【正文】 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] 許林發(fā). 建筑材料機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，～201[3] 丁勝翔. 關(guān)于改進(jìn)球磨機(jī)進(jìn)料點(diǎn)的討論[A]. 水泥技術(shù)，2005，（1）：60～64[4] 李葉青，陳新成. 球磨機(jī)內(nèi)研磨體運(yùn)動(dòng)軌跡的探討[J]. 水泥，2003，（7）：57～58[5] Ren Zhiyu, Lin Jianzhong. Numericial simulation of gasflow in ball mill. Hangzhou: Hangzhou Institute of Applied ，（6）：210～220[6] 張樹. . 唐山水泥機(jī)械廠技術(shù)部，～78[7] 江旭昌. 管磨機(jī). 中國(guó)建材工業(yè)出版社，1992，（12）：79～83，108～112[8] 王林和. ，1996，（6）：40～41[9] 蔡塔. ，2004，（3）：35～37[10] 倪月林，平李瑩. ，2005：35～39[11] 王云. ，2002，（5）: 40～42[12] 朱宏鑲. ，1998，（1）: 20～21[13] 劉如金. 球磨機(jī)合理裝球及補(bǔ)球新探. 有色設(shè)備，2000，（6）: 41～43[14] 劉麗娟，夏永飛. ，2003，（3）: 36～37[15] A. v. E. Conradie .C. Aldrich .Neurocontrol of a ball mill grinding circuit using evolutionnary reinforcement learning department. of Chemical ，（4）：125～1311。感謝所有幫助過我、指導(dǎo)過我的其他老師和同學(xué)們。老師的那種敏銳的見解、活躍的思想以及對(duì)待問題的挑戰(zhàn)精神讓我受益菲淺。 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。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。設(shè)計(jì)通過對(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。13m型球磨機(jī)進(jìn)料裝置作了優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)。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。也有從理論中分析推導(dǎo)出的，但這些公式均有局限性。計(jì)算磨機(jī)所需功率的公式也很多。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。 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。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)。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。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)。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)榍蚝颓颍蚝屯搀w間是存在相對(duì)滑動(dòng)的。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。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。因?yàn)?，G=mg。AO與垂線OW的夾角a為球的脫離角。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)。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。在實(shí)際的粉磨過程中，我們要求球以拋落式運(yùn)動(dòng)。圖 28 球的運(yùn)動(dòng)軌跡磨機(jī)是通過筒體內(nèi)球的拋落和滑動(dòng)，使物料受到破碎和研磨作用。 磨機(jī)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)。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；圈流二倉磨填充率為j=30～32%；開流多倉管磨機(jī)的平均填充率為j=25～28%。（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。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，這樣將會(huì)降低經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因?yàn)檫^高填充率會(huì)使倉內(nèi)空間變的太小，研磨體沖擊高度大大降低。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。；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—某一倉研磨體的重量，t。～35176。選取a=45176。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。但是經(jīng)過實(shí)測(cè)進(jìn)料量相當(dāng)大。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)?？蓪⒗碚撆c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)。如果這些指標(biāo)較高，就說明磨機(jī)作業(yè)進(jìn)行的比較合理，有效。工藝技術(shù)指標(biāo)是用來評(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)。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。同時(shí)，當(dāng)磨內(nèi)溫度過高時(shí)，也容易發(fā)生粘球現(xiàn)象，降低粉磨效率。