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滚动轴承球磨机节能的研究

时间:2015-10-27  来源:中国球磨机网  作者:[db:作者]  浏览次数:1384

  项表1说明,按现规定标准n0.88nc和507并在相同的充填率状况下,国产节能球磨机节电107左右,然而配早在40年前,国外就成功地把磨机的主轴承,由滑动轴承改用滚动轴承。如铜陵有色公司凤凰山铜矿,1969年由瑞典进口的!2.9mx3.96m棒磨机,进出料端主轴承,分别采用239/850型和238/1180型滚动轴承;!4.5mx4.8m砾磨机,进出料端主轴承均用238/1180型滚动轴承。均已正常使用35年还未更换。*近,铜陵有色(集团)公司铜都铜业冬瓜山铜矿,从瑞典进口的由4850KW电机拖动的大型!28ftxl3ft(lft=0.3048m6半自磨机,进出料端主轴承也采用滚动轴承……近20年来,国内一些球磨机制造厂家,也将进出料端主轴承改用滚动轴承,号称节电307的节能球磨机。用户普遍反映,节能球磨机处理量少,实际并不节能。2004年笔者对相距不到20公里的南陵近山和铜陵长山两家铜选厂考察和节能改造工业试验。将其结果分析介绍如下,供同行i寸论。

  1.1生产现状:矿石种类、性质、碎磨生产流程、装加钢球规格比例和操作等基本一样。

  1.1.1近山铜选厂有1台滑动轴承的普通球磨机和1台!1.5mx2m格子型节能球磨机。!1.5mx3m球磨机平时装8 5t钢球,接近满负荷95KW运行,处理量5t/h,平均磨矿单耗18kwh/t左右+!1.5mx2m节能球磨机,装钢球45t,接近满负荷45KW运行,处理量2.7办左右,平均磨矿单耗16kwh/t左右。

  1.1.2长山铜选厂均为滚动轴承的节能球磨机+!1.5mx3m格子球磨机(进出料端主轴承均为23096轴承)+平时装7t钢球,已满负荷75kw运行,处理量4.0t1i左右,平均磨矿单耗达18.3kwh/t,略高于近山选厂的同规格球磨机。其它2台!1.5mx2m格子球磨机,接近满负荷运行,处理量和单耗与近山选厂的基本相同。

  体衬板厚度50mm,有效内半径Ra=0.70m,费氐理论临界转速nc=35.86r/min,现转速n1=28r/min,n1=0.78nc.钢球混合密度B54 5tm3,筒体填满量D=20.9t,筒体总成自重质量(含衬板):近山(滑动)D01=14.5t,长山(滚动)D02=13.8t+主轴承迥转半径:近山(滑动)R01=0.25m,长山(滚动)RQ2=0.30m+由〈1〉查物体摩擦系数表:正常运转,近山滑动轴承取qil=0.06,长山滚动轴承取90.004,启动时,近山滑动轴承取90.25,长山滚动轴承取q12050.008,筒体内钢球、矿石(浆)、衬板相互滑滚动的摩擦系数取E2=0.15.钢球矿石下落冲击力系数取f冲=3.5.钢球、矿石、矿浆混合动态安息角取"=25.,静态球磨机的处理量和能耗:以滚动轴承球磨机装钢球7t,实际充填率357就满负荷运行,处理量4t/h为标准,以滑动轴承摩擦系数9=0.06和滚动轴承摩擦系数qz型和计算公式,计算得表1:表1!1.5mx3m球磨机充填率、转速与处理量、能耗的关系表收稿曰期2005-03-02:吴照银1955-),男,安徽枞阳人,铜陵学院机械工程系实验师。

  表2实际充填率与启动扭矩的关系表项目符号单位数据筒体转速nr/min284o动态充填率!o4324o5o4o5o实际充填率!435.846.458.354.167.5钢球量Et7911.3io.513偏心扭矩MKN-m14.115.214.915.213.5滑动轴承摩擦阻力用电机容量偏小,长山选厂节能球磨机只能装7t钢球,电机满负荷运转,处理量4t/h,磨矿单耗18kwh/t.而近山选厂普通球磨机,装-t钢球,电机才满负荷运转,处理量达5.2t/h,磨矿单耗只有17.1kwh/t,低于长山节能球磨机。若转速加快到均装13t钢球运转,处理量增加到10t/h左右,负荷均不足额定负荷的704,长山选厂用滚动轴承节能球磨机较近山选厂用滑动轴承的普通球磨机节电23.54.节能球磨机启动扭矩小:球磨机启动扭矩M+,主要是克服主轴承摩擦阻力产生的扭矩M.和静态安息角形成的偏心力产生的扭矩M. M――启动摩擦阻力扭矩,滑动轴承为Moi,滚动轴承为;1-――启动摩擦阻力系数,滑动轴承qi:=.25,滚动轴Go――筒体回转总成自重量。滑动轴承球磨机<=!――启动时筒体内实际充填率。

