粉碎理论及设备

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复摆作往复运动的同时还作上下运动,空载 行程比简摆式少,物料不仅受挤压,而且还受到 研磨作用。但动颚受到的巨大反作用力直接传递 到偏心轴及轴承上,一般制成中、小型的。
二、主要部件
1 、颚板:分为固定颚板和活动颚板.
2 、传动机构:偏心轴是颚式破碎机的主轴,两 侧分别装有飞轮和胶带轮,使动力负荷均匀,破 碎机稳定运转.
粉碎方法 粉碎分非机械和机械方法两类.
机械粉碎五大方法: 压碎、击碎、磨碎、劈碎、折断
非机械方法: 电热效应法、水电效应法、热力法、超声波。
粉碎机械: 破碎机械:颚破、锤破、反击破、辊压机等;
粉磨机械:球磨、立磨等。 机械:重复简单动作,适应大批量生产。
第二节 颚式破碎机
破碎不只在生料制备系统之内,对于烧成用 煤、出窑头冷却机熟料、粉磨水泥时所加的石膏 等,都需要破碎。
破碎机规格(mm) 小于250×400
250×400~900×1200 大于900×1200
C值 1/60 1/100 1/120
b. N=1.13925×10-4bD 式中:N-破碎机的轴功率,KW b-动颚板的宽度,mm D-喂入物料的最大粒度,mm
上述计算结果都是颚式破碎机的轴功率,在 选配电机时应增大10~15%,以克服喂料中发生 的不正常情况。
粉碎机消耗的能量大约只有10%有效的消耗在物 料的粉碎上。
a 表面积假说
粉碎物料所需要的功耗与物料新生成的表面 积成正比。
根据表面积假说,对于m千克物料,物料粉 碎过程所消耗的功为:
W=K(1/dp-1/Dp)m 式中 W-粉碎物料所消耗的功(焦耳)
K-系数,与物料的性质、形状、密度等 有关
dp-粉碎前物料平均粒径(米) Dp-粉碎后物料平均粒径(米)
第四节 反击式破碎机
一、工作原理
工作部件为带有板
锤(打击板)的高速旋转
的转子和固定的反击
板。物料在转子回转
范围内受到板锤冲击,
并被高速撒向反击板,
再次受到冲击,然后
又从反击板反弹到板 类型:单转子反击式破碎机
锤。
双转子反击式破碎机
二、构造
1.转子 2.板锤 3.4.反击板 5.悬挂螺栓 6.机壳 7.入料口 8.链帘
表面积假说只考虑了新生成表面的能量消耗,只 能近似的用于细磨作业粉碎功耗计算。
b 体积假说 在相同的技术条件下,将几何形状相似的物料
粉碎成几何形状也相似的产品时,所消耗的功与 其体积或质量成正比。
W=Kvlg(D/d)·m Kv为与粉碎物料和粉碎方法有关的功耗常数
体积假说的基本出发点:外力作用下物料内 部产生应力及变形,粉碎物料所作的功是用于物 料的应变能。体积假说仅考虑粉碎时能量消耗在 被碎物料的应变上,因此只能近似的用来计算块 状物料粉碎比较小时的能量消耗。
动颚与定颚之间的夹 角α称为钳角。
tg α=tg2φ
f=tgφ(f摩擦系数)
α< 2φ(φ摩擦角)
2.偏心轴的转速
偏心轴转一圈,动颚往复摆动一次,前半圈 为破碎物料,后半圈为卸出物料。为获得最大的 生产能力,破碎机的转速n确定的条件为:当动 颚后退时,破碎后物料应在重力作用下全部卸出, 而后动颚立即返回破碎物料。转速过高或过低都 会使生产能力不能达到最大值。
继续施加外力,小颗粒数目增加,但其粒度 减小很少。这是因为粒度较小时内部的强度薄弱 面逐渐减少,受力后往往不破裂。
由此可见,大颗粒的粒度与粉碎过程有密切 的关系,而小颗粒的粒度主要与物料性质有关。
2.粉碎功耗假说 物料粉碎时,粉碎机消耗的能量包括: 粉碎发生前颗粒本身产生的弹性变形 颗粒产生非弹性变形而导致粉碎 克服颗粒之间和颗粒与机件之间的摩擦阻力 产生粉碎中的噪音、发热和机械振动 使破碎机本身发生弹性扭变 粉碎机本身运动部分的摩擦损失
K1-物料易碎性系数,见下表
物料强度 硬质物料 中硬物料 软质物料
抗压强度(MPa) 157~196 79~157 <79
K1 0.9~0.95
1.0 1.1~1.2
K3-进料粒度修正系数,见下表
进料最大粒度Dmax和进料口宽 0.85 0.6 0.4 度B之比: α= Dmax/B
K3
1.0 1.1 1.2
一、原理及类型
1.工作原理
颚式破碎机的破碎工作面是固定颚板和活 动颚板,工作时,活动颚板对固定颚板作周期性 往复运动,当动颚摆向定颚时,物料在两颚板间 被挤压破碎,当动颚摆离定颚时,已被破碎的物 料由于重力作用而自动卸出。
2. 类型 按动颚运动特征,可分为简摆式和复摆式.
