【導(dǎo)讀】×10m球磨機(jī)的筒體部分。內(nèi)自選粉的工藝過(guò)程。設(shè)計(jì)了筒體、中空軸、端蓋的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了強(qiáng)度校核計(jì)算，確保其長(zhǎng)期安全可靠。對(duì)磨內(nèi)襯板進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)，同時(shí)合理地選擇了磨內(nèi)研磨體。的級(jí)配，以保證整個(gè)粉磨系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。高物料的流動(dòng)性,便于貯存和運(yùn)輸,提高產(chǎn)量等。水泥熟料和石膏一起磨碎成最終產(chǎn)。品,其磨碎的粒度越細(xì),比表面積越大,則水泥的標(biāo)號(hào)就越高。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。它的優(yōu)點(diǎn)是∶物料適應(yīng)性強(qiáng)；粉碎比大；適應(yīng)強(qiáng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、操作可靠，維護(hù)管理方便，能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)是∶工作效率低；體形笨重；磨。機(jī)轉(zhuǎn)速低；研磨體和襯板的消耗量大；操作時(shí)噪聲大。10%；c、生產(chǎn)能力:24t/h。

　　

【正文】 襯板的種類(lèi)按工作表面形狀分類(lèi)比較直觀，有以下類(lèi)型： A. 平襯板 工作表面平整或鑄有花紋的襯板均稱(chēng)平襯板。它對(duì)研磨體的摩擦力小，研磨體在它上面產(chǎn)生的滑動(dòng)現(xiàn)象較大，對(duì)物料的研磨作用強(qiáng) ，通常多與波紋襯板配合用于用于細(xì)磨倉(cāng)。 B. 壓條襯板 由平襯板和壓條襯班組成。壓條上有螺栓孔，螺栓穿過(guò)螺孔將壓條和襯板（襯板上無(wú)孔）固定在筒體內(nèi)壁上。壓條高出襯板，可增大對(duì)研磨體的提升作用，使研磨體具有較大的沖擊研磨力。適用于一倉(cāng)，特別是入磨物料粒度大的一倉(cāng)。 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。對(duì)同一層鋼球的提升高度均勻一致，襯板表面磨損均勻，即磨損后表面形狀改變不明顯。適用于管磨機(jī)的一倉(cāng)。 D. 小波紋襯板 小波紋襯板具有較小的波峰和節(jié)距，提升系數(shù)小， 開(kāi)有錐形孔，適用于細(xì)磨倉(cāng)。 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。 F. 錐面分級(jí)襯板 襯板斷面形狀和在磨倉(cāng)內(nèi)的鋪設(shè)所示。錐面分級(jí)襯板形狀的主要特點(diǎn)是沿軸向具有斜度。在磨內(nèi)安裝方向是大端向著磨尾，也就是靠近料端直徑大，出料端直徑小。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。因而可減少磨機(jī)倉(cāng)數(shù)，增加有效容積，減少通風(fēng)阻力，提高產(chǎn)量，降低電耗。 G. 角螺旋襯板 一般是由平襯板、圓角襯班和金屬襯架組合而成。在磨內(nèi)安裝后 ，使磨機(jī)的有效斷面呈圓角正方形。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。使研磨體在磨內(nèi)的循環(huán)次數(shù)增加，脫離角和降落區(qū)域得以改變，加強(qiáng)了研磨體和物料之間的沖擊效能，提高了粉磨效率。 H. 溝槽襯板 普通式襯板從宏觀上看是一個(gè)大弧面，其半徑與該磨機(jī)內(nèi)空間的半徑等值，從微觀上看是一個(gè)平面。它與磨球及物料的接觸為點(diǎn)接觸。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。這些弧面半徑不依磨機(jī)直徑的大小而變化，而是與磨球的直徑有關(guān)，約 R25～ 55mm 不等。