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%。 [9]式中K——相對(duì)有易磨系數(shù)； S——被測(cè)物料的比表面積，c㎡/g； So——標(biāo)準(zhǔn)樣品的比表面積，c㎡/g。（三）物料的易燃性物料的易燃性是表現(xiàn)物料被粉磨的難易程度，用相對(duì)易磨系數(shù)來表示。一般入磨物料的平均水分可控制在1%～2%為宜。對(duì)入磨物料的水分一定要嚴(yán)格控制，但要保證磨機(jī)的正常操作，物料中還應(yīng)保持少量的水分，否則物料過于干燥，在磨內(nèi)流動(dòng)速度加快，會(huì)出現(xiàn)竄磨跑粗現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量。表 1 不同品種水泥的細(xì)度要求水泥品種標(biāo)號(hào)細(xì)度（，%）普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥石膏礦渣水泥300～400號(hào)500～600號(hào)不大于10不大于5不大于8～10不大于5～7不大于5(三)入磨物料的水分入磨物料水分過大，對(duì)磨機(jī)的產(chǎn)量、質(zhì)量操作影響很極大。所以把水泥磨得過細(xì)，只會(huì)消耗過多的能量，提高生產(chǎn)成本，在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。用提高粉磨細(xì)度的方法來提高水泥的強(qiáng)度是有限的。如果原料中含有煅燒中難于化合的物質(zhì)，如石英沙、螢石等，則物料要求磨的更細(xì)一些，實(shí)際生產(chǎn)中，生料細(xì)度一般控制在8%～10%范圍內(nèi)。而且還要作900孔篩篩余量的控制。但并不是說生料粉磨的愈細(xì)愈好。生料的顆粒過粗，將會(huì)導(dǎo)至入窯的煅燒和物理、化學(xué)反應(yīng)的不易進(jìn)行。通過粉磨，不僅增加了物料的比表面積，同時(shí)使物料顆粒表面也受到破壞以致破裂，使參加反應(yīng)的其它物料更容易滲透到顆粒中去，促使化學(xué)反應(yīng)完全、充分。，由于研磨機(jī)體的規(guī)格和沖擊能力較小，入磨物料的粒度最好能控制在10～15毫米以下。因此，入磨物料粒度越小，對(duì)提高磨機(jī)的產(chǎn)量，質(zhì)量指標(biāo)就越有利，但降低入磨物料的粒度將受到粉磨設(shè)備條件的限制。喂料均勻，則容易粉磨，磨機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量高，動(dòng)力消耗也低。（一）入磨物料的粒度入磨物料的粒度，對(duì)磨機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量和動(dòng)力消耗影響很大。（3）磨礦介質(zhì)直接作用于襯板，增加了磨礦介質(zhì)和襯板的無益消耗。此時(shí)，沖擊力和研磨力直接作用于物料，把物料磨碎。因此，如果“強(qiáng)化”（即：硬度和韌性增加），物料趨于更難磨；如果“弱化”（即：硬度和韌性降低），物料趨于更容易磨碎。研究表明，當(dāng)被磨物料粒度小于10μm時(shí)，物料會(huì)發(fā)生“形變”和“性變”。磨礦不僅是物理過程，化學(xué)效應(yīng)也有重要影響。如果采用濕磨：影響因素還包括：礦漿濃度、礦漿流變特性和球料比、礦漿溫度、成分和磨蝕特性；如果采用干磨：影響因素還包括：氣流速度、溫度和風(fēng)量等。主要影響因素有：屬于被磨物料的影響因素有：硬度、韌性、結(jié)晶特性、含泥量、入磨粒度和要求的產(chǎn)品粒度。3 進(jìn)料裝置相關(guān)參數(shù)及計(jì)算3 進(jìn)料裝置相關(guān)參數(shù)及計(jì)算粉磨設(shè)備中使用最廣泛的是圓筒型粉磨機(jī)，在圓筒內(nèi)裝入一定數(shù)量的不同形狀和大小的研磨體（或磨礦介質(zhì)），例如：球、棒、短圓柱，或較大的礦石、礫石等；被磨的物料（礦石）裝入圓筒后，筒體以一定的速度旋轉(zhuǎn)，使研磨體被帶動(dòng)而產(chǎn)生沖擊和研磨作用，達(dá)到把物料磨碎的目的。通過以上改進(jìn)，可以使物料較合理、均勻地進(jìn)入粉磨區(qū)域，實(shí)現(xiàn)粗大物料從粉磨能力強(qiáng)的區(qū)域逐步向粉磨能力弱的區(qū)域運(yùn)動(dòng)?？梢酝ㄟ^采取溜筒中心線和磨機(jī)中心線成一定夾角和改變進(jìn)料溜筒的斜度等方法來實(shí)現(xiàn)(如圖26)，使物料拋落到O點(diǎn)處，從而達(dá)到較理想的進(jìn)料方式，充分發(fā)揮大型磨機(jī)粉磨能力強(qiáng)的特點(diǎn)。所以再次設(shè)計(jì)中只加了旋轉(zhuǎn)肋板。為了最大可能的使物料進(jìn)入磨機(jī)后落在較外層，認(rèn)為只有采取一些輔助措施來增大物料與中空耳軸的摩擦力，使物料離開中空耳軸、進(jìn)入磨機(jī)時(shí)的脫離點(diǎn)位置提高。物料得到最佳的粉磨效果，球磨機(jī)的粗破能力也得到最大的發(fā)揮。在此拋落過程中，已粉磨細(xì)的物料向粉磨能力較弱的內(nèi)層和磨尾方向運(yùn)動(dòng)速度較快；而較粗物料的速度則較慢，在粉磨能力較強(qiáng)區(qū)域停留時(shí)間較長(zhǎng)，從而得到更充分地粉磨。即物料從圖25的O點(diǎn)處進(jìn)入粉磨運(yùn)動(dòng)軌跡是最為有利的。當(dāng)進(jìn)磨物料粒度變化大時(shí)，磨機(jī)產(chǎn)量特別敏感，這也是磨機(jī)的粉碎能力得不到充分發(fā)揮造成的。喂料過量時(shí)，一旦磨音發(fā)悶就是“飽磨”的征兆，即從另一側(cè)面說明了：在粗磨倉物料從內(nèi)軌跡向外軌跡逐步運(yùn)動(dòng)過程中，一旦靠近簡(jiǎn)體的外層軌跡有了一定物料時(shí)，內(nèi)軌跡的物料則多得足以使磨內(nèi)運(yùn)動(dòng)失去平衡，導(dǎo)致“飽磨”發(fā)生。在此可以看出：在磨機(jī)橫截面上，物料是從粉磨能力最弱處向最強(qiáng)處運(yùn)動(dòng)的，粗物料難以運(yùn)動(dòng)到粉磨能力最強(qiáng)的外層，物料分布是不合理的，不利于磨機(jī)粉磨能力的發(fā)揮。 影響研磨的原因(1)通過以上對(duì)球磨機(jī)內(nèi)研磨體和物料的運(yùn)動(dòng)軌跡相互之間作用力的分析，結(jié)合球磨機(jī)進(jìn)料裝置原理可以發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象的