【正文】 ? —— 鋼與物料最大靜摩擦系數(shù)， ? =， 將各規(guī)格立磨相應(yīng)的 0D ， B， pF ， ???f 值代入上式可計(jì)算相應(yīng)的 0P 值 0P = 立磨主機(jī)功率 P 的計(jì)算 ? ?? ? 04324321 1 PKKKmPPPPP ???????? （ 214） 確定 m=3， 2K =， 3K =， 4K =， 0P = 代入上式可計(jì)算得主機(jī)功率 P=1486KW 故可選用 1600KW 電動機(jī) . 磨機(jī)的產(chǎn)量 平盤輥磨機(jī)的產(chǎn)量與物料層厚度、磨輥壓入物料的速度和磨輥的母線長度成正比，與物料的循環(huán)次數(shù)成反比。 2P 與料層均勻性，料層厚度有關(guān)，與磨輥數(shù)關(guān)系不大，而且輥越多越平穩(wěn)，振動越小，這部分功耗可用系數(shù) 2K 表示； 022 PKP ? (210) 實(shí)踐中， 2K = 立磨傳動損耗能量 3P ? ?2133 PPKP ?? (211) 式中根據(jù)傳動系統(tǒng)確定，一般取 3K = 立磨電機(jī)儲備功 4P ? ?2144 PPKP ?? （ 212） 式中 4K 為儲備系數(shù)，取 ， 4K 值隨磨機(jī)大小，負(fù)荷情況變動。 磨盤轉(zhuǎn)動時(shí)克服加載物料磨阻功 1P 。 故粉磨壓力 ? ? ? ?0?? ?p ，磨輥總壓力 01SKFp ? ??p? 15 式中： ??p? —— 立磨輥粉磨物料的適宜壓力， MPa； ??0? —— 物料強(qiáng)度極限； 1K —— 實(shí)際承壓面對有效承壓面的修正系數(shù)，即壓力備用系數(shù)。根據(jù)水泥廠實(shí)際操作情況，壓 壓力備用系數(shù)一般取 。 立磨是多級粉碎，循環(huán)粉磨，逐步達(dá)到要求的出料粒度。 該臨界值取決于物料的性質(zhì)和物料粒度的大小。 磨輥的 輥壓 立磨是借助于對料床施加高壓而粉碎的。但過厚會使物料與磨輥相對滑動量增加，磨輥起伏振動增加；反之，若物料層減薄，碾入角減少，立磨有效碾壓區(qū) 減小，碾壓效率降低；過薄時(shí)磨輥的上下振動加劇，甚至損壞機(jī)件。 由上面計(jì)算知磨輥直徑 D=2300mm，代入公式 可得 h=90mm?？紤]到物料楔塞，會使實(shí)際碾入角增大，也為了可靠，一般取 ? =17? 3176。料層太薄，就會降低粉磨效率甚至因磨機(jī)強(qiáng)振而停；料層太厚，也會降低研磨效率，并易造成“飽磨”。 通過以上各式得： ? ? ? ?2 2m a x m a x m a x( / 3 0 ) 2 ( ( / 3 0 ) /( / 3 0 )n R n R g f R g f n? ? ???? ? ??? （ 25） 從上式可求得磨盤的理論轉(zhuǎn)速為 : ?? 磨盤的實(shí)際轉(zhuǎn)速則為： qD?? （ 26） 式中 D—— 磨盤外徑， m； q—— 速度修正系數(shù)。 minR —— 磨盤半徑， mm； g —— 重力加速度， g=； f —— 物料摩擦系數(shù)， f =~ 。物料在盤內(nèi) B 處，在兩力處于平衡時(shí)，才不會發(fā)生徑向移動，以便更好的送入磨輥下面輥壓。 如下圖 22 所示，物料在轉(zhuǎn)動的磨盤中受到兩種力的作用，一為慣性離心力 Fc，使物料拋向磨盤的邊緣 。 本次設(shè)計(jì)的是 MPS 磨，所以有 200= ，解得磨盤直徑 D=，將磨盤直徑圓整后，選取磨機(jī)規(guī)格為 ? 3150mm。 按規(guī)格計(jì) KD? t/h （ 23） 11 式中 mG —— 輥磨的粉磨能力， t/h； K —— 常數(shù)，與輥磨型式、選用壓力。 磨機(jī)的 規(guī)格 輥式磨的粉磨能力由物料的易磨性、輥壓和磨機(jī)規(guī)格決定。所以選擇合適的磨輥寬度對提高粉磨效率、保證設(shè)備的使用壽命是非常重要的。不利于粉磨物料。 應(yīng)本次設(shè)計(jì)入磨的最大物料尺寸 d=100mm，所以磨輥直徑的設(shè)計(jì)尺寸D=2300mm。 