管磨机的总体与结构设计开题报告.doc

1、南昌航空大学高职学院毕业设计(论文)开题报告题目 管磨机的总体与结构设计专 业 名 称 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 填 表 日 期 2011 年 03 月 12 日一. 选题的依据及意义： 球磨机作为一种介质运动式粉碎设备，自1893年以来，己在金属矿及非金属矿选矿厂、冶金、建材、化工及电力部门等若干基础行业的物料粉碎中得到广泛的应用.球磨机具有较突出的优点:对物料的适应性强,生产能力大,可满足  现代化大工业生产的要求;粉碎比大，可达到300以上，并易于调整粉磨产品的细度；可适应不同情况下的操作，既可干法作业也可湿法作业，还可以把干燥和干法合并一起同时

2、进行：结构简单、坚固、操作可靠、维护管理方便、能长期运转；有很好的密封性，可以负压操作，防止灰尘的飞扬,所以球磨机在工业应用及发展中经历了如此长的时间仍未被淘汰，而且球磨机在今后相当长的时间内仍将是物料粉碎的主要设备，对它的工作理论进行深入研究仍是十分必要的和价值的.但是球磨机同时也具有一些缺点：工作效率低，用于密度为2.2-3.2g/  的中硬物料粉磨作业中的电量约占水泥生产厂全厂用电量的三分之二，而用于粉磨的电能有效利用率只有7左右，其余绝大部分电能转变为热量消耗掉：体型笨重，大型磨机总重可达几百吨.所以就提高球磨机粉磨效率和球磨机在粉磨行业中的利用前景而言，仍是一个值

3、得研究的课题。目前，由于球磨机的上述不可替代的优点，所以它仍然是水泥行业主要设备，消耗着水泥工业的60的电力，就此而言,如何增加球磨机的产量以及降低其电耗，是有个巨大的应用价值和实际意义！文档为个人收集整理，来源于网络本文为互联网收集，请勿用作商业用途二。 国内外研究概况及发展趋势：自从1891年法国人KONOW和DAVIDSON在德国申请了第一台连续作业管磨机专利以来，至今已有100多年的历史了.虽然新型粉磨设备立磨、辊压机、辊筒磨等纷纷投入市场,对球磨机形成了一种挑战,但球磨机仍以其稳定可靠的操作运行特点占主导地位。随着生产的发展和技术的进步,球磨机的规格越来越大，目前世界上投入运行的大型

4、球磨机的规格已达到直径6.2m×25m，装机功率外112000kw。随之改革开放，我国引进设备即满足了现代化生产的需要有促进了生产技术的进步，促使国产磨机及传动装置形成规格日趋大型化,形式多样化的新局面。磨机根据研磨介质和粉磨物料的不同,可分为球磨机、棒磨机，管磨机，自磨机，旋臼式辊磨机等。磨机是物料被破碎之后,再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥，新型建筑材料、耐火材料、化肥、金属选矿、玻璃以及陶瓷等生产行业,对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。 工作原理：物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格钢球，筒体转动产生离心

5、力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。物料在第一仓达到粗磨后,经单层隔仓板进入第二仓，该仓内镶有平衬板，内有钢球,将物料进一步研磨。粉状物通过卸料箅板排出,完成粉磨作业。而三筒磨机的构造则是一个大直径的球磨筒体后分别装上三个小直径磨筒体，原料从大磨筒边粉磨边流入第1个小球磨筒2，然后再从球磨筒2的末端流入球磨筒3,由球磨筒3的粉磨好的粉料流入球磨机出口，如此流水作业，实现球磨连续化生产。这种球磨机的另一特点是粉碎效率高，一些超硬质材料均可粉磨。传动装置的工作性能直接影响着所配磨机的性能和成本，有的甚至起决定性作用，传动装置在整个磨机中占有十分重要的地位，因此，在设计磨机时应根据

6、它的特点，精心选择传动装置。当前应用最广泛的是边缘传动和中心传动。对于大型磨机采用边缘传动最为经济。在本设计中选择的主要考虑初始费用的高低，以选边缘传动为宜。与中心传动相比,齿轮精度要求稍低,容易制造费用低，如果设计的好，效率与中心传动差不多。边缘传动式磨机传动中最常用的方式之一，大多数中小型磨机都采用边缘传动。单电动机的边缘传动的功率一般不超过2500w，随着设计方法和制造技术的发展,这个界限也会随之改变。三. 开流高细、高产磨改造技术：1. 开流高细、高产管磨机改造技术简介 作为一种用于提高粉磨效率的新技术，主要用于长径比较大，不宜改造成闭路粉磨系统的磨机。管磨机的内部

