SR3020型摆式磨粉机的设计原理与特点赓贻勇,覃家东(桂林矿山机械厂,广西灵川541200)采用层压粉碎原理,设计了一种新型高效的SR3020型摆式磨粉机,并从理论和实践上分析其优点。层压粉碎原理;SR3020型摆式磨粉机;高效节能我国是世界上非金属矿产种类多,资源丰富的国家之一,截止1997年国内已开发利用的非金属矿产有119种,其中有20多种的储量和产量名列世界前茅。随着我国国民经济的快速发展,非金属矿产资源的加工技术与其产业迅猛发展。矿石经机械加工粉碎研磨获得工业所需的微细粉,其研磨过程的能量效率较低,单位能耗较高,在当今世界能源日趋紧张,能源价格不断上涨的趋势下,促使人们努力去探索高效、节能的非金属矿粉体加工设备。
SR3020型摆式磨粉机就是依据先进的设计原理设计出来的高效节能的非金属矿加工设备。
SR3020型摆式磨粉机设计原理众所周知,固体物料受外界压力时产生压力变形,形成内部应力集中,当应力达到颗粒在其*弱的轴向的破坏力时,颗粒就会在*弱处首先发生破裂和粉碎,层压理论的基本观点是物料在每个移动循环中,对相邻颗粒相对改变其方位,结果相互作用力的矢量也不断改变,由此达到被粉碎物料的负载改变方向的目的,同时造成强制性自磨的条件,结果结构缺陷少的*坚硬的颗粒可破碎相邻那些粒子键力弱的颗粒,在等硬度颗粒中剪切与位错滑动力相重合的颗粒被破碎。在摆式磨粉机的生产实践中,层压破碎的概念是岩石颗粒的研磨不仅发生在颗粒与磨辊、磨环之间,同时也大量发生在颗粒与颗粒之间。其特征是在研磨室的有效研磨段(即应力存在区域)形成高密度的多个颗粒层,将充足的研磨力作用于岩石颗粒群,充分发挥层压破碎作用,获得极高粉碎率。如何真正做到使高能化层压破碎完全实现,桂林矿山机械厂在SR3020型摆式磨粉机的设计中作出了有益的探索。
SR3020型摆式磨粉机的结构特点SR3020型摆式磨粉机工艺流程可表述为:粉磨一输送一分级一收集。SR3020型摆式磨粉机粉磨过程是通过主机内悬挂于梅花架上的四个磨辊装置绕中心轴旋转,磨辊同时绕磨辊轴自转,在离心力作用下磨辊向外摆动压紧磨环,使铲刀铲上之物料置于其间,从而完成粉磨过程,这跟传统摆式磨粉机运行方式一样,不同的是:SR3020型摆式磨粉机根据层压破碎原理,系统结构参数进行了优化设计,使得被磨物料在有效研磨区域内停留时间与形成高密度的多个颗粒层时间相近,真正做到使高能化层压破碎完全实现,从而极大地提高了磨粉机产量和产品细度。
SR3020型摆式磨粉机与传统雷蒙机的比较通过生产实践、工业验证,SR3020型摆式磨粉机与目前生产中广泛使用的传统雷蒙机相比较,有以下几方面优点。
传统雷蒙机由于原设计有效粉碎区域面积较少,磨辊装置数量与中心轴转速不相匹配,风道设计有失误,铲刀形状又影响风路的畅通,风量过小、收集器过小等原因造成系统效率低下,难以形成有效的颗粒层(料层),磨机经常处于空磨状态(在加工325目以上产品时),致使磨机动力浪费,耗电较高。SR3020型摆式磨粉机在保持传统雷蒙机中心轴转速一致的情况下,增加了一个磨辊装置,增加物料被粉碎的次数,利于形成合理的物料层;通过加高磨辊、磨环,从而增加了25%的有效研磨面廖贻勇,男,52岁,高级工程师。
廖贻勇等:SR3020型摆式磨粉机的原理与特点积,同时增加了物料滞留时间,利于层压粉碎形成;重新设计了铲刀装置,使待研磨物料始终聚集在研磨粉碎区进行有效加工,并使风路得到畅通,避免物料的过粉碎,从而提高粉碎率;在风道部分,将风道、风箱均由原水平底改为向中心倾斜,确保风箱、风道始终畅通无阻,由于SR3020型摆式磨粉机粉尘含量高达300g/m2,故而通风仍沿用直叶式结构,但在叶片形状上作了改进,增大了风量;在产品收集上,根据粉尘高含量特征和产品细化的要求,加大了管道截面面积,旋风收集器收集面积,确保产品顺利收集。由于SR3020型摆式磨粉机基于层压破碎原理,配以完善的结构形式,使得粉碎能力提高了40%以上,单位功耗降低了30%.由于传统雷蒙机4R3216在研磨325目产品时经常处于空磨状态,所以运行时振动大。而SR3020型摆式磨粉机在研磨产品时,在任何情况下均可形成物料层,不会出现空磨现象,故而运行时振动小、噪音低。
SR3020型摆式磨粉机的生产实践我们分别对湖南慈利方解石、浙江上方白云石、印尼高岭土使用SR3020型摆式磨粉机进行了粉碎实践,均取得了很好的效果,其生产实践结果与4R3216型传统雷蒙磨性能比较见下表。
摆式磨粉机与传统雷蒙磨性能对比矿物名称产地产品粒度(目)过筛率产量单位功耗(kW/t)产品粒度(目)过筛率产量单位功耗方解石湖南慈利白云石浙江上方高岭土(灰色生料)印尼5结语性,获得了极高的粉碎率。从该机的工业实践可通过理论分析,SR3020型摆式磨粉机利用了层知,其明显具有更高的性价比,是一种高效节能的压破碎理论,使该机性能表现出与众不同的优越非金属矿加工的理想设备。
(上接第41页)成合理的产业链条。
回水利用也是目前十分突出的一个问题,严重缺水的现实迫使企业不得不采取有效措施提高回水利用率。当前突出问题是普遍采用的平流沉淀池效率太低、清池也十分困难。建议尽量采用浓缩机、浓密箱等设备。当然,回水利用和尾矿的处理是密切相关的,只有综合考虑才能有望从根本上解决。不管尾矿如何利用,都需要先解决尾矿浓缩、过滤问题。而这些方面尚存许多亟待解决的问题。
除了上述问题之外,一些辅助设备的选择和计算也不能忽视,矿浆输送管道的选择计算尤其重要,管径的选择决不能求大,要保证矿浆管道不小于临界流速。
3结语砂岩加工的湿法棒磨工艺具有许多优点并得到迅速普及,但该工艺仍然存在许多缺陷,例如,作为玻璃原料本应尽量避免掺铁,但棒磨工艺却因机械磨损大量掺入机械铁,虽然大部分机械铁可以通过磁选法选出,但增加了成本。再如,采用湿法作业虽然改善了劳动条件,但却增加了脱水作业,增加了尾矿处理的难度,在北方还增加了结冰的危险,这些也会使成本上升。因此,进一步完善提高砂岩湿法棒磨工艺并开发新的技术和设备势在必行。
赵洪力。砂岩湿法棒磨工艺。中国玻璃,1992,(1)。
赵洪力。玻璃硅质原料生产技术的现状与发展。玻璃与搪戴少生。降低入磨粒度节省磨碎能耗。第三届全国粉碎工程技术研讨会讲座报告及论文集:112-118.赵洪力。石英砂脱水性能的研究。中国粉体技术,2002,8