SF500100打散分级机总体及机架设计

1、前言

    打散分级机是在九十年代初开发问世的新型料饼打散分选设备，集料饼打散与颗粒分级于一体，与辊压机配套使用，构成独立的挤压打散回路。可以消除辊压机边缘漏料和开停机过程中及正常工作时未被充分挤压的大颗粒物料对后续球磨系统产生的不利影响，获得大幅度增产节能的效果。进入80年代中期后，辊压机因其高效、节能、低耗等特点，在世界范围内得到了广泛应用。随着辊压机的推广应用，虽然挤压过的物料中有70%小于2mm颗粒，并且有约占总量25～30%小于0.08mm的成品，但是仍有约占总量1O～15%大于5mm的大颗粒，并且随着辊压机使用周期的加长侧面挡板磨损后而未能及时更换，大颗粒物料的比例将加大。因此，挤压过物料的颗粒分布很宽，使得后续球磨机的配球较难适应上述物料，影响系统产量的进一步提高。因而水泥生产商迫切需求某中设备来对辊压过的物料进行打散分级处理，将大颗粒物料返回辊压机，细粉进入球磨机。为了进一步完善挤压预粉磨系统，使得进入后续粉磨系统的物料颗粒小而均齐，成为各国挤压预粉磨技术研究的主要内容，国内外各大水泥装备公司相继开发出多种设备和新工艺来达到上述目的。而打散分级机就是在上述背景下诞生的新型料饼打散分选设备。

    本课题来源于江阴水泥厂，由于该厂长期使用辊压机，但一直受到产量不高的影响。因而他们迫切希望能设计出一台打散分级设备与辊压机联合使用来提高预粉磨系统的产量。为此，他们特地委托本单位设计SF500/100型打散分级机。同时也给出了两个基本生产能力参数：

a.台时产量80～110t/h；

b.分级粒径0.2～2mm,通过调频电机变速实现。

    为此，我们在咸斌老师的指导下，根据厂方提出的要求及提供的数据首先进行了方案的提出与论证，经过研究决定：打散采用离心冲击粉碎的原理，经辊压机挤压后的物料呈较密实的饼状，由对称布置的进料口连续均匀地喂入，落在带有锤形凸棱衬板的打散盘上，主轴带动打散盘高速旋转，使得落在打散盘上的料饼在衬板锤形凸棱部分的导向作用下得以加速并脱离打散盘，料饼沿打散盘切线方向高速甩出后撞击到反击衬板上后被粉碎。由于物料的打散过程是连续的，因而从反击衬板上反弹回的物料会受到从打散盘连续高速飞出物料的再次剧烈冲击而被更加充分地粉碎。锤形凸棱主要作用是避免物料在打散盘上打滑，使甩出的物料具有较高的初速度，从而获得较大的动能，能够有力地撞击沿打散盘周向布置的反击衬板，用以强化对料饼的冲击粉碎效果。

    经过打散粉碎后的物料在挡料锥的导向作用下通过挡料锥外围的环形通道进入沿风轮周向分布的风力分选区内。物料的分级应用的是惯性原理和空气动力学原理，粗颗粒物料由于其运动惯性大，在通过风力分选区的沉降过程中，运动状态改变较小而落入内锥筒体内被收集，由粗粉卸料口卸出返回，同配料系统的新鲜物料一起进入辊压机上方的称重仓。细粉由于其运动惯性小，在通过风力分选区的沉降过程中，运动状态改变较大而产生较大的偏移，落入内外筒体之间被收集，由细粉卸料口卸出送入球磨机继续粉磨或入选粉机直接分选出成品。

    由于打散分级机是为完善挤压预粉磨系统而设计的，所以整个设计过程围绕提高系统产量，降低能耗，减少成本而展开。因为打散分级机的设计以提高产量降低能耗为目标，响应了世界节能的口号，所以将得到政府的支持，用户的青睐，具有广阔的市场前景。                            

2、SF500/100打散分级机的总体设计

2.1 总体方案论证

    已知条件：台时产量80～110t/h，分级粒径0.2～2mm。

    总体方案结构示意图：

图2-1打散分级机的结构

1.风轮电机  2.打散盘  3.打散电机  4.反击衬板  5.挡料锥  6.风轮  7.回风筒

8.分级区域  9.内筒体  10.外筒体  11.进料口  12.粗粉出料口  13.细粉出料口

    图2-1为打散分级机的结构图，物料由进料口11进入打散分级机，落在打散盘2上，打散电机3通过带轮带动打散盘旋转，物料在离心力作用下脱离打散盘高速甩出，冲击在反击衬板4上得到粉碎，然后由于挡料锥5的阻挡作用沿挡料锥边缘下落进入到分级区域8，风轮电机1直接带动风轮6旋转形成风场，物料进入分级区域后在风场的作用下实现分级，由于大颗粒物料惯性大，运动状态改变小，径向偏移小，掉如内筒体9内，由粗粉出料口12排出，小颗粒物料由于惯性小，径向偏移比较大，掉入外筒体10与内筒体之间，由细粉出料口13排出。

    该机由于风轮与打散盘的空间布置处于同一轴线上，但是两者的转速又不相同，轴的布置是关键问题，经过和老师以及同课题组人员的讨论，最后决定采用中空轴结构。

    机体主要是这样一种结构，外筒体通过螺栓与预埋钢板相连将整台机器固定于建筑物上，内筒体通过支架固定于外筒体上，回风筒通过支架固定与内筒体，内外筒体以及回风筒要保证处于同一回转轴线上，外筒体上端由顶板密封，顶板上焊有主梁以承受机架及电机的重力所带来的压力同时保证顶板有足够的刚度而不变形，主轴通过轴承安装在中空轴内，风轮通过调频电机带动主轴而直接带动，中空轴通过轴承安装在固定于机架的套筒上，打散盘装在中空轴上，打散电机通过带轮带动中空轴从而实现打散盘转动。在机架上还设有布置对称的进料装置，能使打散后的物料形成较为均匀的环形料幕进入分级区域，从而达到理想的分级效果。

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