【正文】 升高。這些熱量一部份可用于氣流帶走，但入磨的空氣量終歸是很少量的，因此帶走的熱量也必然有限，只占磨機(jī)筒體放出熱量的5%～10%。如果入磨物料溫度很高，就會(huì)造成磨機(jī)筒體和軸承等部件溫升過(guò)高，影響長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，當(dāng)磨內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)，也容易發(fā)生粘球現(xiàn)象，降低粉磨效率。據(jù)了解水泥磨的入磨物料溫度高到80℃時(shí)，磨機(jī)產(chǎn)量將降低16%～20%。水泥磨內(nèi)溫度高到120℃時(shí)，石膏將脫水，會(huì)使水泥產(chǎn)生假凝現(xiàn)象。因此，不少工廠在水泥磨筒體外表面淋水，以降低磨溫，對(duì)于磨物料的溫度最好不要超過(guò)50℃。工藝技術(shù)指標(biāo)是用來(lái)評(píng)定粉磨工作進(jìn)行的是否正常，是否維持在較高水平上的重要依據(jù)。例如：球磨機(jī)產(chǎn)量，單位動(dòng)力生產(chǎn)能力，粉磨技術(shù)效率以及磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率等。如果這些指標(biāo)較高，就說(shuō)明磨機(jī)作業(yè)進(jìn)行的比較合理，有效。 主要參數(shù)，已經(jīng)提出了關(guān)于進(jìn)料裝置材料選取的說(shuō)明。可將理論與實(shí)際相結(jié)合，從更經(jīng)濟(jì)，性能更實(shí)用的角度出發(fā)，在設(shè)計(jì)中按要求將碳鋼Q235A作為進(jìn)料裝置的基本材質(zhì)。進(jìn)料裝置最易磨損的件是下料溜子，提高了進(jìn)料效率。進(jìn)料管采用焊接結(jié)構(gòu)，物料經(jīng)溜子進(jìn)入中空軸內(nèi)的錐型襯套并沿著旋轉(zhuǎn)的筒壁自行滑入磨內(nèi)。這種形式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是料管的進(jìn)料量尚無(wú)準(zhǔn)確的計(jì)算方式。但是經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)進(jìn)料量相當(dāng)大。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要使溜子的溜角大于物料的休止角，以保證物料通暢進(jìn)入。而根據(jù)要求此磨機(jī)不需要通風(fēng)管，因此主要材料尺寸選取如下：下料溜子的溜角（水泥）：40176?！?0176。，選取a=45176。；物料休止角（水泥）：25176。～35176。，選取q=30176。；溜子鋼板厚度（水泥物料）：5㎜～8㎜，選取d=6㎜；支座鋼板厚度（鋼管）：F325㎜，選取d=6㎜；磨機(jī)主要參數(shù)如表3：表 3 磨機(jī)主要性能參數(shù)名稱(chēng)13m管磨機(jī)型號(hào)，規(guī)格M38130用途粉磨水泥生產(chǎn)方式圈流生產(chǎn)產(chǎn)量525普通水泥60t/h（入料粒度25㎜，入料水分1%）磨機(jī)轉(zhuǎn)速（）主電機(jī)2500kw（）研磨體轉(zhuǎn)載量174t主軸承潤(rùn)滑及高壓潤(rùn)滑裝置高壓潤(rùn)滑站GYXZ－40（M）流量40L/min， 磨機(jī)填充率填充率就是裝入磨機(jī)筒體內(nèi)的研磨體的體積與磨機(jī)筒體有效容積的比值或研磨體所占斷面積與磨機(jī)筒體有效斷面積的比值（如圖27）一般用百分?jǐn)?shù)表示，即：圖 27 研磨體填充率 [10]G—某一倉(cāng)研磨體的重量，t。V—某一倉(cāng)的有效容積，；g—研磨體的容重，一般取g=；Fy—研磨體所占的斷面積，㎡；Fx—磨機(jī)筒體的有效斷面積，㎡。填充率的選擇：根據(jù)國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)廠及國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，填充率的選擇可按以下原則進(jìn)行：（1） 一般當(dāng)物料粒度大，硬度大，需要破碎功大時(shí)，填充率就應(yīng)高些。但是該倉(cāng)排料差，球料比小、倉(cāng)內(nèi)存料較多時(shí)，就不能過(guò)分增加填充率。因?yàn)檫^(guò)高填充率會(huì)使倉(cāng)內(nèi)空間變的太小，研磨體沖擊高度大大降低。（2） 當(dāng)物料易磨性好時(shí)，為增加產(chǎn)量可提高填充率。但物料易磨性差時(shí)不能為了追求產(chǎn)量而猛增填充率，尤其是段倉(cāng)，這樣將會(huì)降低經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（3） 當(dāng)產(chǎn)品細(xì)度可放寬，而產(chǎn)量要求高時(shí)，則需增加喂料量，倉(cāng)內(nèi)球料比下降，需要增加填充率。（4） 磨機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，襯板對(duì)研磨體的提升能力強(qiáng)，研磨體帶的高并且松散，填充率則可選得低些。