第四章粉碎及篩分《炭素材料》教學課件

1、第四章第四章 煅后焦（煤）粉碎和篩分煅后焦（煤）粉碎和篩分n4.1 4.1 概述（有關粉碎和篩分的基本概念）概述（有關粉碎和篩分的基本概念）n4.2 4.2 物料粉碎理論物料粉碎理論n4.3 4.3 物料粉碎評價指標物料粉碎評價指標n4.4 4.4 物料粉碎的方法及粉碎設備物料粉碎的方法及粉碎設備n4.5 4.5 篩分分級工藝篩分分級工藝n4.6 4.6 篩分分級設備篩分分級設備4.1 4.1 概述概述v在炭素及電炭制品工業(yè)中，煅后焦（煤）必須經(jīng)過粉碎和篩分工序，才能獲得在炭素及電炭制品工業(yè)中，煅后焦（煤）必須經(jīng)過粉碎和篩分工序，才能獲得配料所需的不同粒級。根據(jù)固體物料粉碎后的尺寸大小不同，將

2、粉碎分為破碎配料所需的不同粒級。根據(jù)固體物料粉碎后的尺寸大小不同，將粉碎分為破碎與粉磨兩階段。將大塊物料破裂成小塊物料的過程稱為破碎；將小塊物料磨成與粉磨兩階段。將大塊物料破裂成小塊物料的過程稱為破碎；將小塊物料磨成細粉的過程稱為粉磨。細粉的過程稱為粉磨。v粉碎通常按以下方式加以劃分：粉碎通常按以下方式加以劃分：粉碎粉碎粉磨粉磨破碎破碎細磨細磨將物料磨到將物料磨到0.0010.0010.1mm0.1mm粗磨粗磨將物料磨到將物料磨到0.10.10.3mm0.3mm細碎細碎將物料由將物料由202080mm80mm破碎到破碎到3 310mm10mm中碎中碎將物料由將物料由200200300mm300

3、mm破碎破碎到到2020 80mm80mm粗碎粗碎將物料由將物料由100010001500mm1500mm破破碎到碎到200200 300mm300mm超細磨超細磨將物料磨到小于將物料磨到小于0.001mm0.001mmv在炭素材料生產(chǎn)中，通常把粉碎操作分為三個級別：在炭素材料生產(chǎn)中，通常把粉碎操作分為三個級別： 1 1）粗碎（或稱預碎）：由）粗碎（或稱預碎）：由200mm200mm左右的大塊物料破碎到左右的大塊物料破碎到505070mm70mm（一般指原料在進入煅燒爐前的破碎）。（一般指原料在進入煅燒爐前的破碎）。 2 2）中碎：由）中碎：由50mm50mm左右塊度的物料破碎到左右塊度的物料

4、破碎到1 120mm20mm（一般指煅后料進（一般指煅后料進一步破碎到配料所需的粒度）。一步破碎到配料所需的粒度）。 3 3）磨粉（或稱細磨）：將）磨粉（或稱細磨）：將1mm1mm左右的物料磨到左右的物料磨到0.075mm0.075mm以下。以下。v各種碳塊及糊料都是由不同粒度的顆粒組成的。所以，碳塊及糊料各種碳塊及糊料都是由不同粒度的顆粒組成的。所以，碳塊及糊料的性能在很大程度上取決于所采用的原料粒度大小、數(shù)量、形狀和的性能在很大程度上取決于所采用的原料粒度大小、數(shù)量、形狀和表面狀況等特性。因此，煅后焦（煤）的粉碎和篩分工藝，在碳塊表面狀況等特性。因此，煅后焦（煤）的粉碎和篩分工藝，在碳塊和

5、糊料的生產(chǎn)過程中占有重要地位，是主要生產(chǎn)工序之一。和糊料的生產(chǎn)過程中占有重要地位，是主要生產(chǎn)工序之一。炭素制品生產(chǎn)中粉碎、篩分分級流程如下炭素制品生產(chǎn)中粉碎、篩分分級流程如下 1煅燒后料；煅燒后料；2，6斗式提升機；斗式提升機；3貯料倉；貯料倉；4振動給料機；振動給料機；5大輥式破碎機，大輥式破碎機，7貯料斗；貯料斗；8振動給料機；振動給料機；9，10雙層振動篩；雙層振動篩；11小輥式破碎機，小輥式破碎機，12分級分級料倉；料倉；13貯料斗；貯料斗；14星形給料機；星形給料機；15雷蒙磨；雷蒙磨；16大旋風分離器；大旋風分離器；17鼓鼓風機；風機；18袋式除塵器；袋式除塵器；19，21抽風機；

