第四章粉碎和篩分《炭素材料》教學(xué)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(guān)粉碎和篩分的基本概念）概述（有關(guān)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(jià)指標(biāo)物料粉碎評價(jià)指標(biāo)n4.4 4.4 物料粉碎的方法及粉碎設(shè)備物料粉碎的方法及粉碎設(shè)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(shè)備篩分分級設(shè)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(xì)粉的過程稱為粉磨。細(xì)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(xì)磨細(xì)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(xì)碎細(xì)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(xì)磨超細(xì)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(gè)級別：在炭素材料生產(chǎn)中，通常把粉碎操作分為三個(gè)級別： 1 1）粗碎（或稱預(yù)碎）：由）粗碎（或稱預(yù)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(jìn)入煅燒爐前的破碎）。（一般指原料在進(jìn)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(jìn)（一般指煅后料進(jìn)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(xì)磨）：將）磨粉（或稱細(xì)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(jī)；斗式提升機(jī)；3貯料倉；貯料倉；4振動(dòng)給料機(jī)；振動(dòng)給料機(jī)；5大輥式破碎大輥式破碎機(jī)，機(jī)，7貯料斗；貯料斗；8振動(dòng)給料機(jī)；振動(dòng)給料機(jī)；9，10雙層振動(dòng)篩；雙層振動(dòng)篩；11小輥式破碎機(jī)，小輥式破碎機(jī)，12分級料倉；分級料倉；13貯料斗；貯料斗；14星形給料機(jī)；星形給料機(jī)；15雷蒙磨；雷蒙磨；16大旋風(fēng)分離器；大旋風(fēng)分離器；17鼓風(fēng)機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；18袋式除塵器；袋式除塵器；19，21抽風(fēng)機(jī)；

6、抽風(fēng)機(jī)；20小旋風(fēng)分離器小旋風(fēng)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(guān)，如物料的物理力學(xué)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(shí)各物料間的相對位置等。所以想建立一個(gè)嚴(yán)密完整的數(shù)學(xué)解析式來求解粉碎物料消耗的能量是很困難的?，F(xiàn)介紹幾種粉碎理論，但不完備，在某些情況下，必須同時(shí)應(yīng)用一些實(shí)際資料作參考。v準(zhǔn)確地估計(jì)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(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)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(jì)算：vW294A1K/（1/d

7、1/D） (KJ/kg)v 0.0816A1K/（1/d1/D） （KWh/kg） v式中：A1粉碎時(shí)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(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(dǎo)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(dǎo)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(xué)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(xué)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(shí)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(shí)用表面積假說來確定粉碎所消耗的能量是不可能準(zhǔn)確的，所以表面積假說在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。可能準(zhǔn)確的，所以表面積假說在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。v2 2）體積假說）體積假說v在相同的技術(shù)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(shù)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(dāng)

9、物體受外力時(shí)，必然在內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。隨外力的增加，物體的應(yīng)力及變形隨當(dāng)物體受外力時(shí)，必然在內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。隨外力的增加，物體的應(yīng)力及變形隨著加大，應(yīng)力達(dá)到物料的強(qiáng)度極限時(shí)，外力稍微增加就能使物料發(fā)生破壞。對著加大，應(yīng)力達(dá)到物料的強(qiáng)度極限時(shí)，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(yīng)力與變形的關(guān)系，在實(shí)際運(yùn)算中往往取它的應(yīng)力于脆性物料來說，這種應(yīng)力與變形的關(guān)系，在實(shí)際運(yùn)算中往往取它的應(yīng)力應(yīng)變圖上曲線所對應(yīng)的弦來表示。應(yīng)變圖上曲線所對應(yīng)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(dǎo)出粉碎功與體積成比例的表達(dá)式。故

10、可導(dǎo)出粉碎功與體積成比例的表達(dá)式。v設(shè)物料沿壓力的作用方向?yàn)榈冉孛骟w，根據(jù)虎克定律可推導(dǎo)出物體變形所需功設(shè)物料沿壓力的作用方向?yàn)榈冉孛骟w，根據(jù)虎克定律可推導(dǎo)出物體變形所需功為：為：v A=2V/2E A=2V/2E （3 37 7）v式中：式中：A A物體變形所需功；物體變形所需功；v 物體變形產(chǎn)生的應(yīng)力；物體變形產(chǎn)生的應(yīng)力；v E E物體的彈性模數(shù)；物體的彈性模數(shù)；v V V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(chǔ)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)

