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基本信息

項(xiàng)目名稱：
靜壓浮碾環(huán)輥磨的設(shè)計(jì)制造及其在非金屬礦加工中的應(yīng)用
小類：
能源化工
簡介：
該項(xiàng)目分析了現(xiàn)在無機(jī)非金屬礦加工過程中所存在的不足，具體討論了已有研磨設(shè)備在無機(jī)物料粉碎中的缺陷，這些問題包括能耗高、效率低、零件磨損嚴(yán)重等。通過仔細(xì)的分析與總結(jié)，提出了解決這些問題的途徑與方法，設(shè)計(jì)并制造了新型的細(xì)碎粗磨設(shè)備——靜壓浮碾環(huán)輥磨，有效地解決了上述問題。 集中論述了靜壓浮碾環(huán)輥磨在不同無機(jī)物料加工中的應(yīng)用，并提出了無機(jī)非金屬礦加工過程的新方案。
詳細(xì)介紹：
本作品靜壓浮碾環(huán)輥磨是一種用于細(xì)碎粗磨的粉磨設(shè)備。作品通過采用碾壓、沖擊、剪切等方式共同對(duì)物料進(jìn)行破粉碎，可用于10～300目粉體產(chǎn)品的生產(chǎn)。它不僅成功應(yīng)用了料層粉碎原理、多碎少磨原則，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料進(jìn)行柔性破粉碎。作品設(shè)計(jì)為兩層研磨，工作時(shí)，磨輥通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)固定在主軸上的多組轉(zhuǎn)盤隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤上安裝著多個(gè)錘輪，在離心力的作用下，錘輪被甩向襯板，與襯板間產(chǎn)生巨大的壓力，以此對(duì)物料進(jìn)行粉碎。在設(shè)計(jì)過程中成功解決了輥式系列磨中存在的磨輥磨損不均，磨輥易被物料卡死和磨輥的振動(dòng)而影響到磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率等問題。因此它具有高效、節(jié)能、低損耗的優(yōu)點(diǎn)。 該作品可用于細(xì)度要求不高（300目以下）的礦物粉磨，目前已投入生產(chǎn)線的有郴州桂陽魯塘某砂場(chǎng)的人工制砂廠等三家企業(yè)。該作品還可用做生產(chǎn)細(xì)度要求高的產(chǎn)品的過渡設(shè)備，與球磨機(jī)等細(xì)磨設(shè)備組成聯(lián)合粉磨生產(chǎn)工藝，郴州嘉業(yè)昌粉體設(shè)備有限公司利用該設(shè)備作為過渡設(shè)備設(shè)計(jì)的有色金屬選礦粉磨生產(chǎn)線節(jié)能降耗效果明顯，產(chǎn)品質(zhì)量提高。 更具體內(nèi)容，請(qǐng)參閱作品說明書。

作品圖片

  • 靜壓浮碾環(huán)輥磨的設(shè)計(jì)制造及其在非金屬礦加工中的應(yīng)用
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

目的： 據(jù)統(tǒng)計(jì)，粉體制備的能耗占整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)電耗的40%，設(shè)法降低這方面能耗，符合國家可持發(fā)展的戰(zhàn)略，于國于民都有很大的意義。本作品根據(jù)現(xiàn)代粉磨理論，在立式磨的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)磨機(jī)結(jié)構(gòu)，精選研磨材料，設(shè)計(jì)制造出一種結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、易損件壽命長、高效、節(jié)能的粉體加工設(shè)備。 思路： 在總結(jié)了現(xiàn)有研磨設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了靜壓浮碾環(huán)輥磨，主要從三個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)，一是采用拐臂式設(shè)計(jì)，；二是在襯板端部設(shè)計(jì)一段臺(tái)階進(jìn)行過渡；三是設(shè)置了均料盤。研磨過程如下：符合磨機(jī)進(jìn)料要求的、均勻進(jìn)入磨機(jī)的物料，在重力和離心力的作用下物料呈S型下落，經(jīng)過碾輪與靜止的環(huán)襯的多層剪切、沖擊、碾壓，使之形成理想的粉末狀，從下部排出。 創(chuàng)新點(diǎn)： 一是研磨時(shí)以破碎為主，同時(shí)加入了粉末的過程，實(shí)現(xiàn)了“多碎少磨”的粉碎過程，符合粉碎理論的要求；二是在設(shè)計(jì)中去除了氣流分級(jí)機(jī)構(gòu)，采用機(jī)外分級(jí)，從整體上簡化了磨機(jī)的結(jié)構(gòu)，降低了磨機(jī)的設(shè)計(jì)制造難度，還有效地提高了研磨效率，符合現(xiàn)代研磨設(shè)備磨外分級(jí)的發(fā)展趨勢(shì)；三是改傳統(tǒng)的端面研磨為圓周研磨，大大提升了研磨效率。 技術(shù)關(guān)鍵： 本設(shè)備的設(shè)計(jì)，采用了現(xiàn)在粉體工程的破碎理論的成果，尤其是“多碎少磨理論”和“料層粉碎原理”。該設(shè)備既具有高速機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)高產(chǎn)低耗的優(yōu)點(diǎn)，又具有接近氣流粉碎機(jī)的產(chǎn)品細(xì)度。 本項(xiàng)目使用環(huán)輥浮輪，采取了“拐臂”設(shè)計(jì)。

