设备管理_粉体工程与设备培训讲义

粉体工程与设备 设备部分 讲授 王瑛玮 第一篇粉碎机械 第1章概述 1 1粉碎过程固体物料在外力作用下 克服了内聚力 使之碎裂的过程 粉碎过程 粉碎过程的目的 随着粉碎的进行 大块物料碎裂为小块 小块物料碎成细粉 物料的总表面积在不断地增加 因此 1 可以提高物理作用的效果及化学反应的速度 2 几种固体物料的混合 也必须在细粉状态下才能得到均匀的效果 3 固体物科经粉碎后 为烘干 混合 运输和储存等操作难备好有利条件 施加外力的方法 可用人力 机械力 电力或采用爆破等方法 大块物料碎裂为小颗粒物料多数采用机械方法 粉碎过程的对象 数量很大的固体原料 燃料和半成品等需要经过各种不同程度的粉碎 使其块度达到各工序所要求的大小 以便操作加工 粉碎过程的细分 破碎 将大决物料碎裂成小块的过程 粉磨 将小块物料碎裂为细末的过程 粉碎过程通常还按以下方法进一步划分 常用物料粉碎前的尺寸D与粉碎后的尺寸d之比来说明粉碎过程中物料尺寸变化情况 比值i 粉碎度 或称粉碎比 每一种粉碎机械所能达到的粉碎比是有一定限度的 破碎机的粉碎度一般为3 30 粉磨机的粉碎度可达500一1000以上 多级破碎 连续使用多台粉碎机的粉碎过程 破碎级数 串联使用粉碎机的台数 总粉碎度 原料尺寸与最后产品尺寸之比 等于各级破碎度之积 单位电耗 单位质量的粉碎产品的能量消耗 精确评价 应结合单位电耗 粉碎度 物料的性质 状态和相应的粒度 粉碎过程能耗特点 占现代工业总电耗11 16 水泥工业的60 80 1 2粉碎方法 应该根据物料的性质 尺寸以及需要粉碎的程度来选用恰当的恰当方法 坚硬物料的粗 中碎 宜用挤压法 对于脆性和软质物料的破碎 宜用冲击法或劈裂法 粉磨 一般采用磨剥法和冲击法 粘湿物科 如韧性物料应采用磨剥法或配以挤压法 冲击法应用范围较广 可用于破碎和粉磨 1 3粉碎系统 开流流程 破碎机卸出的物料直接作为产品 圈流流程 破碎机卸出的物料要经过检查筛分 合乎粒度要求的作为产品 其余循环回破碎机再次粉碎 过粉碎现象 开流粉磨流程比较简单 但要使只经过一次粉磨后的产品全部符合要求的粒度 其中必然会有一部分物料成为过细的粉末 物料的易碎性 物料粉碎的易难程度 第2章颚式破碎机 2 1工作原理及类型 2 2构造 优点 构造简单 管理和修理方便 工作安全可靠 适用范围广 缺点 1 工作具间歇性 有空转行程 增加了非生产性的功率消耗 2 由于动颚和连秆作往复运动 工作时产生很大的惯性力 使零件承受很大的负荷 对基础的质量要求也很高 3 在破碎粘湿的物料时 会使生产能力下降 甚至会发生堵塞现象 4 在破碎干片状物料时 片料易沿颚板宽度方向通过而达不到破碎目的 造成出料溜子或下级破碎机进料口堵塞 5 粉碎度不大 2 3性能特点及应用 应用 尽管有这些缺点 颚式破碎机仍是工业中广泛应用的粗 中碎设备 硅酸盐工业用来破碎石灰石 长石 石英 熟料和石膏等物料 在实验室中也使用小型颚式破碎机 破碎尺寸较小的物料 第3章圆锥破碎机 工作原理及类型 性能及应用 粗碎圆锥破碎机和颚式破碎机都是可用作粗碎的破碎机 两者相比较 粗碎圆锥破碎机的优点是 破碎过程是沿着圆环形的破碎腔连续进行的 因此 生产能力较大 单位电耗较低 工作较平稳 适于破碎片状物料 破碎产品的粒度比较均匀 产品粒度组成中超过出料口宽度的物料明显较颚式破碎机为小 数量也少些 同时 料块可以直接从运输工具倒入进料口 无需设置喂料机 粗碎圆锥破碎机的缺点是结构复杂 价格较高 检修比较困难 修理费用较高 机身较高 使厂房 基础构筑物的费用增加 