6、抽風機；20小旋風分離器小旋風分離器4.2 4.2 物料粉碎理論物料粉碎理論而能量消耗與很多因素有關，如物料的物理力學性質(zhì)、幾何形狀、粒度大小及其分布規(guī)律，采用的破碎方法，粉碎時各物料間的相對位置等。所以想建立一個嚴密完整的數(shù)學解析式來求解粉碎物料消耗的能量是很困難的。現(xiàn)介紹幾種粉碎理論，但不完備，在某些情況下，必須同時應用一些實際資料作參考。v準確地估計粉碎在某一種物料需要的能量是不可能的，從不同角度提出的以實驗為基礎的理論，常被引用的有v1 1）表面積假說）表面積假說v粉碎過程所消耗地功，與被粉碎地物料新增加的表面積成正比。粉碎1kg物料所需的能量，可用下式計算：vW294A1K/（1/d

7、1/D） (KJ/kg)v 0.0816A1K/（1/d1/D） （KWh/kg） v式中：A1粉碎時每產(chǎn)生單位破碎碎面消耗的粉碎功（KWh/kg）；v 物料的密度（kg/m3）；v d粉碎后物料粒徑（m）；v D粉碎前物料粒徑（m）；v K物料顆粒不規(guī)則形狀修正系數(shù)，它與物料的物理性質(zhì)和粉碎方法有關，根據(jù)實驗K值為1.21.7。v表面積假說主要是從粉碎物料新生成表面的多少來推導能量消耗量的，它忽略表面積假說主要是從粉碎物料新生成表面的多少來推導能量消耗量的，它忽略了被粉碎物料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及物理力學性質(zhì)，因此它對于近似均質(zhì)，各向同性物了被粉碎物料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及物理力學性質(zhì)，因此它對于近似均質(zhì)，各向

8、同性物料的粉磨過程比較適用。但大多數(shù)物料為非均質(zhì)各向異性的，它們的晶體結(jié)構(gòu)料的粉磨過程比較適用。但大多數(shù)物料為非均質(zhì)各向異性的，它們的晶體結(jié)構(gòu)等特性又是各種各樣的，所以這時用表面積假說來確定粉碎所消耗的能量是不等特性又是各種各樣的，所以這時用表面積假說來確定粉碎所消耗的能量是不可能準確的，所以表面積假說在實際應用中受到限制?？赡軠蚀_的，所以表面積假說在實際應用中受到限制。v2 2）體積假說）體積假說v在相同的技術條件下，使幾何體相似的同類物料的形狀發(fā)生同一變化所需的功，在相同的技術條件下，使幾何體相似的同類物料的形狀發(fā)生同一變化所需的功，與物料的體積或質(zhì)量成正比。與物料的體積或質(zhì)量成正比。v當

9、物體受外力時，必然在內(nèi)部產(chǎn)生應力。隨外力的增加，物體的應力及變形隨當物體受外力時，必然在內(nèi)部產(chǎn)生應力。隨外力的增加，物體的應力及變形隨著加大，應力達到物料的強度極限時，外力稍微增加就能使物料發(fā)生破壞。對著加大，應力達到物料的強度極限時，外力稍微增加就能使物料發(fā)生破壞。對于脆性物料來說，這種應力與變形的關系，在實際運算中往往取它的應力于脆性物料來說，這種應力與變形的關系，在實際運算中往往取它的應力應變圖上曲線所對應的弦來表示。應變圖上曲線所對應的弦來表示。這是假定被破碎物料受到外力后的變形符合這是假定被破碎物料受到外力后的變形符合直線變形原則。直線變形原則。故可導出粉碎功與體積成比例的表達式。故

10、可導出粉碎功與體積成比例的表達式。v設物料沿壓力的作用方向為等截面體，根據(jù)虎克定律可推導出物體變形所需功設物料沿壓力的作用方向為等截面體，根據(jù)虎克定律可推導出物體變形所需功為：為：v A=2V/2E A=2V/2E （3737）v式中：式中：AA物體變形所需功；物體變形所需功；v 物體變形產(chǎn)生的應力；物體變形產(chǎn)生的應力；v EE物體的彈性模數(shù)；物體的彈性模數(shù)；v VV變形物體的體積。變形物體的體積。v3 3）裂紋理論（邦德理論）裂紋理論（邦德理論）v(又稱為物料粉碎第三假說，是邦德在他提出的第一原理和第二原理基礎上建立起來的)。v邦德第一原理指出，粉碎過程中的能耗是入料的累積能耗與產(chǎn)品的累積能