11、品的累積能耗的差值。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(shí)，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?yàn)榱鸭y長度與產(chǎn)品顆?！爸睆健逼椒礁煞幢龋Ｆ浔磉_(dá)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

12、數(shù)，可查有關(guān)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(xué)性質(zhì)和操作條件而定。故可作粉碎設(shè)備操作狀況優(yōu)劣的一個(gè)實(shí)用指標(biāo)。對于一臺操作設(shè)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(shè)備，不同操作以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測得的工作指數(shù)進(jìn)行比較，可以對設(shè)備及操作的優(yōu)劣進(jìn)行評定。 )11(DdCDWidWi1010Cv應(yīng)當(dāng)指出，上式表明在破碎與粉碎的整個(gè)粒度范圍內(nèi)Wi是個(gè)常數(shù)，對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻的物料是符合實(shí)際的。但是，

13、由于物料內(nèi)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(shí)驗(yàn)中用上式求得的工作指數(shù)就不能反映粉磨過程的實(shí)際情況。因此邦德對計(jì)算式進(jìn)行了修正。v建議對于濕磨工作指數(shù)用下式求?。簐 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(shí)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(dá):v （313）v當(dāng)把物料從顆粒尺寸為D粉碎至d時(shí)，取n2對式（313）進(jìn)行積分得到表面積假說表達(dá)式；當(dāng)取n1時(shí)進(jìn)行積分得體積假說表達(dá)式；當(dāng)取n3時(shí)進(jìn)行積分，可得裂紋理論表達(dá)式。v必須

14、指出，只靠理論計(jì)算來確定粉碎機(jī)械電動(dòng)機(jī)的功率是不夠的，必須同時(shí)參照實(shí)際生產(chǎn)資料與實(shí)驗(yàn)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(yàn)中用的篩孔尺寸（m）； Gb球磨機(jī)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(jià)指標(biāo)物料粉碎評價(jià)指標(biāo)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

15、碎比，即稱為平均粉碎比，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(jī)械的作業(yè)情況。并能近似地反映出粉碎機(jī)械的作業(yè)情況。v為了簡易地表示和比較各種破碎機(jī)的這一特性，通常用破碎機(jī)的允許最大進(jìn)料粒度與最大為了簡易地表示和比較各種破碎機(jī)的這一特性，通常用破碎機(jī)的允許最大進(jìn)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(shí)際生產(chǎn)中，為了保證破碎機(jī)機(jī)械正常出料粒度尺寸之比作為破碎比，稱為公稱破碎比。實(shí)際生產(chǎn)中，為了保證破碎機(jī)機(jī)械正常運(yùn)

16、行，最大進(jìn)料塊尺寸總小于設(shè)備的允許最大進(jìn)料粒度，因此破碎設(shè)備的實(shí)際破碎比都較運(yùn)行，最大進(jìn)料塊尺寸總小于設(shè)備的允許最大進(jìn)料粒度，因此破碎設(shè)備的實(shí)際破碎比都較公稱破碎比低。在選擇破碎機(jī)時(shí)應(yīng)注意這一點(diǎn)。公稱破碎比低。在選擇破碎機(jī)時(shí)應(yīng)注意這一點(diǎn)。v由于各種破碎機(jī)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(jī)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(jī)進(jìn)行破碎。這種串連使用的破碎機(jī)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(jī)進(jìn)行破碎。這種串連使用的破碎機(jī)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

17、比。總破碎比也可由各級破碎機(jī)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(jī)的破碎比乘機(jī)來計(jì)算。即破碎比乘機(jī)來計(jì)算。即vi ii1i1i2i2in (3in (31)1)v式中：式中：i i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 i1i1inin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(jì)算，對于能在料塊三個(gè)互相垂直方向上量得尺寸的可近似的計(jì)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(gè)互相垂直方向測得的尺寸（mm）。

18、v對于只能在兩個(gè)垂直方向上量得尺寸的可近似的計(jì)算其平均粒徑：vdc（Lb）/2 (33) v式中：L、b表示在料塊兩個(gè)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(qiáng)度和硬度，都表示物料對外力的抵抗能力，所以強(qiáng)度和硬度都大的物料比較難粉碎。但是硬度大的物