化簡式（ ）得： 10 dD = 式中 d—— 物料粒徑， mm； D—— 磨輥直徑， mm。 本次設(shè)計(jì)取鉗角為 15? 。 實(shí)際采用的鉗角應(yīng)小于 27? 。在 EE 方向上的力平衡是保證鉗住物料的基本條件，即 11c o s c o s si n si n2 2 2 2ff? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 21） 式中 f —— 鋼在物料上的摩擦系數(shù)， f≈ ； ? —— 引 A、 B 兩點(diǎn)切線所夾的角，即鉗角； 9 圖 21 磨輥機(jī)的鉗角 ? —— 磨輥?zhàn)饔迷谖锪仙系牧Γ? 1? —— 磨盤作用在物料上的反作用力。要把直徑為 d 的物料塊拖到磨輥下面，同時(shí)把它壓碎，若鉗角 α 太大，就不能達(dá)到目的。 8)產(chǎn)量 : 150t/h； 9)加壓液壓缸 : 活塞直徑 ? 450mm，活塞桿直徑 ? 190mm； 10)工作壓力： 12MP； 鉗角 ? 的確定 為計(jì) 算簡便，假設(shè)被粉碎物料塊是球形的，物料本身的重力與破碎力相比可略去不計(jì)，由于在磨盤上風(fēng)力對料層的影響較小，也可略去不計(jì)。 所以此次設(shè)計(jì)采用 MPS 磨。 設(shè)有液壓翻輥裝置，檢 修時(shí)磨輥能翻轉(zhuǎn)至磨外，節(jié)約檢修時(shí)間，減輕勞動強(qiáng)度。 分離器采用直流電動機(jī)驅(qū)動，改變其轉(zhuǎn)速即可滿足不同條件下對產(chǎn)品細(xì)度的要求，細(xì)度調(diào)節(jié)靈活方便。 各磨輥有獨(dú)立的液壓加壓裝置，每個(gè)液壓缸都配置了足夠的蓄能器，保證磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中輥壓波動最小，使磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 MPS 型磨機(jī)特點(diǎn)如下： 磨機(jī)設(shè)有保護(hù)裝 置，當(dāng)壓力超過或低于調(diào)定范圍極限值時(shí)，會自動報(bào)警并自行停磨，確保磨機(jī)安全運(yùn)行。 本課題此次選用 MPS 磨進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。后來，日本、埃及、黑西哥、新西蘭、阿根廷、剛果等國也采用了立磨。美國也是因?yàn)楹髞砟芎馁M(fèi)用上升，才促使其對立磨增加興趣。第一臺立磨是上個(gè)世紀(jì)二十年代在德國研制出來的。 漏風(fēng)少，立式磨機(jī)的整體密封性好，其漏風(fēng)比球磨少，有利于利用低溫廢氣 ]3[ 。由于立磨運(yùn)行中沒有金屬直接接觸，磨損小，單位產(chǎn)品磨耗一般為 510 克 /噸。另外 ，立磨采用整體密封，系統(tǒng)在負(fù)壓下操作，揚(yáng)塵少，環(huán)境清潔。 噪音低、揚(yáng)塵少、操作環(huán)境清潔。立磨內(nèi)有選粉機(jī)，出磨含塵氣體可直接進(jìn)入袋式收塵器或電收塵器收集產(chǎn)品，故工藝簡單，布局緊湊，建筑面積約為球磨機(jī)的 70%。此外，立磨內(nèi)的合格產(chǎn)品能及時(shí)分離出來，避免了過粉磨現(xiàn)象，產(chǎn)品細(xì)度可通過調(diào)節(jié)選粉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速得到改變，使產(chǎn)品粒度均齊。物料在立磨內(nèi)停留的時(shí)間僅 23分鐘，而球磨機(jī)則需要 1520 分鐘。 入磨物料粒度大，可達(dá)磨輥直徑的 45%左右，一般為 40100 毫米，所以，大中型立磨可以省掉二級破碎。立磨采用氣體輸送物料，在粉磨水分較大的物料時(shí)可控制進(jìn)風(fēng)溫度，使產(chǎn)品達(dá)到要求的最終水分。 烘干能力大。 