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辊式破碎机的全面介绍

作者:红星机器 发布时间:2013-01-16

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破碎设备在破碎过程中承担这主要的角色,每一种破碎设备的工艺都不一样,我们今天主要就说其中的一种,就是辊式破碎机,针对辊式破碎机做详细的介绍。

辊式破碎机

1 破碎机理

物料破碎是砖瓦生产的必要工序生产砖瓦所用的燃料、原料,如煤、粘土、煤矸石、页岩及杂质(料礓石)等,以不同尺寸的块状物料出现。根据生产要求,它们中绝大部分需要进行破碎。破碎就是依靠外力(主要是机械力)克服固体物料内力而将其大块分裂成小块的过程。生产砖瓦产品所用原料.按其处理后物料块的要求,可将破碎作业分为三级,即:粗碎:处理后物料块度为40 mm~80 mm的占70 %以上:中碎:处理后物料块度为3 mm~40mm的占7 0%以上 :粉碎 :处理后物料块度 3 mm 的占70%以上。 物料在处理过程中.每经过一级破碎.都有一定程度的破碎并变小破碎前后物料大块直径之比,称为破碎比,即:

i = D1大/D2大

式中D1 大一破碎前物料大块直径 ;

D2 大一破碎后物料大块直径。

物料的大块直径.通常以能够通过95%该物料的筛孔尺寸表示 若以破碎前后物料的平均直径之比表示.则称之为平均破碎比,一般破碎机的平均破碎比为3-30 。对于破碎机械来说.破碎比是评定机械效能的一项重要指标对于物料来说.破碎比的要求是确定破碎工艺流程与破碎机设备选型的重要依据。

各种固体物料都具有承受一定外力的机械强度。根据施加外力的性质,机械强度可分为抗压强度、抗折强度和抗拉强度等破碎时.当施加的外力超过该物料的机械强度极限时就发生破裂。一般情况下.矿石的机械强度越大就越难破碎,所消耗的动力也越大。通常采用普氏硬度系数来评定矿石的强度所谓普氏硬度系数( f ) 是矿石的极限抗压强度( a压) 除以1 00,即:

f =a/l00

按普氏硬度系数可 以将矿石分成五个硬度等级 ,如表 l 。

矿石硬度系数

在现实情况下.生产砖瓦的原料一般其普氏硬度系数f f ) 均不大于 4 根据这一特点.我们又将其分为软质、中硬和硬质三类:软质,普氏硬度系数为2以下:中硬,普氏硬度系数为2 ~3;硬质.普氏硬度系数为3~4。

2 破碎设备的选型及分类

针对各种物料的机械强度及内部结构特征.可采用诸如挤压、劈裂、折断、磨削和击碎等机械破碎方法,将物料破碎。目前采用的破碎机,往往同时具有多种破碎方法的联合作用。现将常用破碎机的主要破碎方法、破碎比及适宜破碎的物料特性等列于表2 。

主要破碎机的性能特点

为了更好地深入分析破碎设备的性能.下面主要对双辊破碎机进行深入讨论。

辊式破碎机.物料从上面加入破碎机.物料在两个相互平行而旋 向相反 的辊子间受挤压或挤压和撕裂而破碎。已破碎的物料在重力作用下排出。如两辊转速不同时,则还有研磨作用,如图 1 。

两辊转速不同

辊式破碎机的破碎比,随着物料性能、 辊子表面形状和破碎作用原理的不同而异.一般 i =3~15 对于表面光滑的辊式破碎机.破碎硬物料时.其破碎比i = 3~4:破碎软质物料时i = 6~8:带齿的辊式破碎机破碎粘性物料时.i = 0~15 辊式破碎机的常用结构形式. 如图2

辊式破碎机主要结构

辊式破碎机按辊面分平辊与齿辊两种辊式破碎机除有单齿辊破碎外.一般都为对辊破碎机对辊破碎机按安装方法可分为固定辊圈、单可动辊圈与双可动辊圈三种 单可动辊圈的构造简单.而且可防止非破碎物体落入时造成机器的损坏固定辊圈的构造固定.可作为强力破碎方式采用.当然为保护设备必须采用必要保险措施及辊筒磨损后能及时调整装置对辊破碎机按传动装置可分为单式传 动和复式传动两类单式传动一般用于破碎量小的破碎:复式传动用于破碎量相对较大的破碎辊式破碎机的规格以辊圈的直径D和长度L表示.如D×L= 600X 500 辊式破碎机的辊圈直径一般为400 mm~1500 mm.外径尺寸以100mm递增.辊圈的长度多采用直径的0.4~1.0倍。

3 辊式破碎机的主要参数

辊式破碎机结构简单、紧凑、轻便和可靠,其破碎后的物料粒度较小.但过粉碎程度小.可以处理粘性物料其缺点是平辊破碎机易出现片状过大块料。

3.1 生 产能 力

辊式破碎机的生产能力与物料的物理性能、粒度、加料均匀程度和辊子的转速及间隙等 因素有关根据理论计算并加以修正系数后的计算公式为 :

Q=60πDLenμγ

式中Q一生产能力,t/h;