磨球與襯板為弧線甚至弧 面接觸。接觸的弧線長(zhǎng)度可為整個(gè)磨球圓周長(zhǎng)的 1/4～ 1/3，弧度可達(dá)120176。與點(diǎn)接觸相比，其接觸面積即研磨面積增加了幾十倍。因此，整個(gè)磨機(jī)內(nèi)的研磨空間就擴(kuò)大了數(shù)倍乃至數(shù)十倍。另外，鋼球在襯板上的排列為六方結(jié)構(gòu)堆積，該結(jié)構(gòu)配位數(shù)大，致密度高 ,球與球間的有效碰撞機(jī)會(huì)多。上述這一切為提高了粉磨效率 ,并節(jié)省電能奠定了基礎(chǔ)。 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。 襯板的安裝 鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 A. 螺栓固定法 如圖 44 所示，在固定襯板時(shí)，螺栓應(yīng)加雙螺母或防松墊圈，以防磨機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中因研磨體沖擊使螺栓松 動(dòng)。在筒體和墊圈之間配有帶錐形面的墊圈，錐形面內(nèi)填塞麻絲，以防物料從螺栓孔流出。這種固定方法抗沖擊、耐振動(dòng)。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。 B. 鑲砌法 鑲砌時(shí)襯板和筒體之間家一層 1∶ 2的的水泥砂漿或石棉水泥，在襯板的環(huán)向縫隙中用鐵板楔緊，再灌以 1∶ 2的水泥砂漿。將襯板互相交錯(cuò)地鑲砌在筒體內(nèi)。一般用于細(xì)磨倉(cāng)的襯板固定。 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。 B. 篩析物料 隔倉(cāng)板的篦縫可把較大顆粒的物料阻留于粗磨倉(cāng)內(nèi)，使其繼續(xù)受到?jīng)_擊粉碎。 C. 控制物料和氣流在磨內(nèi)的流速 隔倉(cāng)板的篦縫寬度、長(zhǎng)度、面積、開(kāi)縫最低位置及篦縫排列方式，對(duì)磨內(nèi)物料填充程度、物料和氣流在磨內(nèi)的流速及球料比有較大影響。隔倉(cāng)板應(yīng)盡量消除 圖 44 金屬襯板的固定方式 （ a）角錐形 （ b）圓錐形 （ c）橢圓錐形 對(duì)通風(fēng)的不利影響。 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。單隔倉(cāng)一般由若干扇型篦板 組成。大端用螺栓固Φ 10m 球磨機(jī)筒體部分設(shè)計(jì) 30 定在磨機(jī)筒體上，小端用中心圓板與其他篦板連接在一起。已磨至小于篦孔的物料，在新喂入物料的推動(dòng)下，穿過(guò)篦縫進(jìn)入下一倉(cāng)。 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。物料通過(guò)篦板進(jìn)入兩板中間，由提升揚(yáng)料裝置將物料提到中心圓錐上，進(jìn)入下一倉(cāng)。系強(qiáng)制排料，流速較快，不受隔倉(cāng)板前后填充率的影響，便于填充率和配球，適于一倉(cāng)。雙層隔倉(cāng)板種類(lèi)有過(guò)渡式雙隔倉(cāng)、提升式雙隔倉(cāng)和選粉式雙隔倉(cāng)。 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。 一倉(cāng)內(nèi)已磨好的物料通過(guò)雙層隔倉(cāng)裝置進(jìn)料端篦板的篦孔進(jìn)入兩個(gè)篦板之間的空間，被收集到螺旋形的導(dǎo)料板上，然后隨著磨機(jī)的回轉(zhuǎn)便被導(dǎo)料板提升導(dǎo)向。合乎要求的部分物料被導(dǎo)料板導(dǎo)向雙層隔倉(cāng)裝置出料端篦板，再經(jīng)過(guò)篦板的篦孔流入第二倉(cāng)；另一部分物料從導(dǎo)料板落到導(dǎo)料錐帶有孔隙的外錐上，其中較細(xì)的物料通過(guò)外錐上的孔隙落到導(dǎo)料錐的內(nèi)錐上，靠?jī)?nèi)錐上的斜面作用進(jìn)入第二倉(cāng)；其 中較粗的物料通不過(guò)外錐上的孔隙，因此只有沿著外錐表面返流回第一倉(cāng)內(nèi)，進(jìn)行重新粉磨?？