因此 粗碎圆锥破碎机适宜在生产能力较大的工厂及采掘场中使用 通常用一台颚式破碎机能满足产量要求 则选用颚式破碎机 除非在需要两台颚式破碎机时 才选用旋回破碎机 液压圆锥破碎机的工作原理和构造 如图3 9和凶3 10所示 其破碎过程与弹簧圆锥破碎机相同 但在动锥立轴下部设有一个单缸液压活塞 承受动锥总质量和破碎总负荷 兼调节装置和保险装置的作用 一个单缸活塞就代替了弹簧圆锥破碎机的碗形轴承 调节装置 锁紧装置和弹簧保险装置 使用构大为简化 有利于生产操作和维修 中细碎圆锥破碎机的规格用带衬板的动锥部直径D来表示 例如 2200mm圆锥破碎机 表示其动锥底部直径D等于2200mm 在硅酸盐工业中 圆锥破碎机主要用来粉碎熟料 矾土 矿渣等 有时也用硬质物料的第二级破碎用 如石灰石的中细碎 对于物料的中碎和细碎而言 圆锥破碎机在要求产品粒度较小情况下 还能提供很高的生产能力并能得到较为均匀的产品 用一台圆锥破碎机便能代替两台颚式破碎机 或者省去以后的工序时 选用圆锥破碎机是合理的 特别在能够满裁运转的情况下更为有利 第4章辊式破碎机 在硅酸盐工业中 辊式破碎机广泛用于中硬质或软质物料中 细碎 辊式破碎机有双辊式和单辊式两种基本类型 齿面辊子破碎物料时除了施于挤压作用外 还兼施劈裂作用 故适于破碎具有片状节理的软质和低硬度的脆性物料 如煤 干粘土 页岩等 破碎产品粒度也比较均匀 齿面和槽面辊子部不适于破碎坚硬物料 性能及应用 主要优点 结构简单 机体不高 紧凑轻便 造价低廉 工作可靠 调整粉碎度方便 能粉碎粘湿物料 缺点 生产能力低 要求将物料均匀连续地喂到辊子全长上 否则辊子磨损不均 且所得产品粒度不易均匀 且要经常修理 对于光面辊式破碎机 喂入料块的尺寸要求比辊子的直径小得多 故不能破碎大块物料 也不宜破碎坚硬物料 通常用作中硬或松软物料的中 细碎 齿面辊式破碎机虽然得以钳进较大的料块 但也局限于中碎时使用 否则齿棱很易折断 应用 在硅酸盐工业中 辊式破碎机用于破碎石灰石 硬质粘土 煤块 泥灰岩 白垩 页岩 沙岩 砖块 矿渣和熟料等 在破碎作业中 往往用作第二或第三级的破碎机械 一般来说 辊式破碎机的使用性能不如菌形破碎机 但对于要求破碎机处理量小 或不需精密安装和熟练操作并可搬动的作业 这种破碎机仍被广泛采用 第6章冲击式粉碎机 冲击式粉碎机是工业中广泛使用的粉碎机城 这类机械的特征是机内都有旋转的工作部件 转子 通过工作机构对料块的冲击或使料块彼此冲击而进行粉碎 由于主要是利用高速冲击能量的作用 使物料在自由状态下沿其脆弱面破碎 因而特别适于粉碎石灰石等脆性物料 粉碎效率高 产品粒度多呈方块状 属于这类粉碎机有 锤式破碎机 反击式破碎机 笼式粉碎机和锤磨机等 所以这类机械使用范围很广 可供物料粗碎 中碎 细碎扣粉磨使用 锤式破碎机 锤式破碎机的主要工作部件为带有锤子的转子 通过高速旋转的锤子对料块的冲击进行粉碎 锤式破碎机的种类很多 可以安照下述结构特征进行分类 按转子的数目 分为单转子和双转于两类 按转子的回转方向 分为不可逆式及可逆式两类 按锤子的排列方式 分为单排式和多排式两种 前者锤子安装在同一回转平面上 后者锤子分布在好几个回转平面上 按用途的不同 分为一般用途的和特殊用途的两类 按锤子在转子上的连接方式 还可以分为固定锤式与活动捶式两类 固定锤式主要用于软质物料的细碎和粉磨 用于粉磨的称为锤磨机 性能及应用 优点 生产能力高 粉碎度大 电耗低 机械结构简单 紧凑轻便 投资费用少 管理方便 缺点 粉碎坚硬物料时 锤子和蓖条磨损大 小号较多的金属和检修时间 