SF500100打散分級機內(nèi)外筒體設計改進
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- SF500100打散分級機內(nèi)外筒體及原設計改進
1 前言
本課題是進行SF500/100打散分級機內(nèi)外筒體及原設計改進探討。該設備是與輥壓機配套使用的新型料餅打散分級設備。處理對象為經(jīng)擠壓磨擠壓后的礦渣料餅；處理量為80～120t/h ；分級粒徑為 0.2～2mm 。
1.1本課題的來源、基本前提條件和技術要求
a 本課題來源：課題來源于江陰水泥廠，由于輥壓機在擠壓物料具有選擇性粉碎的傾向，所以在經(jīng)擠壓后產(chǎn)生料餅中仍有少量未擠壓好的物料，加之輥壓機固有的磨輥邊緣漏料的弊端和因開停機產(chǎn)生的未充分擠壓的大顆粒物料將對承擔下一階段粉磨工藝產(chǎn)生不利地影響，制約系統(tǒng)產(chǎn)量地進一步提高。因為輥壓機操作規(guī)程中規(guī)定：設備啟動時液壓系統(tǒng)應處于卸壓狀態(tài)。所以，在輥壓機啟動過程中將有大量未經(jīng)有效擠壓的物料通過輥壓機。如果將打散分級機介入擠壓粉磨系統(tǒng)后與輥壓機構成的擠壓打散回路可以消除以上的不利因素，將未經(jīng)過有效擠壓，粒度和易磨性未得到明顯改善的物料返回輥壓機重新擠壓。
b 要完成本課題的基本前提條件是：完成對SF500/100打散分級機的內(nèi)外筒體及打散分級機蓋板的合理設計，在不降低工作效率的前提下對原設計的打散分級機進行合理的改進，確定一個最佳的方案。
c 技術要求：設計出的打散機對料餅分散均勻，能順利選粉分級，節(jié)能并盡可能降低磨損，改進后的機器設計合理，運行良好穩(wěn)定。
1.2 本課題要解決的主要問題和設計總體思路
設計中由于考慮到分級風輪的強度及使用壽命，制作風輪的鋼板比較厚，這樣就使風輪重量比較重，主軸帶動風輪旋轉(zhuǎn)的過程中產(chǎn)生的驅(qū)動扭矩就比較大，這樣就會造成主軸振動大，這樣就要考慮到主軸及主軸軸承的壽命問題。
為了降低以上故障的發(fā)生率，我們在改進的方案中我們設法減小主軸長度，從而讓其所受的扭曲力減小，防止主軸發(fā)生彎曲、折斷及主軸軸承損壞的情況發(fā)生。
由于打散分級機與離心式選粉機有很多相似的地方，因此我們在設計過程中可以參考離心式選粉機來設計。
1.3 預期的成果及其理論意義
通過對打散分級機的設計及其改造方案的設計，可以有效的降低成本，提高生產(chǎn)時間利用率，使擠壓預粉磨工藝系統(tǒng)產(chǎn)量大幅度的提高，從而達到增加經(jīng)濟效益的目的。
打散分級機的工作原理
打散分級機是一種集料餅打散與顆粒分級于一體的新型分級設備。其打散方式采用離心沖擊粉碎的原理，經(jīng)輥壓機擠牙后的物料呈較密實的餅狀，由對稱布置的進料口連續(xù)均勻地喂入，落在帶有錘形凸棱襯板的打散盤上，主軸帶動打散盤高速旋轉(zhuǎn)，使得落在打散盤上的料餅在襯板錘形凸棱部分的 作用下得以加速并脫離打散盤，料餅沿打散盤切線方向高速甩出后撞擊到反擊襯板上后被粉碎。由于物料的打散過程是連續(xù)的 ，因而從反擊襯板上反彈回的物料會受到從打散盤連續(xù)高速飛出物料的再次劇烈沖擊而被更加充分地粉碎。必須強調(diào)的是，打散盤襯板表面的錘形凸棱的作用有別于傳統(tǒng)的捶式破碎機的錘頭，其主要作用是避免物料在打散盤甩出時具有較高的初速度，從而獲得較大的動能，能夠有力地撞擊沿打散盤周向布置的反擊襯板，用以強化對料餅的沖擊粉碎效果。被打散的物料通過環(huán)形通道均勻地落入分級區(qū)。
