Курс лекций: Оборудование для измельчения материалов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Передвигая колосниковую решетку, изменяют зазор между колосниками и молотками, что позволяет менять степень измельчения и крупность готового продукта.

Однороторная дробилка крупного дробления С-643

Состоит: из корпуса, ротора, колосниковых решеток, привода, регулировочных и предохранительных устройств.

Станину 3 крепят к фундаменту. К боковым стенкам станины приваривают выносные опоры, на которых устанавливают подшипники вала 1 ротора 2. Ротор имеет продольные пазы, в которых закрепляют била 4. Ротор вращается от электродвигателя через клиноременную передачу.

К станине болтами крепят верхнюю часть корпуса с приемным лотком 5, цепной завесой 6, отражательными плитами 7 и футеровкой 8. Внутри корпуса устанавливают отражательные колосниковые решетки -- верхнюю 9 и нижнюю 11, которые состоят из стальных литых колосников с поперечным сечением трапециевидной формы, надетых на оси 10 и разделенных дистанционными кольцами.

Высота колец определяет величину зазора между колосниками. Оси колосниковых решеток укреплены в боковых стенках станины шарнирно и позволяют закреплять верхнюю решетку в трех положениях, изменяя величину первой камеры дробления (пространства между ротором и отражательной колосниковой решеткой), а также величину выходной щели (зазора между нижней частью решетки и окружностью ротора), что влияет на тонкость измельчения готового продукта.

Нижняя отражательная колосниковая решетка также может перемещаться с опорными осями, изменяя размер нижней выходной щели, но, кроме того, она снабжена предохранительным устройством, состоящим из тяг 12 с пружинами 13, что позволяет колосниковой решетке отклониться и пропустить попавший во вторую камеру дробления металлический предмет.

Тема 6. Бегуны

Общие сведения, классификация.

Бегуны применяют:

- для мелкого дробления (3ч8 мм),

- для грубого помола (до 0,1 мм),

- для измельчения материалов с одновременным растиранием и перемешиванием вязких пластичных масс.

В промышленности строительных материалов в бегунах измельчают сухую и увлажненную глину, кварцит, доломит, полевой шпат, шамот, бой стекла, брак обожженной тонкой керамики.

Измельчение материала в бегунах происходит между цилиндрическими поверхностями катков и плоской поверхностью чаши при их относительном перемещении. Чаша имеет кольцевое днище 1, называемое подом, выступающий борт 2 и центральный выступ 3, через который проходит вал 5, соединенный с головкой 4. При вращении вала головка увлекает кривошипные оси 6 и насаженные на них катки 7, обеспечивая их качение по кольцевой дорожке пода чаши и измельчение материала путем его раздавливания и истирания.

К головке вертикального вала кронштейнами 8 крепятся скребки 9, которые подгребают материал под катки.

Вращение вертикального вала и движение катков обеспечивает привод.

Классификация.

1. По технологическому назначению

- для мокрого измельчения (влажность материала превышает 15%),

- для сухого измельчения (влажность материала менее 10%),

- для измельчения с перемешиванием многокомпонентных смесей.

а также работают в открытом цикле, бывают периодического и непрерывного действия.

2. По конструкции

- с вращающимися катками и неподвижной чашей,

- с вращающейся чашей и неподвижными каткими,

- с нижним и верхним расположением привода.

3. По конструкции катков

- с металлическими катками,

- с каменными катками,

- с массивными тяжелыми катками,

- с облегченными катками, снабженными дополнительными устройствами для регулируемого нажатия.

4. По расположению катков

- на одинаковом расстоянии от оси вращения (имеют одинаковую массу)

- на различном расстоянии (ближний каток к оси имеет большую массу).

2. Бегуны мокрого измельчения СМ-365

Бегуны СМ-365 применяют для измельчения глины и приготовления формовочной массы при производстве грубой керамики. Бегуны состоят из станины, неподвижной чаши, двух катков и привода.