需要均勺喂料 粉碎粘湿物料时会减产 甚至由于堵塞而停机 为了避免堵塞 被破碎物料的含水率不应超过10 15 特殊用途的锤式破碎例外 应用 在硅酸盐工业中 锤式破碎机广泛用来破碎石灰石 白云石 长石 萤石 泥灰石 煤 石膏等 用于细碎的锤式破碎机 可以获得0 10mm的产品粒度 用于粗碎的锤式破碎机 喂料尺寸可达2500mm 一般则为500 600mm 可以获得25 35mm之间的产品粒度 反击式破碎机 反击式破碎机是在锤式破碎机基础上发展起来的 其主要的工作部件为带有板锤2的高速旋转的转子1 图6 7 喂入机内料抉 在转子回转范围 即锤击区 内受到板锤冲击 并被高速抛向反击板3 再次受到冲击 然后又从反击板反弹到板锤 继续重复上述过程 在往返途中 物料间还有互相碰击降用 由子物料受到板捶的打击 与反击板的冲击以及物料相互之间的碰击 物料不断产生裂缝 松散而致粉碎 当物料粒度小于反击板与板锤之间的缝隙时 就被卸出 三种破碎作用 自由破碎 进入破碎腔内的物料 立即受到高速板锤的冲击 以及物料之间相互撞击 同时 板锤与物料之间的摩擦作们 在这些外力作用下 使破碎腔内物料在自由状态下沿其脆弱面破碎 反弹破碎 被破碎的物料 实际上并不是无限制地分散的 而是被集中在箱形体区间里 由于高速旋转的转子上的板锤冲击作用 使物料获得很高的运动速 然后撞击到反击板上 使物料得到进一步的粉碎 这种破碎作用叫做反弹破碎 铣削破碎 经上述两种破碎作用未破碎的大出料口尺寸的物料 在出料口处被高速旋转的锤头铣削而破碎 反击式破碎机与锤式破碎机比较 反击式破碎机与锤式破碎机比较 两者工作原理相似 部是以冲击方式粉碎物料 但结构和工作过程都各有差异 主要区别在于 锤式破碎机的锤头顺着物料落下方向打击物料 而反击式破碎机的板锤则是自下向上迎击投入的物料 并把它抛掷到上方的反击板上 由于反击式破碎机的板锤固定装在转子上 并有反击装置和较大的破碎空间 能更多地利用冲击作用 充分利用转子能量 因而其单位电耗和金属消耗均比锤式以及其它破碎机为少 性能及应用 反击式破碎机结构简单 制造维修方便 工作时无显著不平衡振动 无需笨重的基础 它比锤式破碎机更多地利用了冲击和反冲击作用 进行选择性破碎 料块自击粉碎强烈 因此粉碎效率高 生产能力大 电耗低 磨损少 产品粒度均匀且多呈立方块状 反击式破碎机的粉碎度大 为40左右 最高可达150 粗碎用反击式破碎机喂料尺寸可达2m3 产品粒度小于25mm 可直接入磨 细碎用反击式破碎机的产品粒度小于3mm 选用一台合适的反击式破碎机就能代替以往二级或三级的破碎工作 减少破碎级数 简化生产流程 还可以提高磨机产量 但是不设下蓖条的反击式破碎机不能控制产品粒度 同时难于生产单一粒度的产品 产品中有少量大块 用作粗碎或单级破碎时 须严格控制最大进料粒度以免损坯转于 另外 防堵性能较差 不适宜破碎塑性和粘性物料 在破碎硕质物料时 板锤和反击板磨损较大 运转时噪音较大 产生粉尘也大 由于反击式破碎机具有许多优点 在硅酸盐工业中已获得日益广泛应用 用来粉碎石灰石 砂岩 水泥熟料 烧粘土 石膏及煤等 笼式粉碎机 笼式粉碎机又称笼形碾 它是利用高速旋转笼子的钢棒对物料进行冲击粉碎 它主要用于脆性和软质物科的细碎和粗磨中 笼式粉碎机按其结构特征可分为双转子和单转于两类 性能及应用 笼式粉碎机的生产能力与喂料的均匀程度 转于转速 转于直径及喂入料块尺寸等因素有关 可以在很大范围内变动 若要提高产品细度 可以增加钢棒圈数或转于转速来达到 当转子转速加快时 产品粒度变细 交一定范围内 生产能力也会增加 