简摆作简单往复摆动,结构简单,可制造大 型设备。
特点: 锤子自由悬挂,当遇到难碎物件时,能沿销
轴回转,避免机械损坏,起着保护作用。
破碎方式: 锤式破碎机主要以冲击兼施磨剥作用粉碎物料。
四、主要工作参数 1.生产能力
Q= 60ZLBKdnμγ
经验公式: Q=(30~45)DLγ
2.功率 公式(3-3、3-4)
在选配电动机时,可根据以下经验公式来估 算:
颚式破碎机破碎比较小,往往不能单独使用 , 需要二级破碎。
第三节 锤式破碎机
一、工作原理 物料受到高速旋转锤头的冲击而被破碎,
又以高速冲击衬板而第二次破碎。较小的物料通 过蓖条排出,较大的物料再次受到锤头的冲击被 破碎,直至全部通过篦条排出.(冲击破碎法)
二、类型 分为单转子和双转子两类;按转子的旋转方
上述公式并未考虑到破碎机工作特性对生产 能力的影响。事实上,复摆式和综合摆动式颚破 机的生产能力比之简摆式颚破机的分别提高20~ 30%和90~95%。
4. 功率 颚破机的功率可采用经验公式计算: a. N=CLB
式中:N-破碎机的轴功率,千瓦 L·B-入料口的长度和宽度,cm C-与进料口有关的系数,见下表
四、性能特点:
颚式破碎机的构造简单,工作可靠,适用范 围广泛,操作维护方便,设备费用低,破碎能力 大,适宜石灰石、砂岩等块状硬质物料的粗碎、 中碎。
颚破机的规格是用进料口的宽度B乘长度L表 示。例如PJ(F)900mm×1200mm,表示其 型号为简单(复杂)摆动颚式破碎机,进料口宽度 为900mm、长度为1200mm。
转速(r/min)
300~600
1000~3000
600~1000
600~1500
1000~3000
300~1000
五、性能及应用
优点:破碎比大,生产能力高,电耗低,机 械结构简单,体型紧凑,操作维护容易,产品粒 径小而均匀,过粉碎少。
缺点:粉碎坚硬物料时,锤头、篦条、衬板 磨损大,金属材料消耗多,检修时间较长。
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、泥灰石、煤、石膏等。 用于细碎的锤式破碎机,可获得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,可获得 25~35mm之间的产品粒度。
锤式破碎机一般不适宜破碎粘湿物料 破碎机的操作与维护
3. 生产能力
破碎机的生产能力与被破碎的物料的性质 (物料强度、节理、喂料粒度组成等)、破碎机 的性能和操作条件(供料情况和出料口大小)等 因素有关,采用经验公式计算:
Q=K1K2K3qe
t/h
q-标准条件下(指开路破堆容积密度喂
1.6t/m3的中等硬度物料)的单位出口宽度的生 产能力,t/mm·h。如下表所示:
NM=KD2Ln kW 式中:L-转子长度,m
D-转子直径,m n-转子转速,r/min K-系数,K=0.1~0.15
3.转子转速
随着转速的增加可使粉碎度及产品中细粒级 含量增加。但转速过大,将显著增加功率消耗, 同时会引起锤子、篦条和衬板的强烈磨损。
转子的回转线速度一般在30~50m/s。
转子直径ຫໍສະໝຸດ Baidumm)
第三章 粉碎及预均化 第一节 粉碎理论 一、粉碎的定义
用外力克服固体物料各质点间的内聚力使其 破裂的过程。粉碎是破碎(大块变小块)与粉磨 (小块变粉状)的统称。 破碎分 粗碎(产品粒度100mm以上)
中碎(产品粒度20~100mm) 细碎(产品粒度20mm以下)
磨作业分 粗磨(产品粒度0.1mm以下) 细磨(0.06mm左右) 超细磨(产品粒度0.004~0.02mm及以下)
规格 250× 400× 600× 900× 1200× 1500×
mm 400 600 900 1200 1500 2100
q 0.4 0.65 0.95 1.25 1.9
2.7
t/mm·h
~1.0 ~1.3
e-破碎机出料口宽度,mm