6 立式粉磨機(jī)的特點(diǎn) 隨著立磨技術(shù)的逐步發(fā)展與完善，取代球磨機(jī)的趨勢有增無減，立磨與球磨機(jī)相比，具有以下特點(diǎn) : 粉磨效率高。 物料經(jīng)過多道鎖風(fēng)閥門、下料溜子進(jìn)入磨內(nèi)堆積在磨盤中間，由于磨盤套裝在立式減速器上，在主電機(jī)的驅(qū)動下，磨盤旋轉(zhuǎn)并通過物料帶動磨輥轉(zhuǎn)動，物料受離心力的作用下向磨盤邊緣移動，并被嚙入磨輥底部而被粉碎，磨輥由液壓系統(tǒng)進(jìn)行增、減壓以滿足粉磨的需要，由于磨盤的轉(zhuǎn)速較高，物料不僅在輥下被壓碎，而且被推向外緣，越過擋料圈落入風(fēng)環(huán)，由于風(fēng)環(huán)處通入了大量的熱風(fēng) (風(fēng)溫約 250℃左右 )，這些熱風(fēng)形成高速氣流，并把下落的物料帶起，大顆粒被折回落到磨盤，小顆粒被氣流帶入選粉機(jī)內(nèi)，選粉機(jī)的殼內(nèi)安裝有多排風(fēng)葉片，轉(zhuǎn)子在電機(jī)的帶動下進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)，從而對物料進(jìn)行分選，粗粉從錐斗落到磨盤內(nèi)進(jìn)行再粉磨，合格的成品隨氣流帶出機(jī)外被收集作為產(chǎn)品，特別難磨的料塊及意外進(jìn)入磨盤的金屬件將穿過風(fēng)環(huán)孔下落，并通過刮板和出渣口排出磨盤之外，并經(jīng)過分選后由提升裝置提升回到喂料口進(jìn)行重新喂料。外力施加于顆粒層，直接接觸顆粒的數(shù)量很少，應(yīng)力的傳遞主要是靠顆粒本身，顆粒相互作用產(chǎn)生裂紋、斷裂、劈裂而被碎磨。 立式粉磨機(jī)的工作原理與特點(diǎn) 立式粉磨機(jī)的工作原理 立磨是根據(jù)料床粉磨原理，通過相對運(yùn)動的磨輥、磨盤碾磨裝置來粉磨物料的機(jī)械。然后再進(jìn)入內(nèi)部回轉(zhuǎn)風(fēng)葉細(xì)選。 選粉機(jī) 選粉機(jī)是保證產(chǎn)品細(xì)度的重要部件，它由選粉機(jī)傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子、回轉(zhuǎn)風(fēng)葉片、粗粉落料錐斗、出風(fēng)口以及安裝在選粉機(jī)殼體圓周上的固定風(fēng)葉片等組成，該選粉機(jī)集合了風(fēng)葉轉(zhuǎn)子籠式選粉機(jī)和靜態(tài)導(dǎo)風(fēng)葉片的特點(diǎn)， 5 等于是二級分選。選粉機(jī)是保證產(chǎn)品粒度的重要部件。從而實(shí)現(xiàn)空載啟動。液壓缸通過搖臂將壓力傳遞給磨輥。調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力大小可對輥磨壓力進(jìn)行調(diào)整。 一般小型立磨采用彈簧加壓，現(xiàn)代化大中型立磨均采用液力加壓。所以本次開發(fā)采用碗式磨盤配鼓式磨輥。 磨盤、磨輥不同形狀的配置各有其優(yōu)缺點(diǎn)。該磨機(jī)內(nèi)安裝有四個(gè)工作磨輥，安裝在同一平面上。 磨輥是對物料進(jìn)行碾壓粉磨的主要部件。 磨盤固定在減速機(jī)的出軸上，磨盤上有環(huán)形槽，即為粉磨物料的碾壓槽。 主電動機(jī)為立式磨機(jī)的粉磨提供動力。 立式磨機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 圖 12 立式粉磨機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 4 立式磨機(jī)主要由主電動機(jī)、主減速機(jī)、磨盤、磨輥、加壓裝置、殼體、選粉機(jī)等部分組成。 在多次循環(huán)中，通過顆粒與氣體之間的傳熱使原料的水分蒸發(fā)。較粗的料粉落到磨盤上重新粉磨。粗顆粒沿選粉機(jī)內(nèi)壁返回磨盤與新進(jìn)入的物料一起粉磨，其余的料粉隨氣流經(jīng)選粉機(jī)分選，其中合格細(xì)料由出風(fēng)口出磨。 