但当转速增加很大时 物料难以从转于中心甩出外周 生产能力反而下降 因此 通过增加转子转速的办法来提高产品细度是本合理的 这样会导致生产能力急剧下降 转于的磨耗增加 比较合理的方法是借增加钢棒的圈数来提高粉磨细度 笼式粉碎机用来粉碎含水分8一11 以下 尺寸在25 90mm之间的松软物料 例如粘土 石灰块 硅藻土 白垩 软质石灰石 砂岩 苦灰石 纯碱 芒硝等 较之其它细碎及粗磨机械 笼式粉碎机的构造简单轻便 对物料湿度变化反应较小 故在玻璃及陶瓷工业中用得较多 其缺点是 钢棒容易磨损 电耗大 而且产品粒度不能随意调节 球磨机 工作原理及类型球磨机是硅酸盐工业中广泛使用的一种粉磨机 他主要工作部件为圆筒体 内装载有粉磨介质 棒 球或段等 依靠筒体回转时介质的冲击和磨剥等作用使物料粉碎 在球磨机粉磨配合料时还兼起混合作用 性能特点及应用 球磨机与其它粉磨机械比较 其优点是 构造简单 工作安全可靠 维修方便 对生产的适应性强 可干磨或湿磨 可间歇或连续操作 也可干燥和粉磨同时进行 能适应各种性质物料的粉磨 如硬的 软的 脆的 韧性的物料等 可制成各种大小磨机 适应各种生产规模的需要 可以获得较高的粉磨细度 能将入磨航径为25 40mm的物料粉磨到1 5 0 07mm以下 而且细度比较稳定和容易调节 缺点是机身庞大 笨重 启动力矩大 粉磨效率低 电耗大 介质和衬板磨耗大 能量利用率一般只有1 2 近代球磨机也只提高到5 7 左右 球磨机不但在硅酸盐工业中大量应用 而且在冶金 选矿 电力 化工 煤炭等工业中也普遍应用 衬板的作用和形式 衬扳用来保护筒体 免受粉磨介质和物料的直接冲击和摩擦同时也可利用不同形式的衬板来调整各仓内粉磨介质的运动状态 磨机头仓内物料粒度较大 要求粉磨介质以冲击粉磨为主 应呈抛落状态运动以后各仓内的物料粒度依次递减 要求介质也应依次增强磨剥作用 加强倾泻状态运动在磨机直径和转速相同的情况下 利用不同形状表面的衬板 使与粉磨介质产生不同的摩擦系数 来改变介质的运动状态 以适应物料纷磨过程的要求 提高粉磨效率 在粗磨仓中装设能增加提升摩擦角的阶梯形 凸棱形和压条等衬板在细磨仓中为了增加介质的磨剥能力 增加介质的循环次数 使介质呈倾泻状态运动 而装设花纹形 波浪形和平衬板为了使同一仓内大小不同介质能按被粉磨物料的粒度大小而分开 采用锥形衬板和角螺旋衬板等 隔仓扳 隔仓板的作用管磨机一般用隔仓板分隔成几个仓室 它的作用是 分隔粉磨介质 阻止各仓间介质的轴向移动 阻止过大颗粒窜入下一仓 使物料得到合理的粉磨 隔仓板的篦孔决定了磨内物料的填充程度 同时也控制料流速度 从而控制物料在磨内的粉磨时间 单层隔仓板结构简单 在磨内所占容积少 但料流速度慢 物料前进时受下一仓料面高度的影响 提升式双层隔仓板有强制物料流通的作用 通过的物料量不受相邻两仓物料水平面的限制 甚至在前仓的料面比后仓料面尚低的情况下 仍可照常通过物料 因此它运用于粗磨仓 尤其适合于圈流生产的磨机 因为粗磨仓以冲击作用为主要工作形式 要求该仓有较少的存料 以利冲击力的发挥 但是 双层隔仓板结构复杂 减小了磨机有效容积 干法粉磨时磨内通风条件差 另外其两侧的存料都减少 使这个区域的粉磨效率降低 同时也加剧了隔仓板的磨损 球磨机主铀承 主铀承的润滑 主铀承润滑的目的主要是减少摩擦和更好地散热 轴承的润滑采用动压润滑与静压润滑两种方式 动压润滑靠专设的油泵供油 润滑油从进油管进入轴承内 经刮油板2将油分布在轴颈和轴瓦衬的表面上 轴承座内的溜滑油从回油管流回 构成闭路循环润滑 油体孔8供检查油箱中的油量 由于磨机转速低 