11、耗的差值。累積能耗指，將一塊理論上無限大的物體，粉碎到一定粒度時，單位質(zhì)量產(chǎn)品消耗的總能量。所以任何物質(zhì)都具有累積能耗，其值隨顆粒粒度的減小而增加。v 邦德第二原理指出，分速的能耗與裂紋長度成正比，對那些形狀規(guī)則并相似的顆粒物料來說，單位體積內(nèi)物料的裂紋長度與顆粒直徑的平方根成反比。v根據(jù)上述原理，邦德提出：在粉碎過程中，有用功與新產(chǎn)生的裂紋總長度成正比，與顆?！爸睆健逼椒礁煞幢龋ㄒ驗榱鸭y長度與產(chǎn)品顆?！爸睆健逼椒礁煞幢龋?。其表達式為：v vAv式中：A粉碎單位質(zhì)量（或單位體積）物料所需功（KWh/t）；v D粉碎前物料尺寸（m即微米）；v d粉碎后物料尺寸（m）；v 物料性質(zhì)系數(shù)，可查有

12、關資料；vWi工作指數(shù)，表示物料特性的量，其值為生產(chǎn)80通過100（m）方孔篩的物料所消耗的總能量，也可以說是粒度為100（m）物料的累積能耗（KWh/t）。v上式中工作指數(shù)Wi主要由物料的物理力學性質(zhì)和操作條件而定。故可作粉碎設備操作狀況優(yōu)劣的一個實用指標。對于一臺操作設備，只要知道它的能耗、產(chǎn)品粒度、入料粒度，就可求出它的工作指數(shù)Wi。對于同一物料來說，將不同設備，不同操作以及實驗室內(nèi)測得的工作指數(shù)進行比較，可以對設備及操作的優(yōu)劣進行評定。 )11(DdCDWidWi1010Cv應當指出，上式表明在破碎與粉碎的整個粒度范圍內(nèi)Wi是個常數(shù)，對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻的物料是符合實際的。但是，由于物料內(nèi)

13、部結(jié)構(gòu)并不是很均勻的，一般都有脆弱的部分（如在粒子邊緣及裂紋等處），并且常含有與其本身性質(zhì)不同的雜質(zhì)，在實驗中用上式求得的工作指數(shù)就不能反映粉磨過程的實際情況。因此邦德對計算式進行了修正。v建議對于濕磨工作指數(shù)用下式求取：v vWi (312)v將濕磨工作指數(shù)乘上1.3即為干磨工作指數(shù)。v與表面積假說，體積假說相比，裂紋理論在廣泛的粒度范圍內(nèi)是接近實際情況的。v概括上述理論，粉碎功可以用微分方程式來表達:v （313）v當把物料從顆粒尺寸為D粉碎至d時，取n2對式（313）進行積分得到表面積假說表達式；當取n1時進行積分得體積假說表達式；當取n3時進行積分，可得裂紋理論表達式。v必須指出，只靠

14、理論計算來確定粉碎機械電動機的功率是不夠的，必須同時參照實際生產(chǎn)資料與實驗資料來確定。式中：D入料80通過的篩孔尺寸（m）； d產(chǎn)品80通過的篩孔尺寸（m）； d1試驗中用的篩孔尺寸（m）； Gb球磨機每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)生成的產(chǎn)品質(zhì)量（g）。)11(5 .4482. 023. 011DdGbdAdnDdDC式中：A粉碎單位質(zhì)量物料所需的功； D物料粉碎前的顆粒尺寸； C系 數(shù)； n指 數(shù)。4.3 物料粉碎評價指標物料粉碎評價指標v4.3.1 4.3.1 平均粉碎比平均粉碎比v粉碎前物料的平均直徑粉碎前物料的平均直徑D D與粉碎后物料平均直徑與粉碎后物料平均直徑d d的比值的比值i i稱為平均粉碎比，即稱

15、為平均粉碎比，即D/dD/di i，一，一般簡稱粉碎比，對破碎來說，則稱為破碎比。它主要用來表明物料粉碎前后粒度變化程度，般簡稱粉碎比，對破碎來說，則稱為破碎比。它主要用來表明物料粉碎前后粒度變化程度，并能近似地反映出粉碎機械的作業(yè)情況。并能近似地反映出粉碎機械的作業(yè)情況。v為了簡易地表示和比較各種破碎機的這一特性，通常用破碎機的允許最大進料粒度與最大為了簡易地表示和比較各種破碎機的這一特性，通常用破碎機的允許最大進料粒度與最大出料粒度尺寸之比作為破碎比，稱為公稱破碎比。實際生產(chǎn)中，為了保證破碎機機械正常出料粒度尺寸之比作為破碎比，稱為公稱破碎比。實際生產(chǎn)中，為了保證破碎機機械正常運行，最大進