Станина 1 литая чугунная, сборная служит опорой для чаши 13, днище которой образуют сплошные и дырчатые плиты, по всей ширине перекрываемые катками 6. В среднюю часть чаши вставлен стакан с коническими двухрядными подшипниками, на которые опирается вертикальный вал 14. К головке вала прикреплены кривошипные оси 11, а на них одеты катки, имеющие чугунные ступицы 10 и стальные бандажи 9. К головке вертикального вала прикреплены пружины 7, создающие дополнительное нажатие катков на материал, скребки 4, подгребающие материал под катки, скребки 5, очищающие часть поверхности катка, которой он катится по сплошным плитам пода чаши, и течка 8, которая вращается вместе с головкой вала и по двум рукавам подает материал непосредственно под катки.

К бортам чаши прикреплено ограждение в виде предохранительного кольца и кожуха 12. Вертикальный вал с катками, скребками и течками получает вращение от электродвигателя 20, через фрикционную муфту 19, редуктор 18, приводной вал 17 и конические зубчатые колеса 16. К зубчатому колесу прикреплена вращающаяся тарелка 15, над которой установлен неподвижный дугообразный скребок 3, сбрасывающий продавленный через отверстия в плитах чаши и упавший на тарелку материал по наклонному лотку 2.

Расчет основных параметров.

Расчет угла захвата.

Углом захвата у бегунов называют угол между плоскостью чаши и плоскостью, касательной к поверхности катка в точке соприкосновения его с наибольшим шарообразным куском материала, удерживаемым между катком и чашей силами трения.

Представив, что кусок материала между этими плоскостями раздавливается двумя силами Р, а удерживается возникшими под их действием двумя силами трения f Р, получим схему такую же, как и при работе щековой дробилки.

Спроектировав силы на ось, проходящую через центр куска материала и через вершину угла захвата, получим уравнение, выражающее условия равновесия куска, находящегося под действием плоской системы сил: откуда

т. е. угол захвата у бегунов, так же как и у щековых, конусных и валковых дробилок, равен двойному углу трения.

В зависимости от свойств измельчаемого материала, а также от состояния рабочих поверхностей катков и чаши (шероховатость, наличие отверстий), коэффициент трения может быть принят в пределах от 0,3 до 0,5, а угол захвата соответственно от 30 до 50°.

Расчет соотношения диаметров катков и кусков измельчаемого материала.

Из треугольника АВС следует:

D - диаметр катка, мм;

d - диаметр наибольших кусков измельчаемого материала, мм;

б -- угол захвата или практически принятый угол между плоскостью чаши и плоскостью, касательной к катку, град.

Умножив обе части уравнения на 2/d,

получим:

откуда

Это соотношение для твердых пород равно 11ч14, а для глины карьерной влажности: 5ч6, т. е. при значениях угла от 50 до 30° получим зависимость,

что позволяет рассчитать предельный размер кусков материала для данных бегунов или подобрать бегуны с необходимым диаметром катков для обработки материала заданной крупности.

Расчет угловой скорости чаши бегунов.

При вращении чаши материал вращается вместе с ней и испытывает действие силы тяжести mg, силы трения Fтр и центробежной силы инерции Fцс. Скребки направляют материал на кольцевую дорожку пода, по которой катятся катки и чтобы центробежные силы инерции не отбросили материал к борту чаши необходимо, чтобы

т.е.

f -- коэффициент трения материала о плиты чаши;

т -- масса материала, кг;

R -- наружный радиус кольца качения катка, м.

щ - угловая скорость чаши, рад/сек.

Сокращаем и приводим подобные, получаем:

Коэффициент трения - 0,3 для твердых пород, и 0,5 - для увлажненных глин.

Для более надежной работы результат уменьшают на 10%. Бегуны с неподвижной чашей имеют уменьшенную на 20% угловую скорость вертикального вала, которая ограничивается из-за центробежных сил инерции, действующих на катки, и их неуравновешенности, вызывающей динамические нагрузки.

Расчет отношение массы катков к расстоянию до оси вращения.

При вращении катков на расстоянии R1 и R2, относительно приводного вала, на них действуют силы: центробежная сила инерции Fцс и сила тяжести mg.

Под действием этих сил катки находятся в равновесии, следовательно:

или сокращая угловую скорость, имеем:

Тема 7. Барабанные мельницы

Принцип действия, назначение, классификация.

В барабанных мельницах помол материала происходит при вращении барабана, внутрь которого загружен материал и мелющие тела, представляющие собой шары, цилиндры или стержни. При падении и перекатывании мелющие тела измельчают материал ударом и истиранием. В зависимости от применяемых мелющих тел барабанные мельницы называют шаровыми и стержневыми, а при большой длине барабана -- трубными.