动压润滑形成的油膜很薄 达不到液体摩擦润滑 而只是半液体摩擦润滑 这样不但易于擦伤轴衬 而且起动亦较困难 增加磨机传动功率消耗 近年设计的磨机 除了采用上述动压润滑系统外 还采用静压润滑系统 在轴瓦的内表面上对称布置开设数对油囊 图7 38 由专设的高压油泵往油囊供高压油 靠油的压力形成 层较厚的油膜 将轴浮起 这样轴承在工作时处于纯液体摩擦润滑状态 克服了动压润滑的缺点 但是 静压润滑要求油的压强达数十兆帕 油泵及管易出现故障 动压润滑系统用作备用润滑系统 当静压润滑系统发生故障时 自动投入工作 球磨机的卸料系统 粉磨介质的选择 物料粉磨过程中 开始粒度较大 需用较大直径的介质的冲击 随着物料粒度变小 就需小直径的介质进行研磨 使物料和介质很好地接触 在介质装填量不变的情况下 减小介质的尺寸 便能增加物料与介质的接触 提高粉磨效率 选配介质的原则应是 在能将物料粉碎的前提下 尽量选用尺寸小的介质 而且大小介质作适当配合 使填充密度增大 这样 既能保证具有一定的冲击能力 又有一定的磨剥能力 介质级配 介质级配时应考虑物料性质 磨机规格及工艺要求等 粗粒和硬质物料 应选用较大的球细粒和软脆性物料 可用较小的球最好选用质量较大而直径较小的球为介质 要求粉磨产品越细 磨机筒体直径越大 小直径球所占比重越多 间歇式湿法球磨机 磨机主要应以磨剥方式工作磨机的水量应加以控制 适当的水量可使料粒成为一薄层粘附在介质上 当介质滚动时 就能将这层物料磨碎 水量过多过少都不适宜 过少时 介质就被物料粘连起来 结成一整块 不能滚动 过多时 又会使物料从介质表面上洗下 结果介质滚动时就作用不到物料 这两种情况都会导致生产能力的下降 转速过高 介质作抛落方式运动是不大合理的 因为当磨机中有多量的水存在时 介质跌落在水面上 不能对物料产生冲击作用 即使水量不多 物料也是成泥浆状的 使介质的冲击效应大为削弱 辊磨机 工作原理及类型辊磨机又称立式磨 也是硅酸盐工业较为广泛使用的磨机 它适用于粉磨软质或中等硬度的物料 当磨机内通入热空气时 物料同时得到烘干和粉磨 辊磨机的主要工作部件为磨盘 圆盘或圆环 及在其上作相对滚动的磨辊 辊子或圆球 磨辊依靠惯性离心力或机械压力的作用压在磨盘上 以挤压和磨剥方式击将物料粉碎 磨机旋转部件的转速在50一300r min 属于中速磨机 与球磨机的比较 球磨机是借助于介质对物料的冲击及磨剥作用而实现粉磨的 磨内介质与物料相遇的机会远少于介质本身相遇的机会 故它们的绝大部分能量均消耗于彼此冲撞之中 因此 在粉磨过程中 介质的提升冲击发热 糊球 结块等现象 使球磨机消耗大量无用功 有害的能量过多是很难消除的 决定了其粉磨效率极低 只有1 3 辊磨机的粉磨作用 则是基于沉重的磨辊对料层的滚压作用实现的 对经过滚压的物料再次加以滚压时 可以进一步实现相当有效的粉磨 辊磨机带有空气分级装置 分离器 粉磨后物料从磨盘边缘溢出 由于磨盘的惯性离心力和高速气流的作用 可得到所需的细度而不发生结块现象 同时 喂入物料在研磨室停留时间短 因而料床中实际上不存在已磨细的物料 磨机没有多余的负荷以及结块的威胁 性能及应用 1 电耗低辊磨机采用滚压料床的方式粉磨物料 同时本身带有选粉装置 能及时排出细粉 避免了过粉碎现象 因而粉磨效率高 节能效果非常显著 较球磨机可节能20一35 随着物料水分的增加 资能效果更加显著 2 烘干能力大辊磨机采用气体作为烘干和输送物料的介质 因此持别适于烘干兼粉磨作业 可充分利用预热器和煅烧窑排出的300 350 低温废气 烘干与粉磨水分为8一l0 的物料 如采用同样低温废气作热源的各种烘干球磨机 