柱磨機(jī)的原理及在脫硫劑制備上的應(yīng)用

1、中環(huán)柱磨機(jī)的原理及在脫硫劑制備上的應(yīng)用中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院韓振鐸221000徐州萬和機(jī)械制造有限公司楊連國221007關(guān)鍵詞中環(huán)柱磨機(jī) 超粗粉原理應(yīng)用摘要以層壓破碎理論為基礎(chǔ)，采用雙回轉(zhuǎn)體的中環(huán)柱磨機(jī)，加工出03 mm粒徑范圍的成品一、前言隨著粉體加工業(yè)的深入發(fā)展和用戶多領(lǐng)域的需求，對(duì)制粉設(shè)備提出 更高的要求。有的用戶對(duì)粉體加工的要求不是超細(xì)粉”而是 超粗粉”其粒度分布范圍從10目（ 1.6mm）至200目（ 0.075mm）,如電廠循環(huán)流 化床CFB鍋爐噴鈣脫硫應(yīng)用中，對(duì)粉體的粒度要求范圍是1.5mm-0.1mm； 還有浮法玻璃工藝用的石英砂粒徑要求也在20目（ 0.84mm）至150目（0

2、.1mm）之間。加工金屬硅粒徑分布要求就更加嚴(yán)格，通常在20目 -200目之間（0.84-0.074mm）。根據(jù)各種工藝需求，成品要求粒徑范圍不同， 要求成品率高。常規(guī)設(shè)備如錘破、沖擊式破碎機(jī)等其出料粒度偏粗，成 品率低；立磨、球磨等出料粒度太細(xì)，即使通過分級(jí)機(jī)能得到-1m m區(qū)間產(chǎn)品也缺乏效率和經(jīng)濟(jì)性。為了滿足市場多領(lǐng)域的需求，我們成功研 制出專利技術(shù)產(chǎn)品一一中環(huán)柱磨機(jī)，加工出這種超粗粉”二、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思考和中環(huán)柱磨機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理網(wǎng)站：電話：0516-8776856513645223370 QQ : 424130642（一）產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思考實(shí)現(xiàn)物料粒徑在

3、超細(xì)碎和粗磨區(qū)間為目標(biāo)，選用效率高和粉碎后粒 徑分布性能好是設(shè)備設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。為滿足對(duì)理想超細(xì)碎和粗磨設(shè)備 的需求，采用的破碎原理：第一是采用連續(xù)漸進(jìn)破碎，使其達(dá)到最高的 工作效率；第二是運(yùn)用層壓破碎原理，充分發(fā)揮層壓破碎和次生破碎作 用獲得極高的破碎率和極好的超細(xì)碎與粗磨效果。眾所周知，固體物料受外界壓力時(shí)產(chǎn)生壓力變形，形成內(nèi)部應(yīng)力集 中，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到顆粒在某最弱的界面的破壞應(yīng)力時(shí)，顆粒就會(huì)在最弱處 首先發(fā)生破裂和粉碎。層壓理論的基本觀點(diǎn)是物料在每個(gè)移動(dòng)循環(huán)中相對(duì)鄰顆粒相對(duì)改 變其方向，結(jié)果相互作用力和矢量也不斷改變。由此達(dá)到被粉碎物料的 負(fù)載改變方向的目的，同時(shí)造成強(qiáng)制性自磨的條件，結(jié)構(gòu)缺

4、陷少的最堅(jiān) 硬的顆粒可破碎相鄰那些粒子間鍵力弱的顆粒。在等硬度顆粒中剪切與 位錯(cuò)滑動(dòng)力相重合的顆粒被破碎。在粉碎的生產(chǎn)實(shí)踐中，層壓破碎的概念是物料顆粒的破碎不僅發(fā)生 在顆粒與磨介之間，同時(shí)也大量發(fā)生在顆粒與顆粒之間。其特征是在破 碎腔的有效破碎段形成高密度的多個(gè)顆粒層，將充足的破碎功作用于物 料顆粒群，充分發(fā)揮層壓破碎和次生破碎作用獲得極高的破碎效率。次 生粉碎是利用物料粉碎過程中所產(chǎn)生的強(qiáng)大碎片飛濺動(dòng)能對(duì)相鄰物料 進(jìn)行再粉碎，能產(chǎn)生大量細(xì)粒產(chǎn)品。網(wǎng)站：電話：0516-8776856513645223370 QQ : 424130642（二）中環(huán)柱磨機(jī)的