19、料不一定難破碎；破碎難易的決定因素是物料的強(qiáng)度。硬度大而強(qiáng)度小，即結(jié)構(gòu)松弛而脆性的物料。比強(qiáng)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(jī)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(xì)粉的過程。所以磨粉過程中，物料的硬度對粉磨的影響比強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)物料的單位動(dòng)力產(chǎn)量為基準(zhǔn)，作相對比較得出的。單位動(dòng)力產(chǎn)量為基準(zhǔn)，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 E

20、b某標(biāo)準(zhǔn)物料的單位電耗（KWh/t）；v E與標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備物料粉碎的方法及粉碎設(shè)備v4.4.1 4.4.1 粉碎方法粉碎方法v在實(shí)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(shè)備和破在實(shí)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(shè)備和破碎方法，以達(dá)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(dá)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(gè)工作面之問的物料）壓碎：在兩個(gè)工作面之問的物料，受到緩慢增長的壓力作用而

21、被破碎受到緩慢增長的壓力作用而被破碎顎式破碎機(jī) 輥式破碎機(jī) 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(yùn)動(dòng)的物料撞擊鋼板而物料高速運(yùn)動(dòng)的物料撞擊鋼板而物料被破碎被破碎;行動(dòng)中的物料相互撞擊而破碎等行動(dòng)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

22、破碎。錘式破碎機(jī) 反擊式破碎機(jī) v（4）折碎：物料在受到兩個(gè)相互錯(cuò)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(gè)相對移動(dòng)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(jī)（雷蒙磨） v4.4.2 粉碎設(shè)備分類v1 1）顎式破碎機(jī)：活動(dòng)顎板對固定顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)）顎式破碎機(jī)：活動(dòng)顎板對固定顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng), ,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(jī)：外錐體是固定的）圓錐式破碎機(jī)：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(dòng)作內(nèi)

23、錐體被安裝在偏心軸套里的立軸帶動(dòng)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(jī)：物料在兩個(gè)作相對旋轉(zhuǎn)的輥筒之間被壓碎。若兩個(gè)輥筒的轉(zhuǎn)速）輥式破碎機(jī)：物料在兩個(gè)作相對旋轉(zhuǎn)的輥筒之間被壓碎。若兩個(gè)輥筒的轉(zhuǎn)速不同時(shí)不同時(shí), ,還會(huì)起到部分磨碎作用。還會(huì)起到部分磨碎作用。v4 4）錘式破碎機(jī)：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(jī)：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(jī)：物料在旋轉(zhuǎn)的碾盤上被圓柱形碾輪壓碎和磨碎。）輪碾機(jī)：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

24、機(jī)：物料被高速旋轉(zhuǎn)的板錘打擊，使物料彈向反擊板撞擊。）反擊式破碎機(jī)：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(shè)備）（以上是破碎設(shè)備）v7 7）懸輥式環(huán)輥磨機(jī)（雷蒙磨）懸輥式環(huán)輥磨機(jī)（雷蒙磨）v8 8）球磨機(jī)）球磨機(jī)v（以上是粉磨設(shè)備）（以上是粉磨設(shè)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(zhǔn)備和加工工序，均采用各是輔助材料的準(zhǔn)備和加工工序，均采用各種類型的破碎機(jī)械。破碎設(shè)備型號繁多，種類型的破碎機(jī)械。破碎設(shè)備型號繁多，種類不一，并且大都是由礦山設(shè)備引用到種類不一，并且大都是由礦山設(shè)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

25、。 顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1機(jī)架；機(jī)架；2固定顎板；固定顎板；3護(hù)板；護(hù)板；4動(dòng)顎軸；動(dòng)顎軸；5飛輪；飛輪；6動(dòng)顎；動(dòng)顎；7主軸；主軸；8連桿；連桿；9活動(dòng)顎板；活動(dòng)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(jī)的主要部件是兩顎式破碎機(jī)的主要部件是兩塊顎板，其一固定不動(dòng)，另塊顎板，其一固定不動(dòng)，另一塊的上端安裝在動(dòng)顎軸上，一塊的上端安裝在動(dòng)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(dòng)或平行移動(dòng)，原周期性擺動(dòng)或平行移動(dòng)，原料加入兩塊顎板夾成的破碎料加

