650对辊式压球机说明书解析

单位代码02

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分类号TH6

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毕业设计说明书

650型对辊式压球机设计

院（系）名称工学院机械系

专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名

指导教师

2014年5月15日

1绪论

1.1压球机的重要性

我国每年仅以燃烧方式消耗的煤炭就达11亿吨，占煤炭年总产量的80%左右。在一次能源消费构成中，煤约占75%，而其中全国的工业锅炉（约42万台）、工业窑炉（16万座）年耗煤量就达4亿吨，占直接燃烧方式耗煤量的1/3还多。以上数据表面，煤炭是中国一次能源的支柱。据有关资料介绍，我国一次能源的资源结构中，煤炭与石油、天然气、水电及核电等相比，在数量上占绝对优势，将探明的一次能源保有储量折算为煤计，煤炭占90%以上。

原煤不经过入洗而直接用于燃烧，不仅浪费能源，而且产生大量的煤烟和温室气体的排放发。采用清洁煤技术，是提高煤炭利用效率和减少污染的最佳选择。工业型煤成套技术就是其中一种比较成熟的方法,通过添加助剂对粉煤进行混捏成型,用作工业锅炉和窑炉的燃料,与直接燃烧散煤相比,烟尘排放量可减少60%,SO2排放量可减少50%。

压球机主要用于有色和黑色金属矿粉的制球造块，直接进炉冶炼，提高附加值。凡是冶金行业废料，辅料需上炉的，都需要压球机来完成。凡是冶金行业废料，辅料需上炉的，都需要压球机来完成。比如：除尘灰、池泥、氧化皮、钢渣、铁精粉、铝灰粉、硅锰矿粉，等等。可将各种粉料（如镁砂、铝矾土、白云石、铁粉等）通过强制增压，预压螺旋精密加工、制成密度较大的球坯，被广泛应用于冶金、化工、煤炭及耐火材料等行业。经压球机制作成型后的物料，节能环保，便于运输，提高了对废料的利用率，具有良好的经济效益和社会效益。

1.2压球机的发展现状

国外型煤早已有成熟的技术，联合国能源组织把型煤视为节能减污的有效途径予以推广。70年代石油危机后，型煤科研工作进一步得到重视，1969~1980年型煤发明专利每年为13项，1980~1983年增加到每年70多项。1989年亚太经

互会在菲律宾召开了主题为“型煤开发与环境效益”的煤炭利用专家会议。1992年联合国召开了大气污染、促进经济发展的终于途径。

中国目前在工业上得到普遍应用的型煤主要是通过机制冷压一次成型的型煤。成型设备有对辊成型机和挤出机。成型压力较低,一般在25 MPa左右。型煤的形状大部分为扁圆形,也有方形、枕形、棒形等。其显著的特征是呈饼状或柱状,三维方向的尺寸至少有一个相差较大,而且尺寸单一。所制型煤密度较高,表面比较光洁,具有比较高的强度。

生产型煤所用的粘结剂有无机质(如石灰、粘土、水泥、膨润土等)和有机质(腐植酸盐、纸浆废液、淀粉等)及两者结合起来的复合粘结剂。从研究方向来看,目前国内型煤对所使用的粘结剂更侧重于开发免烘干工艺,即可使制成的型煤具有理想的冷态强度和防水性能的粘结剂。

型煤的生产设备则有向引进高压成型设备的方向和推广国内研制的低压炉前成型设备方向并举的发展趋势。以期能够降低成本,提高质量,加快型煤产业化进程。成本高于原煤,再加上型煤生产要消耗一定的人力及电能,型煤生产厂家也要获取一定的利润,致使锅炉型煤的售价一般比可代替煤种高出数十元。

当型煤所带来的经济效益不能弥补用户购置型煤的价差时,在市场经济条件下,即使采用其他强制办法,也很难形成市场。这正是中国工业锅炉型煤夭折,又转向推广锅炉型煤在炉前即制即用的所谓“炉前成型”方法的根本原因。工业锅炉型煤炉前成型技术,从本质上讲是增加了锅炉的辅机。是锅炉节能技术改造的一部分。其减少环境污染效果甚差。按照有关厂家提供的价格资料分析,在中国煤炭资源价格偏低的条件下,由于设备运行状态或改变所用的煤质不同,所增加的这一部分投资回收期限大约在几个月至几年。根据对用户的调查分析,多数认为这种炉前成型方法不适应中国大量的用户锅炉单台容量小、按季节运行或间歇式运行的要求。

1.3压球机在工业中的作用

我国工业型煤的生产工艺主要采用粉煤添加粘结剂低压成型,以往的研究主要集中在成型工艺和粘结剂方面,对成型机械的研究开发甚少。事实上,成型机械是型煤生产的关键设备, 国内大部分型煤厂采用有粘结剂的低压成型, 其工艺

过程主要包括原煤的粉碎、配料,粘结剂、固硫剂等助剂的添加,混捏与成型,型煤烘干等,工艺冗长。再加上用电和设备的折旧、添加剂及人员工资,导致型煤的生产成本偏高,最终型煤价格与块煤相差无几,从而使型煤用户在经济上承受起来较为困难。所以本论文就是设计高压的成型机械，这样可以少用甚至不用粘结剂。

1.4压球机设备构造及构造的具体分析

1.4.1压球机的三大系统

1、给料部分，主要是实现定量给料来保证物料均匀进入对辊间。螺旋送料装置由电磁调速电机驱动，经皮带轮、蜗杆减速器转动，将被压物料强制压入主进料口。由于电磁调速电机恒矩特性，当螺旋送料机的压料量与主机所需物料量相等时，可以保持恒定的供料压力使球团质量稳定。如供料量过大，则送料装置的电过载;供料量过小则不成球。因此熟练的操作技是保证压球正常工作的重要条件。

2、传动部分，主传动系统为：电动机--三角形带---减速机---开式齿轮---轧辊。主机由电磁调速电机提供动力，经皮带轮、圆柱齿轮减速机，通过棒销联轴器传至主动轴。主动轴与被动轴通过开式齿轮保证同步运行。被动轴承座后边装有液压装置。液压保护装置是由液压泵将高压油打入液压缸，使活塞产生轴向位移。活塞杆的前接头顶在轴承座上以满足生产压力要求。

3、成型部分，主要指主机部分，核心部分是轧辊。当两压辊之间进料过多或进入金属块时，液压缸活塞杆受压过载，液压泵会停机、蓄能器对压力变化起缓冲作用、溢流阀开启回油、活塞杆移位使压辊间缝隙加大从而使硬物通过压辊，系统压恢复正常，可以保护压辊不损坏。本机可以根据压球密度的要求调整压力，生产机动灵活。

1.4.2 压球机的工作过程

1、固体常能或多或少地把周围介质中的物质吸附向自由表面。颗料越小其比表面积越大，表面自由焓越高，颗粒间的作用力越大，内力越强，表现出粉状物料具有粘结性。湘潭电化(002125)旗下的湘潭锰矿公司的锰粉矿物料中电炉收尘