梢?jiàn)這種雙層隔倉(cāng)裝置除了有加快磨內(nèi)物料流速的作用以外，還有篩析選粉作用。 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。同心圓狀排列的篦孔是平行于研磨體物料的運(yùn)動(dòng)路線。物料容易通過(guò)，但也易返回，不易堵塞；放 射狀與其相反。 B. 篦孔形狀 干法生料磨和水泥磨的篦孔形狀和幾何尺寸如圖 46 所示。篦孔的幾何形狀有放射形如圖 47 和切線形如圖 47, 篦孔寬度 b 有 1 1 16等幾種，間距為 40mm， a 為 5mm。篦板厚度有 50mm 兩種。隔倉(cāng)板上所有篦孔總面積（指小孔面積）與隔倉(cāng)板總面積之比的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為通空率，干法磨機(jī)通孔率不小于 7%～ 9%。若要調(diào)小通孔率可以先堵外外圈篦孔。安裝篦板時(shí)，應(yīng)使篦孔的大端朝向出料端，不可裝反。 圖 46 隔倉(cāng)板篦孔排列形式 Φ 10m 球磨機(jī)筒體部分設(shè)計(jì) 32 圖 47 干法生料磨和水泥磨的篦孔 5 研磨體的確定 研磨體的運(yùn)動(dòng)分析 球磨機(jī)的粉磨作用，主要靠研磨體對(duì)物料的沖擊和研磨。為了進(jìn)一步了解球磨機(jī)操作時(shí)研磨體對(duì)物料作用的實(shí)質(zhì)，以便計(jì)算球磨機(jī)的一些主要參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、能量消耗和研磨體的最大裝載量；掌握影響球磨機(jī)粉磨效率的各項(xiàng)因數(shù)，以及筒體受力情況與強(qiáng)度計(jì)算，都須對(duì)研磨體的運(yùn)動(dòng)情況加以分析。 研磨體在磨體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是很復(fù)雜的，為便于 分析，特作如下的假使： A. 研磨體在筒體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡只有兩種，如圖 51所示。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拋物線軌跡降落下來(lái)，如此往復(fù)循環(huán)一層一層地運(yùn)動(dòng)。研磨體與筒壁及研磨體層與層間的滑動(dòng)略去不計(jì)；筒體內(nèi)物料對(duì)于研磨體運(yùn)動(dòng)影響略去不計(jì)。 B. 研磨體開(kāi)始離開(kāi)圓弧軌跡而沿拋物線軌跡下落，此瞬時(shí)的研磨體中心（ A 點(diǎn)）稱(chēng)為脫離點(diǎn)，而通過(guò) A點(diǎn)的回轉(zhuǎn)半徑 R 與磨機(jī)中心的垂線之間的夾角 ? 稱(chēng)作脫離角。各層研磨體脫離點(diǎn)的連線 AB稱(chēng)為脫離點(diǎn)軌跡。 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 ,按拋物線軌跡運(yùn)動(dòng)。由此可見(jiàn)， 研磨體在脫離點(diǎn)開(kāi)始脫離的條件為 ,由 [5] P ≤ G cos? （ 51） 由圓周公式， 2mvp R? 及 Gmg?代入上式得 gG Rv2 ≤ Gcos? 因而得 gRv2≤ Gcos? （ 52） Φ 10m 球磨機(jī)筒體部分設(shè)計(jì) 34 又：30Rnv ??，由于 ?g2?1 cos? ≥ 9002Rn （ 53） 式中： P —— 慣性離心力， N； G —— 研磨體的重力， N； v —— 研磨體運(yùn)動(dòng)的線速度， m/s； R —— 研磨體層距磨機(jī)筒體中心的距離， m； ? —— 研磨體脫離角； g —— 重力加速度， m/s2 。 公式（ 53）為研磨體運(yùn)動(dòng)基本方程式，由此方程式可以看出：研磨體脫離角 ?（或降落高度）與筒體轉(zhuǎn)速 n 及研磨體所在層半徑 R （或筒體有效半徑）有關(guān)，而與研磨體質(zhì)量無(wú)關(guān)。 