2 第 1 章 立式輥磨機(jī)總體方案論證 立式粉磨機(jī)簡述 立磨工作 系統(tǒng)工藝流程 圖 11 典型原料粉磨系統(tǒng)工藝流程圖 立式輥磨機(jī)新型干法水泥生產(chǎn)線的原料粉磨流程 : 原料通過下料溜子落到磨盤中心后，隨磨盤的旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用使物料進(jìn)入磨盤與磨輥之間進(jìn)行研磨。 本課題在設(shè)計(jì)過程中，參考了大量的文獻(xiàn)、科研成果及設(shè)計(jì)成果，在此對文獻(xiàn)作者表示深深的謝意。磨盤及磨輥是立式磨最重要的部件之一 ,合理的磨盤形狀配以相適應(yīng)的磨輥 ,對提高粉磨效率、減少研磨體消耗有著極為重要的作用 .通過具體的分析 ,選擇了一種具有三個(gè)輥的輥式磨 ,磨盤為碗式、磨輥為鼓輥、磨 輥軸與水平面呈 15176。此次的設(shè)計(jì)原則主要是關(guān)于穩(wěn)定和提高 MPS 磨的生產(chǎn)效率方面。新建現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)線中，煤、生料的粉磨采用立式輥磨機(jī)者占 90%以上，水泥熟料和礦渣粉磨采用立式輥磨機(jī)已成 為工廠工藝過程重要裝備 ]1[ 。使之滿足水泥生產(chǎn)的要求。在此基礎(chǔ)上完成立磨主要結(jié)構(gòu)零部件磨盤 和 磨輥等的設(shè)計(jì) 以及主要受力部位的 強(qiáng)度校核 任務(wù)。本次設(shè)計(jì)主要根據(jù)立式輥磨機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)情況來確定設(shè)計(jì)的型號，進(jìn)一步對立磨的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析。 I 立式輥磨機(jī)的選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 立式輥磨機(jī)是利用料床粉碎原理進(jìn)行粉磨物料的一種研磨機(jī)械。本課題是為了適應(yīng)現(xiàn)代水泥工業(yè)的發(fā)展需求，滿足水泥生產(chǎn)線所需要的粉磨能力而對 MPS 磨的開發(fā)研究，使之與日產(chǎn) 3000 噸的水泥工藝相適應(yīng)。力求簡單、方便、耐用，保證磨機(jī)具有較高的粉磨效率 , 而且要能隨時(shí)根據(jù)物料的磨蝕性對粉磨條件進(jìn)行適時(shí)合理的控制與調(diào)整。 本次設(shè)計(jì)既要保證磨內(nèi)料床的形成 , 使物料有效地烘干和粉磨 , 又要保證有效地進(jìn)行粉磨后的物料分級且輸送合格的成品或半成品。 關(guān)鍵詞： 立式輥磨機(jī)， MPS 磨，粉磨 ，強(qiáng)度校核 II Selection of roller mill and structural design ABSTRACT Vertical grinding mill is the use of bed is a principle of grinding materials, grinding machines. It is mainly used for cement, coal and electric power industries. The issue is to meet the development needs of the modern cement industry， Cement production line to meet the needs of the grinding capacity of grinding on the redevelopment of MPS, Nissan to make 3,000 tons of cement technology fit. The design of the main vertical roller mill according to the actual production to det