26、入兩塊顎板夾成的破碎腔內(nèi)。顎式破碎機(jī)工作時(shí)，腔內(nèi)。顎式破碎機(jī)工作時(shí)，活動(dòng)顎板對固定顎板作周期活動(dòng)顎板對固定顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)顎板擺性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)顎板擺動(dòng)到接近固定顎板時(shí)，原料動(dòng)到接近固定顎板時(shí)，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(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理對輥式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理對輥破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1機(jī)體；2固定軸承；3軸；4軋輥；5活動(dòng)軸承；6長齒；齒輪罩；7彈簧；8調(diào)整螺絲對輥式破碎機(jī)（又稱雙輥式破碎機(jī)）的工作部件是兩個(gè)大小相同，相對方向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱形金屬輥筒。工作時(shí)兩個(gè)輥體相對

27、旋轉(zhuǎn)，由于物料和輥?zhàn)又g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(gè)輥?zhàn)又g的間隙處排出，借助變動(dòng)兩個(gè)輥?zhàn)又g的距離來調(diào)整破碎顆粒的尺寸。輥式破碎機(jī)的輥?zhàn)颖砻娣譃楣饷婧妄X面，光面輥式破碎機(jī)的破碎主要是壓碎和研磨作用；齒面輥式破碎機(jī)主要是劈碎，同時(shí)起研磨作用。錘式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理錘式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1破碎錘；2錘盤；3箅子篩；4破碎板；5機(jī)架；6軸承；7蓋；8轉(zhuǎn)子軸；9錘子軸；10保護(hù)板；11聯(lián)軸節(jié)；12一電動(dòng)機(jī)在錘式破碎機(jī)內(nèi)，作調(diào)整圓周運(yùn)動(dòng)的錘頭打擊物料塊，同時(shí)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

28、被排出。不能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(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理反擊式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理反擊式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1機(jī)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(jī)殼襯板；9進(jìn)料溜板；10鏈簾反擊式破碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)板錘轉(zhuǎn)動(dòng)，物料受到板錘的強(qiáng)烈沖擊而破碎，同時(shí)，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(fù)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(shè)備常用于破碎各種生產(chǎn)返回料。 球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)

29、和工作原理v（1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)v球磨機(jī)的主體是一個(gè)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(shí)進(jìn)入用，平時(shí)用蓋板堵上。球磨機(jī)由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)和大齒輪帶動(dòng)。當(dāng)物料和鋼球隨著筒體旋轉(zhuǎn)時(shí)，鋼球?qū)⑽锪蠐羲楹脱心?，同時(shí)在筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)，使物料受到反復(fù)的研磨，直至將物料磨成很小的顆粒（粉末狀）。球磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1進(jìn)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(jī)；9電動(dòng)機(jī)v（2）工作原理）工作原理v常用的球磨機(jī)是一個(gè)支承在軸承或托輪之上的圓筒體，筒體

30、內(nèi)裝有研磨體（鋼球、鋼棒或鋼段等），由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器和傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，研磨體也隨同運(yùn)動(dòng)，對物料還進(jìn)行研磨和擠壓，因此，球磨機(jī)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(dāng)球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速較慢時(shí)，整個(gè)粉磨體在球磨機(jī)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(fù)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(dòng)、壓碎和研磨作用而完成。 2）拋落式狀態(tài)（b）：當(dāng)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，整個(gè)粉磨體沿圓形軌道提升

31、到一定高度，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(jī)是在這種狀態(tài)下工作。 3）離心式狀態(tài)（圖c）：當(dāng)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速提高到促使粉磨體達(dá)到離心狀態(tài)隨筒體一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，球磨機(jī)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(jī)的底盤上裝設(shè)有環(huán)形風(fēng)筒，風(fēng)筒內(nèi)側(cè)開有若干方形的孔洞，風(fēng)機(jī)鼓入的氣流由這些風(fēng)洞吹入機(jī)內(nèi)，將已粉碎的物料吹出，經(jīng)磨機(jī)上方的分級器進(jìn)行分級。不合要求的粗顆粒仍落入磨機(jī)重磨，粒度合乎要求的粉料隨風(fēng)流進(jìn)入旋風(fēng)分離器。旋風(fēng)分離器將粉料與空氣分開，粉料送入貯料倉，風(fēng)流則由回風(fēng)管返回鼓風(fēng)機(jī)循環(huán)使用。v分級