（5） 一，二倉(cāng)間用單層隔倉(cāng)裝置的磨機(jī)，因?yàn)榍皞}(cāng)排料受后倉(cāng)的影響，第一倉(cāng)填充率一般不能低于后倉(cāng)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)水泥工業(yè)管理局磨機(jī)技術(shù)工作總結(jié)提出：球磨的填充率為j=40%左右；圈流二倉(cāng)磨填充率為j=30～32%；開(kāi)流多倉(cāng)管磨機(jī)的平均填充率為j=25～28%。因?yàn)樘畛渎适芏喾矫嬉蛩氐挠绊懀彝妥罡呱a(chǎn)量之間是有矛盾的，因此實(shí)際的經(jīng)濟(jì)填充率要與機(jī)器實(shí)際運(yùn)行相結(jié)合后作出調(diào)整。 磨機(jī)的適應(yīng)轉(zhuǎn)速磨機(jī)的轉(zhuǎn)速是磨機(jī)設(shè)計(jì)和操作的主要參數(shù)，在一定程度上決定研磨介質(zhì)在磨內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。它對(duì)磨機(jī)的動(dòng)力、產(chǎn)量、鋼球和襯板的磨損都有影響。圖 28 球的運(yùn)動(dòng)軌跡磨機(jī)是通過(guò)筒體內(nèi)球的拋落和滑動(dòng)，使物料受到破碎和研磨作用。磨機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球的運(yùn)動(dòng)為瀉落式；高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為拋落式。在實(shí)際的粉磨過(guò)程中，我們要求球以拋落式運(yùn)動(dòng)。在拋落式運(yùn)動(dòng)中，任何一層球的整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡都可以分為兩段。如圖28所示上升時(shí)，球叢降落點(diǎn)A’到脫離點(diǎn)A是繞圓形軌跡A’A運(yùn)動(dòng)，但從脫離點(diǎn)A落回到A’時(shí)，則按拋物線A’A下落。當(dāng)球運(yùn)行到A點(diǎn)時(shí)，其離心力C等于重力G的徑向分力N。因這層球后面的一排球的阻力而引起的推力作用，抵消了切向力T這時(shí)，球?qū)凑諕佄锞€軌跡運(yùn)動(dòng)。稱(chēng)A點(diǎn)為球的脫離點(diǎn)。AO與垂線OW的夾角a為球的脫離角。Rz表示該層球心到筒體中心的距離，則作用在脫離點(diǎn)A上的力應(yīng)保持下列關(guān)系：即 [11]式中：m — 球的質(zhì)量；v — 球在圓形軌跡上的線速度；Rz— 該層球心到筒體中心的距離；G — 球的重力；a — 球的脫離角。因?yàn)?，G=mg。將此代入公式[11]中，得： [12]該式表示距離磨機(jī)軸線為Rz的一層球，在脫離角等于a時(shí)從圓形軌跡變?yōu)閽佄锞€軌跡所需要的筒體轉(zhuǎn)速。當(dāng)a=0時(shí)，C=G，球?qū)⒀刂搀w內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)而不落下，可謂球已“離心化”了。這時(shí)，磨機(jī)的轉(zhuǎn)速稱(chēng)為臨界轉(zhuǎn)速。即 [13]公式[13]是在假設(shè)球和球，球和筒體之間不存在滑動(dòng)，筒體內(nèi)的物料對(duì)于研磨體運(yùn)動(dòng)的影響不考慮的條件下得出的。假使以最外層球計(jì)算，而球徑又忽略不計(jì)，則可求得理論臨界轉(zhuǎn)速為：或 [14]式中：—磨機(jī)的理論臨界轉(zhuǎn)速，r/min；D—磨機(jī)的內(nèi)徑，m；R—磨機(jī)的內(nèi)半徑，m；事實(shí)上，這種假設(shè)條件是不存在的。因?yàn)榍蚝颓?，球和筒體間是存在相對(duì)滑動(dòng)的。因此，JLB.（列文遜）JIeBehooh教授提出了修正公式： [15]式中：f—摩擦角。sinf1再考慮在不同填充率的條件下，球全部離心化時(shí)，磨機(jī)相應(yīng)的實(shí)際臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)為： [16]式中：—磨機(jī)的實(shí)際臨界轉(zhuǎn)速，r/min；—磨機(jī)的理論臨界轉(zhuǎn)速，r/min；f—研磨體的填充率，%。因?yàn)椋詫?shí)際臨界轉(zhuǎn)速要大于理論臨界轉(zhuǎn)速。在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們希望磨內(nèi)研磨體能在產(chǎn)生最大粉磨功的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)的筒體轉(zhuǎn)速稱(chēng)為磨機(jī)的適宜轉(zhuǎn)速。一般認(rèn)為保持鋼球的總降落高度為最大值時(shí)能產(chǎn)生最大的粉磨功。根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可求得磨機(jī)的適宜轉(zhuǎn)速為： [17]式中：n—磨機(jī)的適宜轉(zhuǎn)速，r/min；D—磨機(jī)的內(nèi)徑，m。