只能烘干与粉磨水分为3 5 5 的物料 如果另设辅助热风炉 入磨气温升高到450 左右 则可烘干与粉磨水分为15 20 的物料 因而可省去烘干系统 3 入磨粒度较大辊磨机的入磨粒度可达磨辊直径的5 左右 一般在50一150mm之间 而球磨机的入磨粒度一般要求小于30mm 因此可省去二级破碎设备 4 产品粒度较均齐 调整产品细度和成分容易 便于自动控制 由于辊磨机粉磨与选粉均在同一机壳内进行 产品粒度均齐 而且 调节分离器转子转速或导风叶开度 能够很快得到需要的产品细度 对生产不同细度的产品很有利 物料在磨内停留时间很短 2 3min 易于自动控制配料和调整产品的化学成分 从粉磨一种物料改变为粉磨另一种物料 仅需几分钟即可实现 而物料在球磨机内停留时间则需15 20min 辊磨机尤其适用于立窑水泥厂粉磨全黑生料或半黑生料 5 工艺流程简单 占地面积小在辑磨机内可完成粉磨 烘干 分级和输送等多项作业 不需要外加提升机 选粉机和烘干机等设备 所以工艺流程简单 布局紧凑 需要的建筑面积和空间约为球磨机的50 基建投资约为球磨机的70 6 嗓音低 扬尘少 操作维修方便辊磨机在结构上能防止磨盘和磨辊接触 没有球磨机中钢球相互碰撞 钢球撞击衬板的金属撞击声 故运转平稳 震动小 嗓音比球磨机低20dB上 辊磨机采用整体密封 漏风小 约为10 由于系统简单 扬尘点少 而且一般采用负压操作 环境清洁 而尾卸式烘干球磨机漏风量约为50 中卸式烘干球磨机则为60 以上 扬尘严重 辊磨机的磨损件少 主要是辊子衬套和磨盘衬板 仅需数小时即可更换完毕 而球磨机磨损件很多 更换衬板 隔仓扳 倒球 清仓 配球等需数天 劳动强度大 辊磨机的缺点在于不适于粉磨硬质和磨蚀性的物料 使用寿命较短 维修较频繁 而且它的磨损件比球磨机的贵 但与其所取代的球磨机 提升机 选粉机等设备的总维修量相比 仍显得维修简单 容易和工作量小 自磨机 自磨机是利用物料本身之间的互相冲击和磨剥作用来达到粉碎目的的粉碎机械 自磨机中 在单位时间内物料互相冲击和磨剥的次数非常之多 而作用力并不大 具有振动粉磨的特征 故效率较高 可以对物料进行超细磨 同时 磨内没有或很少粉磨介质 不但可以减少磨机工作时的金属损耗 而且也免除了介质对物料作用时的变形 磨损所消耗的能量 因而降低了粉碎电耗 节省了操作费用 自磨粉碎适用于粉磨各种硬度的物料 近年来 自磨技术有很大发展 在建材 冶金 化工 电子等工业被越来越广泛应用 无介质磨机 无介质磨机的工作原理和结构上与球磨机相似 但它不用钢球或钢棒等粉磨介质 而是利用物料本身之间的相互粉磨作用 即大块物料对小块物料进行冲击和磨剥 同时大块物料本身也逐渐磨蚀或粉碎的一种磨机 性能特点 物料自磨 选择性粉碎作用强 因此无论粉碎坚硬或松软物料 都能得到细小粒度的产品能粉磨磨蚀性极强的物料 如砂岩等 磨机的金属损耗很低在干磨时 能处理含水分达4 的物解 送入热气流时 可以粉磨含水分达l2 的物料 因为物料互相冲击和磨剥 不虞产生衬垫作用特别是能够在一台磨机中同时完成粗碎和粉磨作业 从矿运来的原料可以直接送入磨内粉碎 因此工艺流程简单 占地面积小 投资省在同样生产能力情况下 投资费用约为球磨机的40 无介质磨机出磨细度控制在0 08mm方孔筛筛余50 左右的 方可取得比较经济合理的效果 由于出磨物较粗 设备较庞大 目前在硅酸放工业还未得到广泛采用 流能磨机 流能磨又称喷射磨 是利用空气 蒸汽或其它气体以一定压力喷射入磨内 随同气流运动的物料 在旋流过程中 颗粒之间发生互相冲击和磨剥而将物料粉碎 