng)值。 a. 1 4 5G G Gq l??? (49) 式中 : q —— 單位長(zhǎng)度上受力 , /Nm。 W ? ?444eaeRRW R? ?? （ 419） 式中 : W —— 筒體抗彎斷面模數(shù)， 3m ； eR —— 磨機(jī)筒體的外半徑， m ； aR —— 磨機(jī)筒體的內(nèi)半徑， m 。 筒體縱向撓度，一般控制在 ，而這樣小的撓度反映到具有球面支承的主軸承上，是不足為慮的。從“等強(qiáng)度”觀點(diǎn)出發(fā)，端蓋也應(yīng)設(shè)置中部增強(qiáng)板，其厚度在滿(mǎn)足強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)需要的原則下，盡量使端蓋鋼板厚度減小。一般水泥磨 φ = ～ ，取 d0 = （ ～ ） D (筒體規(guī)格尺寸 )； 已知 D = 2400mm ，則 0 960 1200d ? ～ mm ,取 d0 = 1100 mm 。 hf — 法蘭厚度，一般不應(yīng)小于端蓋法蘭部位的厚度， hf ＝ 70 mm 。 m） （ 428） 式中 : RA— 進(jìn)料端主軸承處的支點(diǎn)反力 ,N； tl — 主軸承中心線(xiàn)到軸頸由小到大過(guò)渡區(qū)的長(zhǎng)度 ,m 。 σ 1 — 中空軸材料的疲勞極限， Pa。 Bd —— 鉸孔螺栓 的配合直徑 , Bd =38mm. 代入公式 (436) 71. 05 10P Pa? ?? ? ? SP??? ,ZG270 的 s? = 10 Pa? ， ? ? SP??? = 10 Pa? , ? ?P P??? . 襯板的選型設(shè)計(jì) 襯板的作用 襯板的作用是保護(hù)筒體使其免受研磨體和襯板的作用是保護(hù)筒體使其免受研磨體和物料的直接沖擊和研磨，同時(shí)也可調(diào)整研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 高烙鑄鐵，耐磨性好，在耐磨材料中居首。 B. 壓條襯板 由平襯板和壓條襯班組成。 E. 端蓋襯板 襯板表面是光滑的，用螺栓固定在磨機(jī)端蓋上，以保護(hù)端蓋免受研磨體和物料的磨損。相鄰兩圈襯板的方圓角互相錯(cuò)開(kāi)一個(gè)角度，四個(gè)圓角分別構(gòu)成斷續(xù)內(nèi)螺旋。與點(diǎn)接觸相比，其接觸面積即研磨面積增加了幾十倍。大型磨機(jī)和中小型磨機(jī)的一、二倉(cāng)的襯板一般都用螺栓固定。 隔倉(cāng)板的類(lèi)型 A. 單層隔倉(cāng)板 一般由若干塊扇形篦板組成。 本課題設(shè)計(jì)了選粉式雙層隔倉(cāng)板如圖 45所示 . 選粉式的雙層隔倉(cāng)裝置在進(jìn)料端和出料端均裝帶有孔眼的篦板，在篦板中心位置裝有帶隙孔的雙向倒料錐。篦孔的幾何形狀有放射形如圖 47 和切線(xiàn)形如圖 47, 篦孔寬度 b 有 1 1 16等幾種，間距為 40mm， a 為 5mm。一種是以筒體橫截面鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 33 幾何中心為圓心，按同心圓弧的軌跡貼附在筒壁上作上升運(yùn)動(dòng)；另一種是貼附筒壁上升至一定高度后以?huà)佄锞€(xiàn)軌跡降落下來(lái)，如此往復(fù)循環(huán)一層一層地運(yùn)動(dòng)。 研磨體級(jí)配 研磨體級(jí)配的意義 正確地選擇研磨體、合理地確定填充率 及級(jí)配，對(duì)提高粉磨效率、降低金屬消耗和成本、保證整個(gè)粉磨系統(tǒng)的正常生產(chǎn)等具有重要的作用。生產(chǎn)火山灰質(zhì)水泥時(shí)，一倉(cāng)填充率宜高些；生產(chǎn)礦渣水泥時(shí)，一倉(cāng)填充率宜低些。 F. 第二倉(cāng)的最大球徑與第一倉(cāng)的最小球徑相等或小一級(jí)。 B. 磨機(jī)直徑大，鋼球沖擊高度高，球徑可適當(dāng)減小；磨機(jī)相對(duì)轉(zhuǎn)速高，鋼球提升得高，相應(yīng)平均球徑應(yīng)小些。 研磨體填充率及其選擇 研磨體填充率是指研磨體在磨內(nèi)的堆積體積 GV 占磨機(jī)有效容積 0V 的百分?jǐn)?shù)，也即研磨體斷面積 GF 占磨機(jī)有效面積的 0F 百分?jǐn)?shù) ,由 [5] %100???? LDGLDGVV G ? ?? 或 %1000 ?? FFG? （ 54） 式中 : GV —— 研磨體所占面積， m3； 0V —— 磨機(jī)有效 容積， m3； G —— 研磨體裝載量， t； 0D —— 磨機(jī)有效內(nèi)徑， m； L —— 磨機(jī)或倉(cāng)的有效長(zhǎng)度， m； ? —— 研磨體的堆積密度，一般取 ； GF —— 研磨體所占面積， m2； 0F —— 磨機(jī)有效斷面積， m2。 圖 51 研磨體層示意圖 圖 52 磨機(jī)筒體內(nèi)研磨體所受作用力 研磨體運(yùn)動(dòng)基本方程式 取緊貼筒體襯板內(nèi)壁的最外層研磨體 (質(zhì)點(diǎn) A)作為研究對(duì)象 ,如圖 52所示 ,研磨體所受的力為慣性離心力 P 及重力 G 在直徑方向的分力 Gcos? ,當(dāng)研磨體隨筒體提升到 A點(diǎn)時(shí) ,若在此瞬時(shí)研磨 體的慣性離心力 P小于 Gcos? ,研磨體就離開(kāi)圓弧軌跡 ,開(kāi)始拋射出去 ,按拋物線(xiàn)軌跡運(yùn)動(dòng)。