5、結(jié)構(gòu)和工作原理圖1中環(huán)柱磨機(jī)（見圖1）的設(shè)計(jì)是建立在料層粉碎和漸進(jìn)粉碎為原則的 基礎(chǔ)之上，其結(jié)構(gòu)特征和原理是：該產(chǎn)品是雙回轉(zhuǎn)體設(shè)備，內(nèi)、外回轉(zhuǎn) 體分別通過電機(jī)經(jīng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)以不同速度旋轉(zhuǎn)。內(nèi)回轉(zhuǎn)體是數(shù)個(gè)中速回 轉(zhuǎn)的輥輪組，外回轉(zhuǎn)體是一個(gè)鑲有特殊結(jié)構(gòu)襯板的筒體。筒體經(jīng)傳動(dòng)裝置拖動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，筒體內(nèi)設(shè)有主軸，主軸通過另一套傳 動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置帶動(dòng)輥輪隨主軸一起旋轉(zhuǎn)。物料在 筒體內(nèi)360范圍分布，形成貼壁運(yùn)動(dòng)的料層，輥輪環(huán)筒體內(nèi)徑 360旋 轉(zhuǎn)。物料由機(jī)體側(cè)面進(jìn)料，另一個(gè)側(cè)面卸料，從進(jìn)料端到出料端的料層 依次受到輥輪組漸進(jìn)式遞次滾壓及揉搓粉碎。漸進(jìn)式遞次的料層粉碎措網(wǎng)站：http:/www

6、.0516電話：0516-8776856513645223370 QQ : 424130642施使中環(huán)柱磨機(jī)無需采用高壓或高速粉碎運(yùn)行模式，只需采用中速、中 壓的粉碎方式就可達(dá)到高壓或高速的粉碎效果， 且簡化設(shè)備、減小磨耗, 使設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作維護(hù)方便。中環(huán)柱磨機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1所示，主要優(yōu)點(diǎn)是:型號(hào)ZH1600AZH1600BZH2000生產(chǎn)能力t/h152525 3540 60進(jìn)料粒度mm202040產(chǎn)品細(xì)度mm030303電機(jī)功率kw75+30110+55132+751、工作效率高 中環(huán)柱磨機(jī)為雙回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)形式，筒體旋轉(zhuǎn)，輥輪組隨主軸旋轉(zhuǎn)，均為主動(dòng)旋轉(zhuǎn)體。從能量傳遞角度，電動(dòng)

7、機(jī)經(jīng)減速機(jī) 直接將能量傳遞到筒體和輥輪組上，其能量利用率高。同時(shí)進(jìn)入中環(huán)柱 磨機(jī)的物料在筒體轉(zhuǎn)動(dòng)作用下迅速貼壁，緊貼筒體的物料在筒體360范圍內(nèi)受到連續(xù)漸進(jìn)的推動(dòng)中形成合理的料層分布并隨筒體旋轉(zhuǎn)，不斷地受到數(shù)個(gè)輥輪的反復(fù)碾壓揉搓粉碎。2、細(xì)碎性能好 中環(huán)柱磨機(jī)是層壓粉碎機(jī)械，反復(fù)碾壓粉碎是其 重要特點(diǎn)，而且多層顆粒之間的相互作用以及層壓粉碎過程中伴隨次生 粉碎作用。其獲得的高破碎率使細(xì)粒產(chǎn)品增多。又由于該機(jī)筒體和破碎 輥不斷回轉(zhuǎn)，使已被破碎的物料在向排料口位移的過程中要經(jīng)過更多次 的碾壓粉碎，這種漸進(jìn)式粉碎作用使排料粒度大大變小。中環(huán)柱磨機(jī)是 高能化的層壓細(xì)碎破碎機(jī)，可以對(duì)物料施以充分的破碎功

8、，所以能生產(chǎn)網(wǎng)站：電話：0516-8776856513645223370 QQ : 424130642出更多的細(xì)產(chǎn)品。從實(shí)踐數(shù)據(jù)中得出：中環(huán)柱磨機(jī)目前采用中壓、中速操作對(duì)進(jìn)料粒 度w 20mm-40m的礦石實(shí)施反復(fù)碾壓方式比較容易地實(shí)現(xiàn)超細(xì)?！弊鳂I(yè)（P8003mm,而且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，節(jié)能降耗明顯。在一定條件 下與其它設(shè)備配合可作 超粗粉”作業(yè)（+150-10目），同時(shí)也可在適當(dāng)工 藝條件下可實(shí)現(xiàn)+400-200目的超細(xì)粉碎。3、磨耗小一般粉碎設(shè)備所采取的粉碎措施是：要么高速，要么高壓，兩者必取其一或兩者兼顧，而中環(huán)柱磨機(jī)選擇中速、中壓。從輥 壓工作

9、狀況看，輥面的磨損主要是物料與輥面的摩擦力作用下的輥面磨 損。中環(huán)柱磨機(jī)磨損小的另一個(gè)原因是料層粉碎。輥輪與筒體襯板之間 為非接觸，輥輪與筒體襯板之間有一定的間隙，間隙是可調(diào)整；另一方 面中環(huán)柱磨機(jī)幾何結(jié)構(gòu)形式又容易形成較厚的料層，輥輪采用耐磨性能強(qiáng)的特殊合金鋼，延長耐磨件使用壽命。4、維護(hù)簡單 中環(huán)柱磨機(jī)零部件采用螺栓連接，拆裝方便。該機(jī) 轉(zhuǎn)速調(diào)整方式簡單、可靠，通過調(diào)速器可任意調(diào)整主軸（含輥輪）和筒 體各自的轉(zhuǎn)速；打開觀察口即可調(diào)整間隙，方便簡捷；整機(jī)采用潤滑脂 潤滑，所以維護(hù)簡單、使用成本低。三、中環(huán)柱磨機(jī)應(yīng)用、青島新源熱電有限公司是熱電聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保型企業(yè)。公司現(xiàn) 有循環(huán)流化床蒸汽鍋爐