16、料塊尺寸總小于設備的允許最大進料粒度，因此破碎設備的實際破碎比都較運行，最大進料塊尺寸總小于設備的允許最大進料粒度，因此破碎設備的實際破碎比都較公稱破碎比低。在選擇破碎機時應注意這一點。公稱破碎比低。在選擇破碎機時應注意這一點。v由于各種破碎機的破碎比有一定范圍，而生產(chǎn)中要求的破碎比大，就需要接連使用兩臺或由于各種破碎機的破碎比有一定范圍，而生產(chǎn)中要求的破碎比大，就需要接連使用兩臺或多臺破碎機進行破碎。這種串連使用的破碎機臺數(shù)稱為破碎級數(shù)，則第一級破碎的入料平多臺破碎機進行破碎。這種串連使用的破碎機臺數(shù)稱為破碎級數(shù)，則第一級破碎的入料平均粒徑與最末一級破碎的出料平均粒徑之比稱為總破碎比?？偲扑?/p>

17、比也可由各級破碎機的均粒徑與最末一級破碎的出料平均粒徑之比稱為總破碎比?？偲扑楸纫部捎筛骷壠扑闄C的破碎比乘機來計算。即破碎比乘機來計算。即vi ii1i2in (31)i1i2in (31)v式中：式中：ii多級破碎系統(tǒng)的總破碎比；多級破碎系統(tǒng)的總破碎比；v i1ini1in代表各級破碎比。代表各級破碎比。 v4.3.2 4.3.2 平均粒徑平均粒徑v由于破碎前后物料的形狀都是不規(guī)則的，為了簡化計算，對于能在料塊三個互相垂直方向上量得尺寸的可近似的計算其平均粒徑：vdc（Lbh）/3 （32）v式中：dc平均直徑（mm）；v L、b、h表示在料塊三個互相垂直方向測得的尺寸（mm）。v對于只能在

18、兩個垂直方向上量得尺寸的可近似的計算其平均粒徑：vdc（Lb）/2 (33) v式中：L、b表示在料塊兩個互相垂直方向上測得的尺寸（mm）；v 如果是用方孔篩測量，以方孔篩邊長代替平均粒徑。v對于形狀、大小不同的顆粒物料堆，其平均粒徑更難求取，對物料的某一破碎系統(tǒng)，可近似求得：vdc（G1d1G2d2Gndn）/（G1G2Gn） (34)v式中：dc 混合料平均粒徑；v G1Gn 每一部分物料的質(zhì)量；v d1dn每一部分物料的平均粒徑。v4.3.3 4.3.3 物料的易碎性物料的易碎性v物料的強度和硬度，都表示物料對外力的抵抗能力，所以強度和硬度都大的物料比較難粉碎。但是硬度大的物料不一定難破

19、碎；破碎難易的決定因素是物料的強度。硬度大而強度小，即結(jié)構(gòu)松弛而脆性的物料。比強度大硬度小的韌而軟的物料易于破碎。硬度大的物料不一定難破碎但難以粉磨，對粉磨機械工作表面的磨蝕較大。粉磨過程主要是工作體對物料表面不斷的磨剝而產(chǎn)生大量細粉的過程。所以磨粉過程中，物料的硬度對粉磨的影響比強度對粉磨的影響大。v物料的易碎性常用易碎性系數(shù)來表示。物料的易碎性系數(shù)，是以某標準物料的物料的易碎性常用易碎性系數(shù)來表示。物料的易碎性系數(shù)，是以某標準物料的單位動力產(chǎn)量為基準，作相對比較得出的。單位動力產(chǎn)量為基準，作相對比較得出的。用下式表示：v KmEb/E (35)v式中：Km物料的易碎系數(shù)；v Eb某標準物料

20、的單位電耗（KWh/t）；v E與標準物料粒度相同，磨至相同程度的物料的單位電耗（KWh/t）。v由此可見物料的易碎性系數(shù)愈大，就愈容易粉碎。4.4 4.4 物料粉碎的方法及粉碎設備物料粉碎的方法及粉碎設備v4.4.1 4.4.1 粉碎方法粉碎方法v在實際生產(chǎn)中，就是根據(jù)物料的不同特性，來選擇不同的破碎設備和破在實際生產(chǎn)中，就是根據(jù)物料的不同特性，來選擇不同的破碎設備和破碎方法，以達到對物料的粉碎目的。常用的破碎方法主要有以下四種：碎方法，以達到對物料的粉碎目的。常用的破碎方法主要有以下四種：（1）壓碎：在兩個工作面之問的物料）壓碎：在兩個工作面之問的物料，受到緩慢增長的壓力作用而被破碎受到緩

21、慢增長的壓力作用而被破碎顎式破碎機 輥式破碎機 v （2）劈碎：物料受到尖棱的劈裂作用而被破碎的方法）劈碎：物料受到尖棱的劈裂作用而被破碎的方法.此法多適用此法多適用于破碎脆性物料。于破碎脆性物料。v（3）擊碎：物料在瞬間受到外來沖擊力的作用被破碎）擊碎：物料在瞬間受到外來沖擊力的作用被破碎.沖擊破碎的方法很多沖擊破碎的方法很多,如如靜止的物料受到外來沖擊物體的打擊被破碎靜止的物料受到外來沖擊物體的打擊被破碎;高速運動的物料撞擊鋼板而物料高速運動的物料撞擊鋼板而物料被破碎被破碎;行動中的物料相互撞擊而破碎等行動中的物料相互撞擊而破碎等.此法適用于脆性物料的破碎。此法適用于脆性物料的破碎。錘式破