  Ro――主轴承迥转半径。滑动轴承RooSm;滚动轴承Rc2=o.3om.动和滚动轴承球磨机分别为M1和M!;2计算结果:将上述相关数据代入启动扭矩计算公式,计算得表2:表2说明,实际充填率由354增加到684,启动扭矩,滚动轴承变化较小,只有1.6KN-m,滑动轴承变化大些为3.7KN-m.启动扭矩同比,滚动轴承球磨球只有滑动轴承球磨机的5o4左右。

  现场工业试验实际:在2oo4年进行的工业试验结果与上述计算基本相符。

  钢球,负荷85KW左右,到5月底不排空停车,检测实际混合充填率!i=384,4-5月平均处理量Ai=4.5V(,平均用电单耗19.1KWM.增装1oomm、8omm钢球o.6t,钢球量共87t左右开车,接近满负荷95KW运行,出现启动较困难,采取按负荷等于9oKW!N!95KW开车到6月底,检测实际充填率!2=454,平均处理量A2=5t/h,平均用电单耗18.4KWh/t.后来为了不超负荷,启动方便,平时按装钢球量8t左右运转,实际处理量4.8t/h左右。

  月初,对1.5mx2m球磨机同上装钢球共4t,同上按1kg/t每天补加1oo钢球,已超负荷45KW运转,启动方便。4-5月份平均处理量Ai=2.7t/h,平均用电单耗17.3KWM.5月底停车,实际充填率!i=334,将Y-8型45KW电机换为55KW电机。按1.5mx3m球磨机装球率装钢球8t3x2=5.4t,仍按1kg/t单耗补加1oomm钢球,实际负荷5oKW左右。平均处理量A2=3.2t/h,平均用电单耗15.8KWh/t+6月底停车,检测实际充填率!2=454,并对其进行改造:进料口内焊固一根内径27omm钢管,管内设3头向筒体内送料螺旋;把ZD-3o型,速比i1=2.8,改装为i2=4的减速机,转速由m=28r/min和8omm钢球共8.5t,仍按1kg/t单耗补加12omm钢球,实际负荷4oKW左右,正常运转1o天后,出现筒体与端盖漏沙水,且越来越严重,坚持开车22天,平均处理量A3=7.6t/h,平均用电单耗5.4KWh/t,不排空停车,检测实际充填率!3= 684,筒体与端盖螺钉偏小,更换它们工程量较大。研究决定:暂恢复转速m=28r/min用55KW电机,装钢球6t,处理量8od左右状况下运转。

  1.5mx3m节能球磨机,同上装钢球6 5t已接近满负荷75KW运转,启动方便,11月底停车,检测实际充填率!i=324,平均处理量A1=4t1i,平均用电单耗18.5KWM.年底按上述改造进料口,按2:1比例增装12omm和1oomm钢球6t,装球量12t,实际负荷6okw左右,启动方便,实测处理量6.8t/h,用电单耗9.oKWh/t+若按南陵近山选厂快到n2=4or/min,装球量为13.5t左右,其处理量应增加为7.6x32=11.4t/h,与表1基本相符,现暂未实施+综上所述,球磨机主轴承用滚动轴承替代滑动轴承,在工况相同的状况下,处理量相等,节电1o4左右。国产一些滚动轴承的节能球磨机,不切实际地估算节能,配用电机功率偏小。往往在钢球混合充填率较小的工况下运行,造成处理量少,磨矿单耗反而较高。在今后增加充填率和加快转速的球磨机改造中,进料口缩小,为实施主轴承的滑动轴承改为滚动轴承创造了条件,其节能效果更佳,并圆满解决了球磨机启动扭矩大的难题,更有利其安全经济运行。

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