10、三臺(tái)，并配有石灰石爐內(nèi)噴鈣脫硫系統(tǒng)。石灰石網(wǎng)站：電話：0516-8776856513645223370 QQ : 424130642經(jīng)粉碎機(jī)磨成粒度適當(dāng)?shù)氖沂?，然后?jīng)輸送系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng)、氣力 吹送系統(tǒng)進(jìn)入鍋爐，在爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)脫硫。石灰石制備工藝流程為圖3:（尾氣）放空收集原料15 mm粉碎家式收塵器）斗式提升導(dǎo)向擋板 篩分成品粉t料封泵送進(jìn)鍋爐 （原料倉、給料器）導(dǎo)向擋板（中環(huán)柱磨機(jī)）（斗提機(jī)）斗式提升機(jī) 螺旋輸粉機(jī)（振篩）（成品庫） 輸粉皮帶 電磁振動(dòng)給料機(jī)圖3生產(chǎn)工藝流程和主要設(shè)備組成表主機(jī)運(yùn)行電流：80A轉(zhuǎn)筒電機(jī)運(yùn)行電流：510A粒級(jí)(mm)重量（

11、g）產(chǎn)率（%）累計(jì)產(chǎn)率（%）備注+20圓 形 篩 孔-2+1.5074.726.2326.23-1.50+1.017.05.9732.20-1+0.859.73.4135.61-0.85+0.373.925.9561.56-0.3+0.141.914.7176.27-0.1+0.07451.117.9494.21-0.07416.55.79100.00合計(jì)284.8100.00網(wǎng)站：電話：0516-8776856513645223370 QQ : 424130642最初使用的石灰石制備設(shè)備存在著易損件磨損快，使用壽命短，更 換頻率高，維護(hù)量大，成品率低，

12、產(chǎn)量小，不能滿足設(shè)計(jì)要求。后經(jīng)多 方考察，認(rèn)為徐州萬和機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的中環(huán)柱磨機(jī)滿足工藝要 求。2009年選用ZH1600A中環(huán)柱磨機(jī)對(duì)小于15mm石灰石原料進(jìn)行破碎， 產(chǎn)量每小時(shí)不低于15噸，成品粉直徑小于1mm的產(chǎn)品占到75%,成品粉 粒度組成與鍋爐返料系統(tǒng)的返料粒度組成大致吻合（附表），有效提高石灰石粉利用率，能獲得有效脫硫效果。與改造前的粉碎機(jī)相比，中環(huán)柱磨機(jī)有以下特點(diǎn)： 1,成品率高， 過粉碎少；2,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪音低，生產(chǎn)粉塵少； 3, 電耗低；4，設(shè)備可靠，磨耗少，運(yùn)轉(zhuǎn)率高。、江油太白碳酸鈣廠是一家碳酸鈣粉制備企業(yè)，主要生產(chǎn)脫硫劑 和鑄造用砂。原使用顎式破碎機(jī)

13、等破碎設(shè)備和振動(dòng)篩進(jìn)行粉碎加工，由 于一次性成品率太低，返料比例太大，生產(chǎn)效率低。后工藝改造選用單 段超細(xì)破碎機(jī)、中環(huán)柱磨機(jī)和振動(dòng)篩作為碳酸鈣粉的細(xì)碎加工設(shè)備，一 次成品率由原來的25%g高到70%,成品產(chǎn)量由45t/h提高到20t/h以 上，使用一年來，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)品粒度穩(wěn)定。網(wǎng)站：電話：0516-8776856513645223370 QQ : 424130642四、結(jié)束語中環(huán)柱磨機(jī)是應(yīng)用料層粉碎和漸進(jìn)粉碎原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 目前主要采用中速、中壓實(shí)施反復(fù)多次擠壓粉碎，實(shí)現(xiàn)物料的超細(xì)粒”作業(yè)（W 03mm,同時(shí)在低產(chǎn)量的條件下，針對(duì)中、低硬度物料（如非 金屬礦石）在改變工藝等條件下也可實(shí)現(xiàn)（-150目+10目）超粗粉”粉碎, 具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、節(jié)能降耗等特點(diǎn)，具有廣泛的適用性。同時(shí)中環(huán)柱磨機(jī)最明顯的特征是：筒體以超臨界轉(zhuǎn)速方式旋轉(zhuǎn)， 使物料環(huán)