7、改造无外乎三大件：隔仓板、研磨体和衬板。实践证明隔仓板的改造对管磨机来说是最为有效，强制过料、合理仓位与级配、磨内筛分是成功的三要素。以高产为目的的可达到增产35% 以上。以高细为目的的，可以在不降低产量的前提下，筛余细度下降到 23%以下，两种技术节电效果极其明显。也正因为该技术的出色优点，开流高细、高产管磨机改造技术被列入国家环保总局二三年公布国家重点行业清洁生产技术导向目录中。它是对普通开流管磨机内的隔仓板及出口篦板进行改造，并在隔仓板间增设筛分装置,使物料能在磨内实现颗粒分级，从而大大提高系统的粉磨效率。根据磨机的规格不同,投资规模在10万元与30万元之间不等。投资

8、回收期为三个月到六个月。该技术不造成任何环境污染，磨机台时产量增加30%40，降低钢材消耗及能耗2530%。2. 现有筛分装置的性能、特点分析 现将国内外现有筛分装置的结构及性能比较如下：结构及工作原理（1）锥形筛板型筛分隔仓板（1号) 该隔仓板由进料和出料篦板、焊接在隔仓板架上的导料板、双向导料锥以及联接螺栓组成。 一仓内已磨好的物料通过进料篦板进入导料板上，随着磨机的回转被提升导向,落到锥形筛板上，细料通过锥形筛板的筛缝落到卸料锥上，流入二仓；而未通过筛缝的粗料，只有沿着锥形筛板的表面流回一仓内，重新粉磨。（2）微介质型筛分隔仓板（2号） 丹麦史密斯公司制造的康必丹磨又称微介质磨

9、，其适用的隔仓板又称微介质型筛分隔仓板. 进料侧装有扇形的粗筛板，相邻筛板之间缝隙为1420，其后装有一层带有2。5筛缝的细筛板，隔仓板中心位置装有1个中心卸料锥，粗筛板与细筛板距离为45.支撑板为盲板，扇形衬板保护支撑板不被磨损。  当磨机工作时，前仓物料通过粗筛板之间的缝隙,进入和细筛板之间的空间，随着磨机的回转，细料穿过细筛板的筛缝落到扬料板上再被提升到上部，然后经过中心卸料锥的出料端泻落到后仓；而粗料和小研磨介质等也被类似于扬料板的小抄板带到高处，然后经过中心卸料锥返回到一仓，继续粉磨.(3）扇形筛板型筛分隔仓板（3号) 合肥水泥研究设计院首先推出这种隔仓装置，称其

10、为内选粉筛分装置，目前市场上绝大多数公司均采用这种结构。其进料篦板的篦缝一般为同心圆环形或平行于弦长的直条形，篦缝较宽，一般为20。紧贴进料篦板装有形状与其相同，带有34筛缝的扇形筛板。出料篦板为盲板，或者带有辐射状的篦缝，缝宽尺寸较小，一般为68。隔仓板与扬料板有分离组合型的，有组焊为整体的.前仓物料在磨体回转作用下，进入进料篦板的宽篦缝内，小于扇形筛板筛缝的物料进入隔仓板内,在扬料板带动下,流向卸料锥的锥面，泻入后仓。大于筛缝的物料，从进料篦板的篦缝返回前仓。（4）筛分仓型筛分隔仓板（4号） 在扇形筛板型筛分隔仓板的基础上，为了增加筛板过料面积，提高筛分能力，从结构上进行了改进,将筛板与进

11、料端篦板拉开一定距离（一般为3050）,在进料篦板与筛板间形成一个小空间,使粗细料在这个空间内进行筛分。笔者把它叫做筛分仓，把这种隔仓板称为筛分仓型隔仓板。其筛分机理与扇形筛板型隔仓板基本相同,不同的是粗细料经进料篦板的宽篦缝进入筛分仓内进行筛分时，粗料不再从篦缝返回前仓，而是通过扬料板带动,流向卸料锥泻入前仓。由于筛板离开了进料篦板，被进料篦板篦筋所挡住的筛板筛缝也可发挥筛分能力大大增加。(5）GA型磨内筛分隔仓板(5号）  该机构是根据日本现有技术结合中国管磨机的实际情况，运用大型计算机集成系统模拟磨机运行而仿真设计的.其进料篦板的篦缝一般为同心圆环形或平行于弦长的直条