流能磨机是一种把物料的粉磨 分级和烘干组合在一起的粉磨设备 适于5 15mm物料的细磨和超细磨 其设备简单 磨机无运动部件 选择性粉磨作用强 粉磨效率高 产品粒度均匀 金属消耗量少 但需配置一台压缩空气机 管道式流能磨机 O型管式气流磨 圆盘式流能磨机 扁平气流磨 其他几种气流磨 第二篇筛分机械 概述 筛分及其类型 将固体物料通过具有一定孔眼或缝隙的筛面而分成不同粒级的作业称为筛分 通过筛孔的物料称为筛下料 截留在筛面上的物料称为筛上料或筛余 筛分粒级以筛下料的最大粒度和筛上料的最小粒度表示 通常假定都等于所用筛面的筛孔尺寸来表示 例如 通过筛孔为2 5mm的筛面 而留在筛孔为1 25mm筛面上的物料粒级 以 2 5 1 25mm或1 25 2 5mm表示 筛面数为n时 通过筛分别可分成 n 1 个粒级 筛分后所得的产品即为成品的筛分称为独立筛分 工业生产中 有时需要将物料分为若干级别的产品 有时需要将物料中过大或过小的颗粒除去 此时采用独立筛分 与粉碎作业配合的筛分称为辅助筛分 在粉碎前进行的辅助筛分称为预先筛分 它可在粉碎前分出巳符合粒度要求的产品 提高粉碎作业的生产能力 降低电耗 在粉碎后对所得产品进行筛分 这种辅助筛分称为检查筛分 它可保证产品的粒度 改善产品质量 为了把物料分成若干粒级 使用一系列筛孔不同的筛面 它们的排列次序称为筛序 筛分过程及筛分效率 筛分过程筛分过程就是不同大小的固体颗粒混合物通过筛面 部分小于筛孔的颗粒通过筛孔而落下 其余颗粒截留在如面上 然后排出的过程 物料的筛分过程分为两个阶段 首先是易于穿过筛孔的颗粒通过 不能穿过筛孔的颗粒所组成的颗粒层到达筛面 其次是易于穿过筛孔的颗粒通过筛孔而分出 要使这两个阶段能够实现 物料在筛面上应具有适当的运动 一方面使筛面上的物料呈松散状态 物料产生粒度分层 大颗粒处于上层 小顾粒位于筛面上 进而透过筛孔 另一方面 物料和筛子的运动促使堵在筛孔上的颗粒脱离筛面进入物料层上部 让出细粒透过的通道 d D 0 8时 P值迅速减少 也即很难过筛 因此 常把 D的颗粒称为易筛粒 而把d D的颗粒称为难筛粒 当难筛粒级含量较多时 可适当增大筛孔尺寸并相应降低筛分效率 以提高生产能力 经验表明 由于筛于不断运动 筛孔尺寸可选择比要求筛分粒度大一些 对于方形筛孔 可以增大10 左右 对于圆孔可增大12 5 左右 橡胶筛面的筛孔尺寸比相应的筛板或筛网的筛孔尺寸应增加10一20 筛分效率在线检查 分别对筛分给料及筛上料取样 筛析测出 及 应用上式就可算出总筛分效率 工业用筛的平均筛分效率一般为60一70 振动筛的筛分效率较高 可达95 以上 影响筛分效率的因素 一 物料性质的影响1 颗粒的形状2 物料的堆积密度3 物料的粒度组成含易筛粒多的物料容易筛分 含难筛料较多的物料则较难筛分 若含直径为1 1 5倍筛孔尺寸的颗粒 易卡在筛孔中 易形成料层 影响细颗粒通过筛孔 但直径大于1 5倍筛孔尺寸的颗粒形成的料层 对颗粒的穿过能力影响并不大 因此 把粒度为1 1 5倍筛孔尺寸的颗粒叫作阻碍粒 物料含难筛粒和阻碍粒愈多 则筛分效率愈低 通常认为物料中最大颗粒不应大于筛孔尺寸的2 5 4倍 4 物料的含水量和含泥量 二 筛面结构参数及运动性质的影响1 筛面的结构参数 1 筛孔形状 2 筛面开孔率 3 筛面尺寸及倾角筛面的宽度主要影响生产能力 筛面长度则影响筛分效率 筛面宽度越大 料层厚度越薄 长度越大 筛分时间越长 4 筛面运动特性 三 操作条件的影响 给料的均匀性2 加料量 筛制 不论工业用筛或试验用筛 许多国家都制定有系列标准 