13m管磨機(jī)的實(shí)際數(shù)據(jù)代入公式[17]得到：實(shí)際上，磨機(jī)適宜轉(zhuǎn)速與磨機(jī)形式，規(guī)格，物料性質(zhì)，球荷填充率襯板形狀等很多因素有關(guān)。由公式得出任是基本數(shù)據(jù)。 磨機(jī)功率計(jì)算磨機(jī)的功率也是磨機(jī)的重要工藝參數(shù)之一。準(zhǔn)確的計(jì)算磨機(jī)功率，對(duì)磨機(jī)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的合理性起著很大的作用。磨機(jī)所需功率包括提升研磨體和物料的功率消耗，傳動(dòng)裝置的磨擦功率消耗。影響磨機(jī)所需功率的因素很多，諸如直徑、長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)速、裝球量、填充率、傳動(dòng)方式以及粉磨方法等。計(jì)算磨機(jī)所需功率的公式也很多。世界各主要水泥生產(chǎn)國(guó)和制造公司均有各自的磨機(jī)功率計(jì)算方法。也有從理論中分析推導(dǎo)出的，但這些公式均有局限性。這里我們主要采用的是校正過(guò)后的托瓦洛夫公式計(jì)算： [18] [19]式中：Pr—磨機(jī)需要功率，kw；Po—磨機(jī)理論計(jì)算功率，kw；K—校正系數(shù)，K=；Di—磨機(jī)有效直徑，m；Vi—磨機(jī)的有效容積，；n—磨機(jī)的適宜轉(zhuǎn)速，r/min；G—研磨體裝載量，t.13m磨機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)：G=174，n=,K=,Di=[18].[19]得：13。由此確定了磨機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為：2500kw.由以知數(shù)據(jù)通過(guò)磨機(jī)計(jì)算軟件計(jì)算出產(chǎn)量可達(dá)：71t/h超出要求60t/h.磨機(jī)主要參數(shù)均符合要求。 41 4 結(jié) 論4 結(jié) 論本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)球磨機(jī)進(jìn)料裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。13m型球磨機(jī)進(jìn)料裝置作了優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)球磨機(jī)的基本知識(shí)以及其廣泛應(yīng)用的深入學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)，了解和發(fā)現(xiàn)了老式磨機(jī)進(jìn)料部分存在的問(wèn)題。設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)進(jìn)料口的改進(jìn)，從結(jié)構(gòu)上對(duì)進(jìn)料裝置進(jìn)行了優(yōu)化，提高了進(jìn)料效率，從而改善磨機(jī)總生產(chǎn)率。除了結(jié)構(gòu)上，還發(fā)現(xiàn)了進(jìn)料點(diǎn)的選擇也關(guān)系著進(jìn)料效率甚至碾磨效率。因此對(duì)進(jìn)料點(diǎn)的選擇進(jìn)行了深入的討論分析，提出了相應(yīng)的改進(jìn)看法。為了相互配合完成整體磨機(jī)的設(shè)計(jì)，計(jì)算總結(jié)出了球磨機(jī)的有關(guān)重要參數(shù)，成功完成了球磨機(jī)進(jìn)料裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 42 謝 詞致 謝本設(shè)計(jì)任務(wù)是在郭老師的認(rèn)真指導(dǎo)下順利完成的。我從郭老師那里學(xué)到的不僅是嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度，還有分析解決問(wèn)題的方法策略。老師的那種敏銳的見(jiàn)解、活躍的思想以及對(duì)待問(wèn)題的挑戰(zhàn)精神讓我受益菲淺。這里，我衷心地感謝老師，指導(dǎo)我順利的完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。感謝所有幫助過(guò)我、指導(dǎo)過(guò)我的其他老師和同學(xué)們。同時(shí)對(duì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中給我提供方便的其他校友們表示衷心地感謝。44參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 北京建筑材料學(xué)校等編. 建材機(jī)械與設(shè)備. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，～156[2] 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