12、形，篦缝较宽,一般为20。紧贴进料篦板装上带有筛板的组合扬料板，筛板筛缝大小根据不同客户的具体情况确定，扬料板后面装有形状与进料篦板相同，带有一定筛缝的扇形筛板，筛缝大小根据不同客户的具体情况确定。出料篦板带有辐射状的篦缝，缝宽尺寸较小一般为68，在扇形筛板后面，和扇形筛板之间有一定空间.主要支撑和保护扇形筛板.  前仓物料在磨体回转作用下，进入进料篦板的宽篦缝内,扬料板带动粗细粉混合料沿筛分板流动，小于筛板筛缝的物料在重力作用下进入扬料板的细粉流动空间通过卸料锥细粉出口进入后仓，大于筛缝的物料，从卸料锥粗粉出口返回前仓。各种筛分装置性能比较  通过上述

13、各种筛分装置结构介绍、筛分原理分析及性能比较，不难可以看出GA系列筛分装置无论从筛分动力，过料能力，通风能力，自洁能力，调节料位能力及寿命方面都优于其他筛分装置,现将各种筛分装置的性能比较如下:项目名称筛分动力过料能力通风能力自洁能力 调节料位能力使用寿命月）锥形筛板型 重力筛分能力强 面积小，动力大，能力差.一般,易卡料。微介质型水平积压力大，能力一般.面积大,动力小，能力一般。 盲板，最差 一般,易卡料。 调节强 18月以上扇形筛板型 侧堆积压力,能力较强。 面积较大，动力小，能力一般. 一般宽缝设计,不卡料.筛分仓型 水平积压力小，能力最差。 面积较大，流动好，能力较强.一般一般，易卡料

14、。 GA型 重力和水平积压力，能力最强. 面积最大，动力最强,能力最强. 面积大，最强。 宽缝设计,不卡料. 调节强 18月以上3. 开流高细、高产磨改造实践中遇到的问题  尽管开流高细、高产管磨机改造技术在提高粉磨效率粉磨方面有着很大的潜力，但由于各种筛分隔仓装置的使用,改变了原有的磨内的物料的流通，使得原有的一些经验数据（如仓长分配，各仓填充率等)在改造中失去了意义,只能依靠现场安装技术人员不断地调试,很浪费时间,也影响了工厂的正常生产，同时磨机改造时也出现这样、那样的问题。使得改造成功的几率只有50左右。4。研究意义 粉磨作业是水泥生产中的重要环节，无论是生

15、料还是水泥都要通过粉磨来获得。如果燃料是煤，亦需磨成煤粉才能入窑燃烧。粉磨将直接影响到水泥生产的质和量以及技术经济指标.水泥工业大量耗能，能耗费用站水泥成本的很大部分，其中燃料和电力各半.水泥的单位电耗约为100110kWh/t，其中粉磨电耗占到60%70.表 1列举了各工艺系统部分电耗的比例.表1  水泥生产各系统部分电耗比例工艺系统 电耗比例,%矿山和预均化       5生料粉磨         &#

16、160; 24生料搅拌           6熟料烧成及冷却     22水泥粉磨           38包装及发运         5   由表1可以看出粉磨是一种效率极低的作业，加入粉磨过程中的能量，90%以上都变

17、为热量或其他能量而散失。而作为由上述介绍可知水泥粉磨工业主要设备的球磨机又是效率极低的，许多专家、学者在提高它的能量利用率上提出了很多方法，并付诸于实践，取得了很好的效果。开流高细、高产磨改造技术是一种新提高粉磨效率的技术，理论上可以大幅度提高粉磨效率，但在实践过程中缺乏有效的理论研究，大多只能依靠经验进行改造，从而导致成功率不高.因此,对开流高细、高产磨改造技术过程中,关于筛分隔仓装置的位置以及与之相关的填充率等问题的研究,给出磨机改造提供理论依据，并指导磨机履行的实施与操作，提高粉磨效率，真正发挥开流高细、高产磨改造技术的优势,对水泥工业有着十分重要的意义。文档为个人收集整理，来源于网络个