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。將不同規(guī)格的研磨體按一定比例配合裝入同一倉(cāng)中，稱(chēng)為級(jí)配。物料在粉磨過(guò)程中，較大物塊需要研磨體的沖擊力大，這就要求大尺寸的研磨體；而較小塊的物料需要研磨體的研磨作用強(qiáng)，尺寸小的研磨體數(shù)量可多些，與物料接觸面積大，研磨作用強(qiáng)。所以為了適應(yīng)各種不同物料的沖擊和研磨體作用的要求，增加研磨體對(duì)物料的沖擊和研磨作用。 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。 鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 35 表 51 各種磨機(jī)的研磨體填充率 磨機(jī)類(lèi) 型 填充率（ %） 開(kāi)路長(zhǎng)磨或中長(zhǎng)磨 25～ 35 閉路雙倉(cāng)磨 30～ 32 一級(jí)閉路長(zhǎng)磨 30～ 36 二級(jí)閉路短磨 40～ 45 中卸或尾卸烘干磨 25～ 28 選粉烘干短球磨 35～ 38 管磨機(jī)的鍛倉(cāng) 25～ 33 填充率直接影響沖擊次數(shù)、研磨面積，反映各倉(cāng)球面高低，還影響研磨體的沖擊高度（沖擊力），其范圍一般在 25%～ 35%之間，以 28%～ 31%者居多，見(jiàn)表 51。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可按下述原則選?。簩?duì)于多倉(cāng)長(zhǎng)磨或閉路磨機(jī)的填充率應(yīng)是前倉(cāng)高于后倉(cāng)，依次遞減；長(zhǎng)徑比較小（ ～ ）的小型磨機(jī)，磨生料 時(shí)，兩倉(cāng)持平或二倉(cāng)稍高，磨水泥時(shí)，后倉(cāng)比前倉(cāng)高 2%～ 3%；當(dāng)物料易磨性較好時(shí)，或出磨產(chǎn)品的細(xì)度要求較粗時(shí)，可適當(dāng)提高一倉(cāng)的填充率（取 30%或更多），以提高產(chǎn)量。當(dāng)物料易磨性較差時(shí)，或出磨產(chǎn)品的細(xì)度要求較細(xì)時(shí)一倉(cāng)填充率應(yīng)低些，以不高于 28%為宜；磨機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，或襯板的提升能力較強(qiáng)時(shí)，磨機(jī)的填充率應(yīng)低些，反之應(yīng)高些；生產(chǎn)低級(jí)水泥時(shí)，一倉(cāng)填充率宜高些，反之宜低些。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。鍛倉(cāng)的填充率不宜太高。 研磨體級(jí)配的原則 A. 當(dāng)入磨物料粒度大、 硬度大時(shí)，需要加大沖擊力，鋼球直徑要增大，反之，則縮小。產(chǎn)品細(xì)度防粗，喂料量必須增大，應(yīng)加大球徑，以增加沖擊功，加大間隙、加快排料，減少緩沖；反之應(yīng)減少球徑。 B. 磨機(jī)直徑大，鋼球沖擊高度高，球徑可適當(dāng)減??；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。 C. 粉磨礦渣水泥時(shí)，當(dāng)產(chǎn)品細(xì)度和普通水泥相近時(shí)，一倉(cāng)球徑應(yīng)小些；在相同的情況下，生料磨的球徑比水泥磨的球徑大些。 D. 使用雙層隔倉(cāng)板時(shí)，球徑應(yīng)比同樣排料斷面單層隔倉(cāng)板時(shí)小些，選用的襯板的帶球能力不足時(shí)，應(yīng)增加球徑。 E. 一般采用四級(jí)球配（鍛倉(cāng)為 兩種鋼鍛），并且大球、小球應(yīng)少些，中間球應(yīng)些，即“兩頭小，中間大”。 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)?？傃b載量不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)允許的裝載量。 本設(shè)計(jì)研磨體的計(jì)算設(shè)計(jì) ,由 [5]