22、碎機 反擊式破碎機 v（4）折碎：物料在受到兩個相互錯開的凸棱工作面間的壓力作用而被破碎的方法。此法主要適用于破碎硬脆性物料。v（5）磨碎：物料受到兩個相對移動的工作面的作用：或在各種形狀的研磨體之間的摩擦作用而被粉碎的方法稱為磨碎。該法主要適用于研磨小塊物料。懸輥式環(huán)輥磨機（雷蒙磨） v4.4.2 粉碎設備分類v1 1）顎式破碎機：活動顎板對固定顎板作周期性的往復運動）顎式破碎機：活動顎板對固定顎板作周期性的往復運動, ,物料在兩顎板之間物料在兩顎板之間被壓碎。被壓碎。v2 2）圓錐式破碎機：外錐體是固定的）圓錐式破碎機：外錐體是固定的, ,內(nèi)錐體被安裝在偏心軸套里的立軸帶動作內(nèi)錐體被安裝在

23、偏心軸套里的立軸帶動作偏心回轉(zhuǎn)，物料在兩錐體之間受到壓力和彎曲力的作用而破碎。偏心回轉(zhuǎn)，物料在兩錐體之間受到壓力和彎曲力的作用而破碎。v3 3）輥式破碎機：物料在兩個作相對旋轉(zhuǎn)的輥筒之間被壓碎。若兩個輥筒的轉(zhuǎn)速）輥式破碎機：物料在兩個作相對旋轉(zhuǎn)的輥筒之間被壓碎。若兩個輥筒的轉(zhuǎn)速不同時不同時, ,還會起到部分磨碎作用。還會起到部分磨碎作用。v4 4）錘式破碎機：物料受到快速回轉(zhuǎn)部件的沖擊作用而被破碎。）錘式破碎機：物料受到快速回轉(zhuǎn)部件的沖擊作用而被破碎。v5 5）輪碾機：物料在旋轉(zhuǎn)的碾盤上被圓柱形碾輪壓碎和磨碎。）輪碾機：物料在旋轉(zhuǎn)的碾盤上被圓柱形碾輪壓碎和磨碎。v6 6）反擊式破碎機：物料被高

24、速旋轉(zhuǎn)的板錘打擊，使物料彈向反擊板撞擊。）反擊式破碎機：物料被高速旋轉(zhuǎn)的板錘打擊，使物料彈向反擊板撞擊。v（以上是破碎設備）（以上是破碎設備）v7 7）懸輥式環(huán)輥磨機（雷蒙磨）懸輥式環(huán)輥磨機（雷蒙磨）v8 8）球磨機）球磨機v（以上是粉磨設備）（以上是粉磨設備）在炭素工業(yè)中，不論是主要生產(chǎn)工藝，還在炭素工業(yè)中，不論是主要生產(chǎn)工藝，還是輔助材料的準備和加工工序，均采用各是輔助材料的準備和加工工序，均采用各種類型的破碎機械。破碎設備型號繁多，種類型的破碎機械。破碎設備型號繁多，種類不一，并且大都是由礦山設備引用到種類不一，并且大都是由礦山設備引用到炭素工業(yè)生產(chǎn)中來的。炭素工業(yè)生產(chǎn)中來的。 顎式破碎

25、機的結(jié)構(gòu)和工作原理顎式破碎機的結(jié)構(gòu)和工作原理 顎式破碎機結(jié)構(gòu)示意圖顎式破碎機結(jié)構(gòu)示意圖1機架；機架；2固定顎板；固定顎板；3護板；護板；4動顎軸；動顎軸；5飛輪；飛輪；6動顎；動顎；7主軸；主軸；8連桿；連桿；9活動顎板；活動顎板；10滑塊；滑塊；11推力板；推力板；12拉拉桿；桿；13調(diào)整塊；調(diào)整塊；14彈簧彈簧顎式破碎機的主要部件是兩顎式破碎機的主要部件是兩塊顎板，其一固定不動，另塊顎板，其一固定不動，另一塊的上端安裝在動顎軸上，一塊的上端安裝在動顎軸上，而另一端則與偏心軸聯(lián)接作而另一端則與偏心軸聯(lián)接作周期性擺動或平行移動，原周期性擺動或平行移動，原料加入兩塊顎板夾成的破碎料加入兩塊顎板夾