科學(xué)性、先進(jìn)性

科學(xué)性： 低能耗——運(yùn)用了“多碎少磨、料床粉磨、層壓粉磨”等現(xiàn)代研磨成果，顯著降低了磨機(jī)的能耗； 高效率——將輥磨機(jī)端面研磨改造為圓周研磨，既提高了研磨速度，又克服了端面研磨軸向力大、物料不均勻、易過載的缺點(diǎn)； 創(chuàng)新性： 新思路——采用多層結(jié)構(gòu)，上部以細(xì)碎為主，中部以粗磨為主，下部以細(xì)磨為主的工作方式，給高效研磨設(shè)備的開發(fā)提供了新的思路。 參考文獻(xiàn)： [1]吳建明，方志剛．國內(nèi)外粉碎工程設(shè)備最新進(jìn)展和展望【A】．中國有色金屬學(xué)會(huì)冶金設(shè) 備學(xué)委會(huì)，第三屆全國選礦設(shè)備學(xué)術(shù)會(huì)議論文集【C】，北京：冶金工業(yè)出版社，1995-28 [2] 張志鐵．物料粉碎理論【I】．長沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，1995 [3]劉思朝，“多碎少磨”在大型銅礦中的應(yīng)用《第七屆全國粉碎工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集》，1999 [4]鄭水林. 非金屬礦加工技術(shù)與設(shè)備[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，1998:43-55 [5]孫成林. 2003 年中國粉體工業(yè)現(xiàn)狀[J]硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程, 2004,(04)

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

技術(shù)入股或技術(shù)轉(zhuǎn)讓皆可

作品可展示的形式

模型、圖片、圖紙

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

靜壓浮碾環(huán)輥磨使用范圍廣，生產(chǎn)能力大，能耗低，生產(chǎn)成本低，可廣泛適用于各種非金屬礦加工，因此該產(chǎn)品具有良好綜合效益。 隨著研發(fā)水平的不斷提高、對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行不斷的改進(jìn)，我們?cè)谘邪l(fā)粉體設(shè)備這個(gè)方向上不斷前進(jìn)，使其應(yīng)用于更廣范圍的戰(zhàn)略目標(biāo)將轉(zhuǎn)向?yàn)槎喾N粉體設(shè)備組合，確立行業(yè)內(nèi)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 合理選用資源，節(jié)約能遠(yuǎn)，保護(hù)環(huán)境是當(dāng)前和今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須面對(duì)和解決的重大課題。靜壓浮碾環(huán)輥磨正是為了追求這個(gè)目標(biāo)而不懈努力。在非金屬礦生產(chǎn)中，粉磨這一環(huán)節(jié)是重中之重。就水泥行業(yè)而言，全國上規(guī)模的接近4000家，這些廠的球磨機(jī)保有量已達(dá)1.5萬臺(tái)，還有鐵礦行業(yè)及全國運(yùn)行的傳統(tǒng)粉磨設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，球磨機(jī)保有量已超過20萬臺(tái)。然而，球磨機(jī)是一種高能耗設(shè)備，采用傳統(tǒng)設(shè)備所提供的入磨料進(jìn)行粉磨，其高能耗缺點(diǎn)更加顯著，且生產(chǎn)效率低。靜壓浮碾環(huán)輥磨屬于典型的細(xì)碎粗磨設(shè)備，適合生產(chǎn)10～300目的顆粒，能夠?yàn)槌?xì)粉磨行業(yè)提供最優(yōu)良的入磨料，減少球磨的時(shí)間，有效降低了能耗，因此，其綜合使用效益較高，市場(chǎng)潛力巨大。