安裝篦板時(shí)，應(yīng)使篦孔的大端朝向出料端，不可裝反。 鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31 圖 45 選粉式雙層隔倉(cāng)板 篦孔 A. 篦孔排列 篦孔的排列主要可分為同心圓狀和放射狀，當(dāng)然也有介于兩者之間的如圖 46所示。 B. 雙層隔倉(cāng)板 一般由前篦板和后盲板組成，中間設(shè)有提升揚(yáng)料裝置。 隔倉(cāng)板的選型設(shè)計(jì) 隔倉(cāng)板的作用 A. 分隔研磨體 使各倉(cāng)研磨體的平均尺寸保持由粗磨倉(cāng)向細(xì)磨逐步縮小，以適應(yīng)物料粉磨過(guò)程中粗粒級(jí)用大球，細(xì)粒級(jí)用 小球的合理原則。 本設(shè)計(jì)中，一倉(cāng)選用階梯襯板，二倉(cāng)選用小波紋襯板。溝槽式襯板的工作表面，是由許多等弧面組成，頭倉(cāng)（粗磨倉(cāng)）為直弧面。因分級(jí)襯板沿軸向具有斜度，能自動(dòng)的使磨內(nèi)鋼球在粉磨過(guò)程中按物料粉磨規(guī)律發(fā)揮其作用。 C. 階梯襯板 它的工作表面呈一傾角，安裝后出現(xiàn)很多階梯，可以加大對(duì)研磨體的推力?，F(xiàn)在高烙鑄鐵已發(fā)展了四種牌號(hào)，為了提高韌性隨之而來(lái)的出現(xiàn)了高烙鑄鋼等材料。 在粉碎倉(cāng)，研磨體以沖擊作用為主，要求襯板應(yīng)具有抗沖擊和耐磨特性。 ? ?? ? ? ?2 2 2 20022f t A ttt t f t t f td d R LF n d d n d d?????? ? ??? （ 434） 式中 : fd —— 法蘭外徑， fd =1700mm； td —— 外圈螺栓分布圓直徑， td =1600mm； 0td —— 內(nèi)圈螺栓分布圓直徑， 0td =1470mm； tn —— 外圈分布的螺栓數(shù)量， tn =28； 0tn —— 內(nèi)圈分布的螺栓數(shù)量， 0tn =14； tF —— 螺栓的有效截面積， tF = 2cm 。 代入公式（ 430） 10kM N m? ? ? 代入公式（ 429） 10M N m? ? ? W 為： 44121224 2ddW d? ??? ? ? ????? ? ? ?? ? ? ???? （ 431） 式中： d1— 中空軸外徑， m； d2— 中空軸內(nèi)徑， m。 Φ 10m 球磨機(jī)筒體部分設(shè)計(jì) 24 端蓋外徑 D=2400mm,補(bǔ)強(qiáng)板外徑 kd =1930mm,端蓋法蘭直徑 d=1700mm, 端蓋鋼板厚度 h=40mm,補(bǔ)強(qiáng)板厚度 kh =35mm. A．端蓋的計(jì)算 k的計(jì)算 : 0 2400 1 .2 41930kDk d? ? ?, 2400 1 .4 11700Dk d? ? ?,1 1930 1 .1 41700kdk d? ? ?. b. 端蓋軸線(xiàn)轉(zhuǎn)角 ? 的計(jì)算 : ? ? ? ? ? ?? ?2 2 20 0 032 03 1 1 l n 11 tk k k RLEh k?????? ? ? ????? （ 424） 代入公式（ 424） 10 rad? ?? ? ?176。 r =(～ )d0 ,r — 軸根圓角半徑 ,取 r = 100mm 。螺栓要用一種牌號(hào)的鋼制造，螺栓要均勻擰緊，若達(dá)不到上述要求，則在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生螺栓斷裂，引起停車(chē)事故。這樣雖可解決一些問(wèn)題，但在原材料消耗和加工工作量上都比較多，并增加了安裝工作量；端蓋采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)件制造工藝程序簡(jiǎn)單，切削加工程序和切削加工面較少，原材料消耗少，端蓋質(zhì)量可得到保證，不存在鑄件的鑄造缺陷 。 代入公式（ 422） ? ?8 8 81 0 .2 7 3 .3 7 5 1 0 0 .3 7 5 1 0 1 .0 1 1 0 Pa? ? ? ? ? ? ? ? 代入公式（ 421） E．筒體徑向剛度的計(jì)算 磨機(jī)筒體是一個(gè)大直徑的薄壁圓筒，容易產(chǎn)生 徑向變形。 1l 、 2l —— 分別為一、二倉(cāng)的長(zhǎng)度 ,m . P=G=mg （ 412） 代入公式（ 412） 351 1 1 2 1 .1 1 0 9 .8 2 .0 6 1 0P G m g N? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 3 0 .2 1 0 9 .8 2 .9 6 1 0P G m g N? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，一般干法開(kāi)流生產(chǎn)磨機(jī)：雙倉(cāng)磨時(shí)，第 一倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)為全長(zhǎng)的 30%～40%，第二倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)為全長(zhǎng)的 60%～ 70%。 N—— 磨機(jī)需要的功率 ,kW。當(dāng)筒體縱、環(huán) 焊縫在排列中發(fā)生矛盾時(shí)，應(yīng)以減