18、人收集整理,勿做商业用途5.课题内容和技术方案磨机生产工艺的主要客观规律是：首先按照具体条件，正确地确定隔仓板的位置，然后再调整填充率、确定研磨体直径、级配、数量以及衬板形式,方能使粉磨效率达到最佳化。  磨机隔仓板的位置，与磨机结构、物料的物理性质以及操作参数有关,但在确定其（无论是单层、双层以及带筛分作用的双层隔仓板）具体位置时，往往都从经验出发,或是一些总结性资料,很少从理论作具体的分析研究工作.虽然有些也谈及到理论的问题，但基本是宏观论述；但这也不足为奇，现有的关于粉碎、粉磨的理论发展还不是很全面。  关于粉磨理论的研究，仅就1867年Ritti

19、nger定律 问世以来，已有130年的历史，其间许多学者提出了不少非常有价值的理论，然而这些理论几乎都不能直接应用到生产实践中去，只能作为分析研究和判断问题时的基础理论。  在诸理论中，1937年俄国科学家提出的间歇磨粉磨动力学，是研究粉磨设备进出物料力度间关系的理论,与球磨机在粉磨过程中连续地进行这一单一作业的实践比较吻合；近年来现代粉磨动力学虽有所发展,但经典粉磨动力学因有具体的计算公式，运用起来比较方便、简单,也比较符合实际；同时，用它推导出有关粉磨的一些常数，在生产实践中至今仍在使用。可是在运算过程中，受到其参数和常数相互关系的困扰,经常出现一些问题，影响

20、了它指导生产实践的作用。  开流高产、高细磨改造技术中主要的改进措施就是在磨机中改(增)设筛分装置，使得磨内物料的研磨得到更好的控制,进一步提高粉磨效率.本课题拟就提高该技术的成功率上作出贡献,抓住粉碎过程中的能量的这个主线，结合粉磨动力学知识,从理论上给出筛分装置的合适位置以及与之相关填充率、级配的推荐值，并结合实践加以论证，从而更好地指导实践，提高该改造技术的成功率。整个研究过程可分为以下几个步骤：  （1)针对课题的需要补充关于破碎粉磨能耗理论、粉碎动力学、优化设计、试验数据处理的相关知识，掌握相关的处理软件。  (2）结合粉磨动力学以及

21、前人所研究的关于破碎粉磨的经典理论，根据对整个粉磨流程的能量消耗的平衡,多仓粉磨能力的平衡，得出系列的关于磨机隔仓板位置的模型（公式、图表）。  （3)根据能耗的最优化，得出关于隔仓板位置与仓长、磨机填充率的推荐值。  （4）结合实际生产中，系列的生产数据对得出的模型进行分析和修正,得出最终结论。  (5）应用得出的数据、模型对磨机实际应用的筛分隔仓装置的装配进行指导,得出实践验证结论。文档为个人收集整理，来源于网络本文为互联网收集,请勿用作商业用途四原始资料及设计技术要求：（一）原始资料1）管磨机的设计规格2.6×13m；

22、2）管磨机的其它主要技术参数：入磨物料粒度：10mm； 填充率：30%; 功率1000kw； 磨机转速：17。5r/min; 产量： 35t/h； 出料粒度：4900孔/平方厘米； 筛余量：12。（二）管磨机的设计技术要求1） 根据主要技术参数设计管磨机的结构（管磨机总装配图，回转部分总装图、出料中空轴、双隔仓板和筒体等）。2） 要求英文资料翻译忠实原文。3） 要求完成的设计能满足实际要求，图面及文字说明表达简洁、清晰、易读懂,图纸设计规范,符合制图标准。能用于指导实际的生产、装配.4) 要求毕业论文叙述条理清楚，设计计算正确，论文格式规范。五目标、主要特色及工作进度：1 目标通过这次对管磨机总体与结构的设计，学会利用查参考书和某些图表正确计算零件的尺寸和一些参数。培养自己掌握一般机械设计的思路，设计方法和设计步骤。提高自己利用计算机绘制二维图纸和三维实体模型的设计能力.最终目标是：设计一个管磨机系统以及绘制管磨机总装配图，回转部分总装图、出料中空轴、双隔仓板和筒体的二维图纸.2 主要特色管磨机与其他磨机设备相比，具有如下优点：（1)能耗较低，无粉尘