K2-物料堆积密度修正系数, K2=ρs/1.6, ρs为堆积密度(t/m3)
向,分为不可逆式和可逆式两种;按锤头的排列 方式,分为单排式和双排式两类。
锤式破碎机的规格用转子的直径和长度 (mm)表示。
三、结构
单转子锤式破碎机的主要结构由转子、破碎 板、排料篦板、保险门、给料辊、壳体和驱动部 分等部件组成。
进料口装有打击板,首先承受物料冲击和磨损
转子静止时,由于重力关系,锤子下垂。当转子 转动时,锤子在惯性离心力的作用下作辐射状向 四周伸开。进入机内的物料块,受到锤子打击而 破碎。继而料块获得动能,以较高的速度向打击 板冲击或互相冲击而破碎。小于篦缝的物料,通 过篦缝向下卸出,少部分尚未达到要求尺寸的料 块,仍留在筛面上继续受到锤子的冲击和磨剥作 用,直到达到要求尺寸后从篦缝卸出。
三、性能及应用 优点:物料反复多次受到打击、反击和互相
撞击而破碎。效率高,动力消耗低,产品粒度均 匀;破碎比大(一般为20左右,高的可达50-60), 可以减少破碎级数,简化生产流程;
缺点:板锤、反击板磨损快,特别破碎坚硬 物料;防堵性能差
不适宜破碎塑性和粘性物料
二、粉碎比 粉碎前后物料粒径的比值。 破碎作业:破碎比 名义破碎比:i=0.85B/b B-破碎机入料口宽度,mm b-破碎机排料口宽度,mm
三、粉碎理论
1.物料粉碎过程机理
在粉碎过程中,如果施加的力超过了物料强度 极限,则物料就破裂;如果施加的力没有超过物 料强度极限,则物料被压缩作弹性形变,撤去施 加力后物料将保持原有形状而未被粉碎。但这时 大块物料内部生成了若干裂缝或原有裂缝扩展, 产生许多强度薄弱面;或在局部应力集中,这时 继续施加的力的大小即使没有增加也会使原来未 被粉碎的大块颗粒破裂成较小的颗粒。
3、拉紧装置:由弹簧拉杆及调节螺母等组成。
4、调节装置:颚式破碎机的出料口宽度,可以 通过调节楔铁位置来调整。
5、 保险装置 :当破碎机负荷过大时,推力板 或其螺栓断裂,活动颚板停止摆动。液压颚式破 碎机连杆处的液压装置也具有保险作用。
三、主要参数 : 1、钳角:
钳角小,生产能力增加,但是破碎比 小.钳角大,可以增大破碎比,但会降低生产 能力。一般取180一220
n 470 tga s
一般对于破碎坚硬物料,转速应取小些,脆 性物料取大些;对于大尺寸的破碎机,转速应适 当降低,以减小惯性振动,节省动力消耗。
偏心轴的转速还可用经验公式确定: 对于进料口宽度B≤1200mm时
n=310-145B r/min 对于进料口宽度B>1200mm时
n=160-42B r/min B为进料口宽度,m
c 裂纹理论
粉碎物料所需要的有效功与生成碎粒的直径 的平方根成反比。
出发点:物料破碎是由于能量在裂纹附近集 中,能耗与形成裂纹的长度成正比,而对于形状 相似的颗粒单位体积内裂纹长度与颗粒的直径平 方根成反比。
W K( 1 1 ) PF
W-粉碎单位质量物料消耗功,千瓦·时/吨 P-成品粒径,以80%通过的筛孔孔径表示,微 米
F-粉碎前物料粒径,以80%通过的筛孔孔径表 示,微米
K-系数
粉碎能耗理论
主攻方向: 降低能耗!
水泥粉磨技术经济数据:
1、生产1t水泥需粉碎各种原、燃材料4t左右; 2、粉碎电耗占水泥生产总电耗的65%一75%; 3、研磨体、衬板消耗占全厂钢材消耗的50%左 右; 4、粉碎占水泥生产总成本的35%左右; 5、设备投资40%左右;
动颚行程为s,能卸出的物 料高度为:
h=s/tgα
自由落体时间:
t 2h g
动颚空转行程经历的时间:
t`=60/2n=30/n=t
从而
n 30 30 665 tga
2h 2s
s
g gtga
n-偏心轴转速,r/min s-动颚行程,cm α-钳角,°
实际上,由于在动颚空转行程的初期,物料处于 压紧状态,不能立即落下,因此偏心轴的转速应 比算出的值低30%。于是
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