26、成的破碎腔內(nèi)。顎式破碎機工作時，腔內(nèi)。顎式破碎機工作時，活動顎板對固定顎板作周期活動顎板對固定顎板作周期性的往復運動，當動顎板擺性的往復運動，當動顎板擺動到接近固定顎板時，原料動到接近固定顎板時，原料塊受顎板的擠壓、劈裂和沖塊受顎板的擠壓、劈裂和沖擊而破碎成小塊，并從破碎擊而破碎成小塊，并從破碎腔的下部排出。腔的下部排出。 對輥式破碎機的結(jié)構(gòu)和工作原理對輥式破碎機的結(jié)構(gòu)和工作原理對輥破碎機結(jié)構(gòu)示意圖1機體；2固定軸承；3軸；4軋輥；5活動軸承；6長齒；齒輪罩；7彈簧；8調(diào)整螺絲對輥式破碎機（又稱雙輥式破碎機）的工作部件是兩個大小相同，相對方向轉(zhuǎn)動的圓柱形金屬輥筒。工作時兩個輥體相對旋轉(zhuǎn)，由于物

27、料和輥子之間的摩擦作用，將被破碎物料卷入兩輥所形成的破碎腔內(nèi)而被壓碎。破碎顆粒從兩個輥子之間的間隙處排出，借助變動兩個輥子之間的距離來調(diào)整破碎顆粒的尺寸。輥式破碎機的輥子表面分為光面和齒面，光面輥式破碎機的破碎主要是壓碎和研磨作用；齒面輥式破碎機主要是劈碎，同時起研磨作用。錘式破碎機的結(jié)構(gòu)和工作原理錘式破碎機的結(jié)構(gòu)和工作原理 錘式破碎機結(jié)構(gòu)示意圖1破碎錘；2錘盤；3箅子篩；4破碎板；5機架；6軸承；7蓋；8轉(zhuǎn)子軸；9錘子軸；10保護板；11聯(lián)軸節(jié)；12一電動機在錘式破碎機內(nèi)，作調(diào)整圓周運動的錘頭打擊物料塊，同時破碎物料受到壁板和破碎板的碰擊。破碎后的物料若小于篩孔尺寸或篩條間隙，即被排出。不能

28、通過篩板或篩條的料塊經(jīng)錘頭多次打擊和碰擊，直到能通過篩板或篩條為止。反擊式破碎機的結(jié)構(gòu)和工作原理反擊式破碎機的結(jié)構(gòu)和工作原理反擊式破碎機結(jié)構(gòu)示意圖1機體；2調(diào)整螺桿；3反擊板；4反擊板軸；5耐磨襯板；6轉(zhuǎn)子；7一轉(zhuǎn)子軸；8機殼襯板；9進料溜板；10鏈簾反擊式破碎機是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，帶動板錘轉(zhuǎn)動，物料受到板錘的強烈沖擊而破碎，同時，被板錘擊打的物料塊以很快的速度沿切線方向飛向反擊板，受到?jīng)_撞而再次被破碎。這樣，物料在板錘和反擊板構(gòu)成的破碎腔中受到反復的沖撞而被破碎，直到料塊小于反擊板和板錘之間的間隙而排出為止。這種設備常用于破碎各種生產(chǎn)返回料。 球磨機的結(jié)構(gòu)和工作原理球磨機的結(jié)構(gòu)和工作原理v

29、（1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)v球磨機的主體是一個用厚鋼板制成的筒體，筒體的兩端為帶有加料及出料裝置的端蓋，筒體內(nèi)壁鑲有耐磨襯板，筒體中部開有長方形的人孔，為添加鋼球和檢修時進入用，平時用蓋板堵上。球磨機由電動機經(jīng)減速機和大齒輪帶動。當物料和鋼球隨著筒體旋轉(zhuǎn)時，鋼球?qū)⑽锪蠐羲楹脱心ィ瑫r在筒體轉(zhuǎn)動時，鋼球與物料，襯板與物料以及物料與物料之間都要產(chǎn)生相對位移和滑動，使物料受到反復的研磨，直至將物料磨成很小的顆粒（粉末狀）。球磨機結(jié)構(gòu)示意圖1進料口；2軸承；3鋼筒；4襯板；5出料襯板；6齒輪；7出料口；8減速機；9電動機v（2）工作原理）工作原理v常用的球磨機是一個支承在軸承或托輪之上的圓筒體，筒體內(nèi)裝有研磨體