同類課題研究水平概述

環(huán)輥磨是國外于上世紀(jì)八十年代研發(fā)出來的一種先進(jìn)的粉磨設(shè)備，中國300多家企業(yè)在當(dāng)時(shí)引進(jìn)了該設(shè)備，但國內(nèi)卻一直沒有開發(fā)出自己的產(chǎn)品。到現(xiàn)在為止，國內(nèi)的環(huán)輥磨設(shè)備仍然不多，這個(gè)領(lǐng)域的研究依然十分欠缺，國內(nèi)有關(guān)環(huán)輥磨機(jī)理論研究的文章屈指可數(shù)，也就是說，這個(gè)領(lǐng)域有著很大的的發(fā)展空間。 國內(nèi)用的最多的環(huán)輥磨為雷蒙磨，它是非金屬礦物深加工的重要設(shè)備之一。因雷蒙磨性能穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)、性價(jià)比高，自引進(jìn)我國20多年來，已被應(yīng)用于非金屬礦物的加工。但其存在著諸多的缺點(diǎn)：1.細(xì)度偏低，分級(jí)精度較差，很難滿足越來越高的用戶要求；2.磨后顆粒的粒度分布較大，很不均勻，給后期產(chǎn)品生產(chǎn)帶來麻煩；3.粉塵外泄較嚴(yán)重。不但污染環(huán)境惡化操作條件，而且成品損耗較大；4.細(xì)度產(chǎn)量較低，能耗較大；5. 粉碎效率較低。因此，國內(nèi)一些單位開始著力于開發(fā)一些新型的環(huán)輥磨機(jī)。比較有代表性的有HLM環(huán)輥磨環(huán)輥磨、湖南的長沙深湘柱磨機(jī)和長沙廣義磨。 HLM環(huán)輥磨采用沖擊、擠壓、研磨的原理對(duì)物料進(jìn)行粉碎，安裝在磨環(huán)支架上的磨環(huán)與銷軸之間有很大的活動(dòng)間隙。當(dāng)磨環(huán)支架隨主軸公轉(zhuǎn)時(shí)，磨環(huán)受離心力的作用甩向磨圈， 并壓緊磨圈內(nèi)壁又圍繞銷軸自轉(zhuǎn)，物料通過磨環(huán)與磨圈的間隙時(shí)，受到磨環(huán)的沖擊、擠壓、研磨而粉碎。該設(shè)備具有投資省、效益高、分級(jí)精度高、工作平穩(wěn)可靠等特點(diǎn)，是干法生產(chǎn)化工產(chǎn)品生產(chǎn)中的三大填料之一——重鈣超細(xì)粉的理想設(shè)備。 柱磨機(jī)是一種上部給料、下部排料的立式破碎設(shè)備，主要破碎部件是由繞主軸公轉(zhuǎn)和繞自身軸自轉(zhuǎn)的3個(gè)輥輪和錐形襯板組成，當(dāng)?shù)V物從上部給人，靠自重進(jìn)入輥輪和錐形襯板組成的破碎腔中，形成錐形環(huán)料層，由于滾輪的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，將物料經(jīng)過中速、中壓反復(fù)碾壓，破碎成合格的產(chǎn)品從下部自動(dòng)排出。該機(jī)型具有破碎比大、碎礦粒度小、產(chǎn)品粒級(jí)分布合理等特點(diǎn)，且設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊合理，便于操作與維護(hù)。 廣義磨為立式結(jié)構(gòu)，由傳動(dòng)裝置、粉磨裝置和機(jī)體組成。其原理是傳動(dòng)裝置帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，從而使磨輥等轉(zhuǎn)子部件同步旋轉(zhuǎn)，磨輥又在摩擦力及物料阻力作用下實(shí)現(xiàn)反向自轉(zhuǎn)，碾壓粉磨物料。該設(shè)備具有電耗低、無污染、成品率高、易維護(hù)等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于化工、建材、礦山等領(lǐng)域。 這些新機(jī)型解決了研磨過程中噪音大、故障多和粉塵污染嚴(yán)重等問題，但生產(chǎn)效率仍然不高，能耗大的問題依然突出。因此，如何提供一種合理的方法來提高生產(chǎn)效率、較低能耗將是環(huán)輥磨機(jī)研究的中心問題。
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