Классификация.

1. По принципу и схеме работы

- периодического и непрерывного действия,

- работающие в открытом и замкнутом циклах, сухого и мокрого помола.

2. По форме барабана

- цилиндрические короткие,

- цилиндрические длинные или трубные,

- конические.

3. По футеровке барабана и материалу мелющих тел

- стальные, кремневые, фарфоровые, каменного литья.

4. По форме мелющих тел

- шарообразные,

- короткие цилиндрики (цильпебс).

5. По способу загрузки и разгрузки материала

- с загрузкой и разгрузкой

- с загрузкой через полую цапфу, а разгрузкой через периферийное сито

- с самотечной и принудительной (механической или пневматической) разгрузкой.

6. По конструкции привода барабана

- с периферийным приводом

- с центральным приводом

К достоинствам барабанных мельниц относится:

высокая тонкость помола, однородность готового продукта, легкость регулировки степени измельчения и тонкости помола, простота и надежность конструкции;

К недостаткам -- большой расход энергии, большие размеры и металлоемкость, большой шум во время работы.

Условные сокращения типов мельниц:

МСЦ -- стержневые с центральной разгрузкой,

МШЦ -- шаровые с центральной разгрузкой,

МШР -- шаровые с разгрузочной решеткой;

МСС -- мельница сырьевая с одновременной сушкой,

МС -- мельница сырьевая без сушки;

МЦ -- мельница цементная.

Конструкция шаровой мельницы.

Трубная двухкамерная сепараторная мельница размером 3,2Ч15 м с центральным приводом может измельчать материал сухим и мокрым способом, работая в открытом или замкнутом цикле.

Конструкция, работа:

Загрузочное устройство состоит из воронки 1 , укрепленной на неподвижной стойке, и барабанного питателя 2.

Патрубок вставлен в цапфу 4, вращается вместе с ней и винтовыми лопастями 3 (трубошнеком), продвигает загружаемый материал в первую камеру барабана, футерованную ступенчатоконусными бронеплитами 6, имеющими по всей поверхности выступы (каблуки), которые увеличивают срок службы бронеплит и облегчают подъем шаров.

Конусность каждого из двенадцати колец футеровки обеспечивает необходимое перераспределение шаров по крупности и увеличивает уровень загрузки мелющих тел ближе к загрузочной цапфе. Этому способствуют и цилиндрические кольца 5 с внутренним диаметром 3140 мм.

Продвигаясь вдоль первой камеры, материал измельчается, проходит в отверстия межкамерной перегородки 7, проваливается в отверстия 8 и попадает в сборный кожух 9, откуда элеваторами подается в сепараторы. В сепараторах материал разделяется на тонкую фракцию, которая используется по назначению, и крупную фракцию (крупку), которая через приемный патрубок 10 и отверстия 11 в корпусе подается внутрь барабана, поднимается спиральными лопастями, ссыпается на направляющий конус 12 и попадает во вторую камеру. Первая половина второй камеры футерована бронеплитами, имеющими продольные выступы--ребра, остальные плиты гладкие.

Промежуточный отбор и разделение материала по крупности отвечает требованию «не дробить ничего лишнего», чем достигается удаление достаточно измельченных частиц и повышение производительности агрегата, но сам помольно-разделительный агрегат усложняется включением в производственную схему дополнительного оборудования и подъемно-транспортных средств. Устройство промежуточного отбора материала используют также для аспирации мельницы путем отсоса из барабана нагретого запыленного воздуха при попутной подсушке материала.

При работе мельницы в открытом цикле отверстия 8 и 11 перекрывают, и материал из первой камеры переходит во вторую через отверстия в перегородке 7 в кожух, а затем лопастями и конусом 12 продвигается во вторую камеру. Разгрузочное устройство состоит из решетки 13, спиральных лопастей 14, конуса 15, трубошнека 16 и барабана 17 с отверстиями 18. Пройдя через сито 19, материал через патрубок 20 поступает к месту использования или складирования, а случайно попавшие на сито крупные включения, например осколки мелющих тел, отводятся патрубком 21 в сборник.

3. Основы теории трубных мельниц

Скоростные режимы работы мелющей загрузки.