30、（鋼球、鋼棒或鋼段等），由電動機經(jīng)減速器和傳動裝置驅(qū)動筒體按一定的速度旋轉(zhuǎn)，而筒體內(nèi)的物料和研磨體在摩擦力和離心力的作用下被提升到一定的高度后瀉落，使筒體內(nèi)的物料被擊碎。磨機運轉(zhuǎn)時，研磨體也隨同運動，對物料還進行研磨和擠壓，因此，球磨機內(nèi)的物料是在沖擊和研磨的作用下逐漸被粉碎的。 1）瀉落式狀態(tài)（圖）：當球磨機的轉(zhuǎn)速較慢時，整個粉磨體在球磨機內(nèi)旋轉(zhuǎn)方向大約偏轉(zhuǎn)4050，并且經(jīng)常保持粉磨體沿同心圓軌跡升高，然后一層層地瀉落下來，這樣不斷地反復循環(huán)。有瀉落式工作狀態(tài)下，物料的磨碎主要由研磨體的滑動、壓碎和研磨作用而完成。 2）拋落式狀態(tài)（b）：當球磨機轉(zhuǎn)速高時，整個粉磨體沿圓形軌道提升到一定高度，

31、然后離開圓形軌道，開始沿拋物線軌道下落。在這種工作狀態(tài)下，物料的磨碎主要靠落下來的研磨體產(chǎn)生的擊碎和研磨作用。一般球磨機是在這種狀態(tài)下工作。 3）離心式狀態(tài)（圖c）：當球磨機轉(zhuǎn)速提高到促使粉磨體達到離心狀態(tài)隨筒體一起旋轉(zhuǎn)時，球磨機便失去了磨碎的作用。v（3）球磨粉料分級方式）球磨粉料分級方式v磨機的底盤上裝設有環(huán)形風筒，風筒內(nèi)側(cè)開有若干方形的孔洞，風機鼓入的氣流由這些風洞吹入機內(nèi)，將已粉碎的物料吹出，經(jīng)磨機上方的分級器進行分級。不合要求的粗顆粒仍落入磨機重磨，粒度合乎要求的粉料隨風流進入旋風分離器。旋風分離器將粉料與空氣分開，粉料送入貯料倉，風流則由回風管返回鼓風機循環(huán)使用。v分級器是由徑向輻

32、射狀的葉片輪和傳動裝置組成，葉片輪由傳動裝置帶動以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，將氣流中的粗顆粒擋落回去再磨，細粉隨氣流穿過風篩送往旋風分離器，因此分級器起到篩分作用。調(diào)節(jié)空氣量或改變?nèi)~片輪轉(zhuǎn)速，就可自由調(diào)節(jié)粉料粒度。v v（4）影響球磨機磨粉生產(chǎn)的因素）影響球磨機磨粉生產(chǎn)的因素v（1）球磨機的轉(zhuǎn)速）球磨機的轉(zhuǎn)速v球磨機的轉(zhuǎn)速不應太快，也不應太慢。太快則產(chǎn)生的離心力太大，鋼球與物料貼在襯板上隨筒體一起旋轉(zhuǎn)而不落下，不能起到擊碎物料的作用。太慢則鋼球與物料從較低的位置落下，甚至只有相對滑動，這樣鋼球?qū)ξ锪系姆鬯槟芰p弱。球磨機的適宜轉(zhuǎn)速n可由下式求得：v 式中D球磨機的內(nèi)徑，m。v（2）裝球量）裝球量v圓筒內(nèi)

33、的裝球量對球磨機的生產(chǎn)率和研磨效率也有影響。裝入圓筒內(nèi)的鋼球最大數(shù)量，以不致使沿不同軌跡運動的鋼球有可能發(fā)生互撞現(xiàn)象為限。裝入鋼球的數(shù)量一般應達到占筒體容積的40%左右，通常裝到略低于進出料口的高度。鋼球的大小是根據(jù)球磨機的內(nèi)徑、物料種類和塊度大小來決定的。粉碎各種焦炭時，一般選用直徑為6080mm的鋼球，并配入部分直徑為3040mm的小鋼球。鋼球大小的搭配以大、中、小各占50%、10%、40mm為好，而物料與鋼球的裝載量之比以1：1.11.2為宜。 32( /min)nrDv（3）襯板形狀）襯板形狀v球磨機的筒體內(nèi)壁一般鑲有襯板。襯板有多種型式的，一般多采用波形襯板和凹坑形襯板。凹坑形襯板結(jié)

34、構(gòu)簡單，便于制造，拆裝方便而且可提高筒殼的強度和剛度，目前國產(chǎn)球磨機大多采用凹坑形襯板。v（4）球磨機直徑）球磨機直徑v隨著球磨機直徑的增大，在轉(zhuǎn)動時能把鋼球帶到更高處，下落時其擊碎能力大大提高，產(chǎn)量也增大。v（5）操作情況）操作情況v由于在球磨機圓筒內(nèi)鋼球的直徑因磨損變小，必須按時選球和補充新球，以保持所規(guī)定的裝球量，否則會影響球磨機的生產(chǎn)效率。襯板也要及時更換，否則由于襯板磨損，會減弱鋼球在襯板上的附著力。從而降低其上升高度。對于采用風力輸送系統(tǒng)的球磨機，可調(diào)整風量和風壓來控制其產(chǎn)量和粉碎程度。4.5 4.5 篩分分級工藝篩分分級工藝v4.5.1 幾個基本概念幾個基本概念v1）定義：）定義