规定了筛孔的系列 相应的筛丝直径以及上下筛号之间筛孔尺寸之比 即筛比 有些标准筛还没有一个作为基准的筛子叫基筛 不同筛制筛孔大小表示方法 的英美泰勒制标准中用每吋长筛网上所含正方形筛孔目数来表示筛号 德国标准中用1cm 筛面上筛孔的个数表示筛号 原苏联标准中以筛孔尺寸相对应的筛号表示 日本标准中用筛孔公称尺寸表示 目前使用较广的标准筛有泰勒标准筛 德国标准筛和国际标准筛 泰勒标准筛泰勒筛制有两个序列 一是基本序列 其筛比为 1 44 另一是附加序列 其筛比力2 1 189 基筛为200网的筛子 筛孔的尺寸为 筛分机械分类 工业上使用的筛分机类型很多 按筛网的运动方式可分为如下四类 1 固定筛筛面固定 构造简单 动力小成不需要动力 可用作破碎作业的预先筛分 有固定格筛和滚轴筛等 2 回转筛由筛网或筛板制成筒形筛面作回转运动的筛机 有圆筒筛 圆锥筛 角柱筛和角锥筛等 3 摇动筛依靠曲柄连杆传动机构使筛面产生往复运动 有单筛箱摇动筛和双筛箱摇动筛等 4 振动筛依靠激振器使筛面产生振动的筛机 按传动方式可分为机械振动筛和电磁振动筛两类 根据筛面运动轨迹不同 又可分为圆振动筛和直线振动筛两类 目前 振动筛应用较多 尤其是机械振动筛使用更为普遍 回转筛的优点是 转动均匀缓慢 冲击和振动小 工作平稳 不需特殊基础 可以安装在楼面上或料仓下面 易于密闭收尘 维修方便 使用寿命较长 其主要缺点是 筛面利用率低 工作面积仅为整个筛面的1 6 1 8 设备庞大 金属用量多 筛孔容易堵塞 筛分效率低 动力消耗大 不适于筛分含水量较大的物料 在硅酸盐工业中 回转筛主要用于筛分碎石 沙子 粘土 石英 长石 熟料以及水泥在包装前筛除粉磨介质残渣和粗粒等 摇动筛 振动筛 振动的目的在于使筛面上的颗粒不致于卡住筛孔 使物料层松散 细粒更有机会透过料层通过筛孔落下 使物料沿筛面向前移动进行筛分 振动筛与其它筛分机比较 振动筛筛箱的运动参数 轨迹形状 振幅大小等 与动力因素 筛箱负荷 激振力大小等 有关 前者随后者而变化 但摇动筛却相反 由于连杆长度 摆动次数和摆动距离不变 故连杆与筛箱虽是铰接 但是刚性联系 故筛箱的运动参数与动力因素无关 摇动等的筛分运动方向基本上平行于筛面 而振动筛振动方向与筛面垂直或接近垂直 并进行高频率的强烈振动 振动筛的这种运动特性 有助于强化筛分过程 使筛机具有很高的生广能力和筛分效率 筛分效率为60 90 最高可达98 筛分粘湿物料时 其工作指标也比其它类型的筛机为高 这种高效率的振动对提高细筛的筛分效率特别有利 因此使用范围比其它筛机广 筛孔尺寸0 25 100mm 不仅可用于粗 中 细颗粒的筛分 而且还可用于脱水和脱泥等分离作业 单位质量的筛分能力大 动力消耗小 结构简单 操作 调整 维修都方便 事实上筛机工作时 由于喂科不均匀或其它原因 筛机振动部分的质量会经常发生波动 筛体的惯性力不能得到完全平衡 会引起支承轴承及建筑物振动 偏心振动筛的特点是靠振动工作 而且靠近筛的中部的运动特性不受筛箱载荷等因素影响 故适用于粗中粒度物料的筛分 这种筛机的主要缺点是 当喂料不均匀时 不平衡的惯性力使轴承磨损快以及引起建筑物振动 而且 它的偏心传动轴结构也较复杂 需设两对轴承 概率筛 概率筛的特点是 筛丝直径较大 强度大 寿命长 筛孔大 不易堵塞 因而单位面积的筛分能力高 为一般筛机的数倍至十多倍 筛分粘湿物料时 筛分效率也比一般筛机高很多 调节灵活性大 可根据筛分物料的粒度组成和筛分粒度要求 适当选择各层筛面的筛孔尺寸 调整筛面的倾角以及调节激振器的频率和振幅来调节筛下产品的粒度 而不必像一般