D一辊圈直径 . m:

L一辊 圈长度 . m:

e 一两辊间隙 . m:

n一 辊圈转速. r/min:

μ一破碎物料的松散系数, 对于中硬岩石 =0.2~0.3, 对于粘性的湿物料 μ=0.4~0.6;

γ一破碎物料的松散前容重,t/m3 。

3.2 辊式破碎机的辊圈线速度

为了既起到良好的破碎效果又能保证设备的自身稳定性f 辊圈外径达到1000mm, 长度为800mm,自身质量就达3000 k g了) ,根据自身的转动惯量及长期的实践应用情况.对于平滑辊面的圆周线速度不应大于11.5 m/s.齿形和沟槽形的辊子不应大于7.5m/s 破碎软湿物料可以采用差速对转( 约差 l 5%~2 0%) 。

其中破碎软质和潮湿物料.或要求产品粒度较细时.在转速取值范围内,可用较快的转速,并可使两辊圈差速对转.减少潮湿物料的粘接.增加物料的研磨获得较细的颗粒破碎硬的干物料.而又要求粒度不太过细时.可采用较低的转速。

3.3 功率选配

辊式破碎机的需要功率.一般采用经验公式计算。

破碎中硬物料时 :

N=0.7 94KL V

式 中N -辊式破碎机所需功率 ,k W:

L一辊圈长度,m;

V一辊圈圆周速度,m/r ai n :

K一系数,K = 0.6 d1/d2+ 0.1 5,其中d1与d2 分别代表喂料和出料粒径

破碎煤时 :

N=KLDn

式中 L一辊圈长度m:

D一辊圈直径.m:

n一辊圈转速.r/min:

K一系数 . K= 0.8 5

4 高速细碎辊式破碎机的性能与注意问题

4.1 性 能

辊式破碎机在砖瓦生产企业 中的应用情况为: 光面辊式破碎机常被用于破碎粘土和软质页岩.软质页岩中混杂中硬页岩或粘土中加杂中硬页岩如用光面辊式破碎机必须为高速细碎辊式破碎机.才可起到粉碎的目的 高速细碎辊式破碎机部分机型的主要性能见表 3 。

主要性能

4.2 辊圈的材质与硬度

在高速细碎辊式破碎机中重要的是辊圈的质量问题.它不仅决定了设备 的粉碎效果.还决定了设备的使用寿命因为在破碎物料时少数硬质页岩或煤矸石等物料对辊圈磨损影响会很大.并且辊圈高速运转磨损加快.从而就要求辊圈不仅要韧性好.还要硬度高。对于耐磨材料来说.一般情况下.超硬的材料就耐磨材料耐磨性与硬度的关系见图3所示。

眼模型与硬度的关系图

由图3可见 .耐磨性与硬度并不是成正比例关系.不是一条直线.当硬度值超过HB 6 00时,再提高硬度对耐磨性提高的幅度很小,在HB 600以下.硬度增加对耐磨性提高意义较大。对于任何一种耐磨材料而言.硬度与韧性都是一对矛盾的统一体.研究耐磨材料的生产工艺实际上就是解决材料的硬度与韧性的匹配, 达到既耐磨又具韧性的 目的。对用户来说,希望辊圈的磨损小.但更重要的是要求耐磨材料不能被破碎。因为辊圈产生裂纹后.极易开裂飞出伤人。 所以不能为了追求高硬度而牺牲韧性。现在应用中的辊圈材料多采用高铬合金和高锰合金两种我国建材行业标准中辊圈表面硬度规定为≥55 HRC.高锰合金材料的辊圈当硬度超过 HRC56后易产生隐性裂纹 .因此.加工时辊圈一般硬度控制在 HRC 52~5 6范围比较合适这样既保证了材料的硬度又有一定的韧性。

4.3 结构上应注意的问题

在原来的设计中.辊圈与轴的定位采用轴 向挡圈径向固定,这样的结构在设备工作中因振动.紧固螺钉易松动从而引起辊圈轴向窜动.后改为轴向压盖轴向定位.几年来从没发生辊圈轴向串动问题在高速细碎辊式破碎机中采用的是固定辊圈式。

这样在正常工作时.辊圈除了转动外不会有径向位移此结构在有较硬质物料进入辊圈时有可能破坏设备.此时必须设计安全保险装置 一般保险装置有受扭矩的切断安全销和在径 向方向的受纯剪切力的安全销 后一种较常用并且更换安全销也比较方便高速细碎辊式破碎机为保证破碎效果.辊圈磨损量不应大于1O mm ,一般根据磨损情况及时磨修或更换.并且 固定辊圈在修磨后能及时调整辊圈之间的间隙.在保证强度的条件下结构上必须有可调装置。

平辊在破碎粘性物料时.肯定会有粘性物料粘于辊面上。尽管辊圈高速运转,并有差速对转可搓掉一部分物料。但不能全部清除,这样。在辊圈下方出料端需配置刮除所粘物料的装置 对于刮料装置需及时可调.刮料板需耐磨.其硬度一般取低于辊圈硬度10 HRC~15 HRC为宜.避免在安装不合适时损伤辊圈。

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