35、：就是把破碎后的物料，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，通過篩網(wǎng)把它們分成幾種粒度間隔的過程，也稱為分級。v2）篩分分級表示方法）篩分分級表示方法v篩分分析用的篩子有兩種：一種是非標準篩，它是工廠根據(jù)需要自己制造的，這種篩分分級粒度比較大；另一種是標準篩，多用在磨粉物料分級或作粒度分析。v標準篩有兩種類型，一種是泰勒標準篩，其篩號是用每英寸篩網(wǎng)長度中排列的篩孔數(shù)目規(guī)定的，亦稱目；另一種是國標標準篩，其篩號和篩孔尺寸是一致的。v我國標準篩采用公制篩號，以每平方厘米篩面面積上含有的篩孔數(shù)目表示篩孔大小，用一厘米長度上篩孔的數(shù)目表示篩號。例如每厘米長度上有100個孔，此篩為100號篩，其篩孔尺寸是0.1mm。在英、

36、美等國采用英制篩，以每一英寸長度上篩孔數(shù)目表示篩號，篩子的“目”是指每一英寸（25.4mm）篩網(wǎng)長度中排列的篩孔數(shù)目，例如，200目的篩子就是指一英寸長度的篩網(wǎng)上有200個篩孔，其篩孔尺寸是0.075mm。設M表示篩目數(shù)（孔/英寸），N表示公制篩號（孔/厘米）v (43)v例如，250目的英制篩折算成公制，N250/2.54100，即相當于100號公制篩。 54. 2MN 英國標準篩B.S.S MESH美國標準篩A.S.T.M. MESH泰勒標準篩泰勒標準篩TYLER MESH國際標準篩I.S.S MESH微米對照MICRON毫米對照IN MM100100100151500.151201201

37、15121250.12150140150101050.101701701709900.092002002008750.0752402302506630.0633002702705530.0533503253254450.045400400400370.037500500500250.025625625625200.020標準篩目數(shù)|粒度對照表：3）篩分流程每種規(guī)格的篩面可將物料篩分成兩部分：截留在篩面的篩上料和穿過篩孔的篩下料。因此，要將物料分成多級，就要多個不同篩號的篩面。設篩面數(shù)為n，則可分成n1級。把n個篩面組合的不同方案，就是篩分流程。篩分的三種基本流程：由細到粗流程，由粗到細流程，綜

38、合流程。工廠用得最多的是由粗到細流程。由細到粗的流程布置簡單，但細篩面遇到粗料易磨損篩面，篩分效率也低；由粗到細的流程與此相反，況且保護篩面乃是保護篩分機械壽命與降低成本的重要方面，故廣為采用。v4）篩分純度（Q）v混和物料經(jīng)過篩分，小于篩孔的料，稱為篩下料，而大于篩孔的料，不能通過篩孔，稱為篩上料，為檢查篩分進行的情況，一般用篩分純度Q來衡量。v篩分純度對配方有很大影響，因為生產(chǎn)配方都是按一定的純度要求來計算的，若純度低或不穩(wěn)定，就會破壞正常的粒度組成，且使混捏時油量波動，從而使制品的質(zhì)量下降。v篩分純度對后面工序有很大影響，若純度低或不穩(wěn)定，就會破壞正常的粒度組成，而造成混捏油量波動，粘結(jié)

39、劑量發(fā)生變化，從而使產(chǎn)品質(zhì)量降低。v在實際生產(chǎn)中，影響篩分純度的因素很多，入給料量的多少，均勻與否，篩孔在實際生產(chǎn)中，影響篩分純度的因素很多，入給料量的多少，均勻與否，篩孔形狀，篩面運動方式（即篩分設備的選擇），物料的顆粒形狀和含水量等；給形狀，篩面運動方式（即篩分設備的選擇），物料的顆粒形狀和含水量等；給料量多，篩面料層過厚，會降低純度；給料量不穩(wěn)定，會使純度不穩(wěn)定。所以料量多，篩面料層過厚，會降低純度；給料量不穩(wěn)定，會使純度不穩(wěn)定。所以對篩分設備，一方面要求消耗動力盡可能小，產(chǎn)量能滿足生產(chǎn)需要，同時要求對篩分設備，一方面要求消耗動力盡可能小，產(chǎn)量能滿足生產(chǎn)需要，同時要求生產(chǎn)的顆粒純度高、穩(wěn)定。以保證產(chǎn)品質(zhì)量。生產(chǎn)的顆粒純度高、穩(wěn)定。以保證產(chǎn)品質(zhì)量。100%1