經(jīng)過打散粉碎后的物料在擋料錐的導向作用下通過擋料錐外圍的環(huán)形通道進入在風輪周向分布的風力分選區(qū)內(nèi)。物料的分級應用的時慣性原理和空氣動力學原理，粗顆粒物料由于其運動慣性大，在通過風力風力分選區(qū)的沉降過程中，運動狀態(tài)改變較小而落入內(nèi)錐通體被收集，由粗粉卸料口卸出返回，同配料系統(tǒng)的新鮮物料一起進入輥壓機上方的稱重倉。細粉由于其運動慣性小，在通風風力分選區(qū)的沉降過程中，運動狀態(tài)改變較大而產(chǎn)生較大的偏移，落入內(nèi)錐筒體之間被收集，由細粉卸料口卸出送入球磨機繼續(xù)粉磨或入選粉機直接分選出成品。
在用于生料制備時，由于風輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的負壓和出風口所接的后排風機所產(chǎn)生的負壓，熱風入口被引入，經(jīng)風輪沿徑向連續(xù)送出，打散過的物料在經(jīng)過風力分選區(qū)的沉降過程中形成較均勻的料幕于熱風充分接觸做熱交換而得以烘干，濕熱氣體經(jīng)過風口排出。由于經(jīng)過風力分選區(qū)的物料在懸浮狀態(tài)下與熱風接觸，所以熱交換效率較高，烘干效果顯著。
根據(jù)以上工作原理設計的打散分級機如圖2-1所示：
2.3 主要結構介紹
打散分級機主要由回轉(zhuǎn)部件、頂部蓋板及機架、內(nèi)外筒體、傳動系統(tǒng)、滑系統(tǒng)、冷卻及檢測系統(tǒng)等組成。設備的具體構成部分如上圖所示主軸1、進料口11、打散盤3、檔料錐5、風輪6、內(nèi)筒體7、外筒體8等。主軸通過軸套2固定在外筒體8的頂部蓋板上，并由外加動力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
3．具體設計說明
3.1 原方案的筒體結構參數(shù)的設計
參考其他系列選粉機，我們能夠知道打散分級機的生產(chǎn)能力與分級室面積大小成比例的。打散分級機內(nèi)相關的工藝尺寸將影響到打散分級機的打散和分級的性能。不同類型的打散分級機，為了適應不同的工藝要求，其各個部分的尺寸比例也不相同。但是由于打散分級機調(diào)節(jié)因素比較多，靈活性也比較達，所以我們可以尋求一個統(tǒng)一的基本尺寸作為設計和生產(chǎn)中調(diào)整的依據(jù)，再配合可變的其他工藝參數(shù)，就能滿足不同的需要。因此打散分級機各部分的相對尺寸可以看作為直徑的一個函數(shù)，并可以看作為一個簡單的比例關系。這些關系可以對實際生產(chǎn)的打散分級機通過統(tǒng)計并結合典型選粉機的相對尺寸來確定。
a 打散分級機直徑的確定
根據(jù)已知條件：打散分級機的處理量為 80－110 t/h 。參考選粉機的設計我們由此可知，我們所設計的打散分級機的生產(chǎn)能力也與其分級室的面積有關，它們成正比。
打散分級機的生產(chǎn)能力可以用下列公式來估算：
(3-1)
式中： ——— 生產(chǎn)能力， t/h ；
——— 打散分級機外殼直徑，m ；
——— 系數(shù)。與物料的性質(zhì)，產(chǎn)品細度及選粉效率有關。
由于打散分級機分級過程和旋風式選粉機相似，所以我們可以參考旋風式選粉機，那么我們就可以取系數(shù) ，又由于旋風式選粉機的生產(chǎn)效率為75％到85％，所以我們可以參考這一數(shù)據(jù)，我們?nèi)〈蛏⒎旨墮C的生產(chǎn)效率為80％，則生產(chǎn)能力 ,即 。
根據(jù)公式3.1可得出打散分級機的外殼直徑
則可以得出打散分級機外殼直徑 , 取整得： m
其他部分尺寸與打散分級機外殼直徑成比例關系 如內(nèi)筒體直徑d=0.5D撒料盤直徑 =0.2D , 風輪直徑 ＝0.16D
具體尺寸見后面附帶的圖紙。
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