32、器是由徑向輻射狀的葉片輪和傳動(dòng)裝置組成，葉片輪由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，將氣流中的粗顆粒擋落回去再磨，細(xì)粉隨氣流穿過風(fēng)篩送往旋風(fēng)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(jī)磨粉生產(chǎn)的因素）影響球磨機(jī)磨粉生產(chǎn)的因素v（1）球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速）球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速v球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速不應(yīng)太快，也不應(yīng)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(dòng)，這樣鋼球?qū)ξ锪系姆鬯槟芰p弱。球磨機(jī)的適宜轉(zhuǎn)速n可由下式求得：v 式中D球磨機(jī)的內(nèi)徑，m。v（2）裝球量）裝

33、球量v圓筒內(nèi)的裝球量對球磨機(jī)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(yùn)動(dòng)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(yīng)達(dá)到占筒體容積的40%左右，通常裝到略低于進(jìn)出料口的高度。鋼球的大小是根據(jù)球磨機(jī)的內(nèi)徑、物料種類和塊度大小來決定的。粉碎各種焦炭時(shí)，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(jī)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。

34、凹坑形襯板結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，拆裝方便而且可提高筒殼的強(qiáng)度和剛度，目前國產(chǎn)球磨機(jī)大多采用凹坑形襯板。v（4）球磨機(jī)直徑）球磨機(jī)直徑v隨著球磨機(jī)直徑的增大，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能把鋼球帶到更高處，下落時(shí)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(jī)圓筒內(nèi)鋼球的直徑因磨損變小，必須按時(shí)選球和補(bǔ)充新球，以保持所規(guī)定的裝球量，否則會(huì)影響球磨機(jī)的生產(chǎn)效率。襯板也要及時(shí)更換，否則由于襯板磨損，會(huì)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(fēng)力輸送系統(tǒng)的球磨機(jī)，可調(diào)整風(fēng)量和風(fēng)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(gè)基本概念幾個(gè)基本概念v1）

35、定義：）定義：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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)篩，多用在磨粉物料分級或作粒度分析。v標(biāo)準(zhǔn)篩有兩種類型，一種是泰勒標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)標(biāo)準(zhǔn)篩，其篩號和篩孔尺寸是一致的。v我國標(biāo)準(zhǔn)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(gè)孔，此篩為100號篩，其篩孔尺寸是0.1

36、mm。在英、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(gè)篩孔，其篩孔尺寸是0.075mm。設(shè)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(dāng)于100號公制篩。 54. 2MN 英國標(biāo)準(zhǔn)篩B.S.S MESH美國標(biāo)準(zhǔn)篩A.S.T.M. MESH泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩TYLER MESH國際標(biāo)準(zhǔn)篩I.S.S MESH微米對照MICRON毫米對照IN MM100100100151500.151

37、20120115121250.12150140150101050.101701701709900.092002002008750.0752402302506630.0633002702705530.0533503253254450.045400400400370.037500500500250.025625625625200.020標(biāo)準(zhǔn)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(gè)不同篩號的篩面。設(shè)篩面數(shù)為n，則可分成n1級。把n個(gè)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(xì)到粗流程，由粗

38、到細(xì)流程，綜合流程。工廠用得最多的是由粗到細(xì)流程。由細(xì)到粗的流程布置簡單，但細(xì)篩面遇到粗料易磨損篩面，篩分效率也低；由粗到細(xì)的流程與此相反，況且保護(hù)篩面乃是保護(hù)篩分機(jī)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(jìn)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?yàn)樯a(chǎn)配方都是按一定的純度要求來計(jì)算的，若純度低或不穩(wěn)定，就會(huì)破壞正常的粒度組成，且使混捏時(shí)油量波動(dòng)，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(huì)破壞正常的粒度組成，而造成混捏油

39、量波動(dòng)，粘結(jié)劑量發(fā)生變化，從而使產(chǎn)品質(zhì)量降低。v在實(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)方式（即篩分設(shè)備的選擇），物料的顆粒形狀和含水量等；給形狀，篩面運(yùn)動(dòng)方式（即篩分設(shè)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(huì)降低純度；給料量不穩(wěn)定，會(huì)使純度不穩(wěn)定。所以料量多，篩面料層過厚，會(huì)降低純度；給料量不穩(wěn)定，會(huì)使純度不穩(wěn)定。所以對篩分設(shè)備，一方面要求消耗動(dòng)力盡可能小，產(chǎn)量能滿足生產(chǎn)需要，同時(shí)要求對篩分設(shè)備，一方面要求消耗動(dòng)力盡可能小，產(chǎn)量能滿足生產(chǎn)需要，同時(shí)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%100qQq取1