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【完整版】毕业论文破碎机设计

发布时间:2021-01-09 23:09

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  1 1.1 选题的目的和意义 绪 论 中国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一, 煤炭的生产量和 消费量占世界首位。煤炭作为中国的主要能源及钢铁、化工领域的原料在相 当长的时间内不会有大的改变, 因此煤炭在中国国民经济中的地位是举足轻 重的。然而,在中国的煤炭消耗中,煤炭的加工利用处于低水平阶段,存在 着高能耗、高污染、 低效率的利用现状,也产生一系列的环境污染问题,如: 燃煤产生烟尘和S02排放量分别占80%和90% , 中国的大气污染属典型的煤烟 型大气污染。全国己有62.3%的城市S02年平均浓度超过国家二级标准,日平 均浓度超过国家三级标准。S02排放量的持续增加使中国酸雨覆盖面积占国 土面积的40%,酸雨污染给森林和农作物造成的损失每年达数百亿元。大气 中的S02的主要来源于高硫煤的使用,而中国的高硫煤约占总产量的10%,按 每年10亿吨的产量算,每年约有1亿吨的高硫煤,而去硫的最基础设备就是 将硫及其伴生物从煤中的解离—也就是说要将煤充分破碎, 破碎煤就需要破 碎机,这是选择本题的目的之一。其二如前所述,新的选煤技术和工艺需要 新型的破碎机,否则影响新的选煤工艺和方法的技术水平。近三年来,选煤 厂广泛采用的各式破碎机由于结构与机理的原因, 破碎后的产品或者过粉碎 严重,排料粒度不能有效的控制,同时伴有大量粉尘或者破碎机的破碎强度 低,不能适应含煤研石的煤炭破碎,且破碎后粒度不均匀,容易超粒,不但 使得后续的洗选难度加大,分选效果变差,同时难以满足目前市场的需要。 由此造成的损失每年数亿人民币。为解决此问题,在国内的破碎机技术尚未 满足国内使用条件的技术下,目前大量从国外进口破碎机,如山西的平塑、 安家岭煤矿、神华集团的神木矿区、大柳塔选煤厂、贵州盘江集团的老屋基 选煤厂、永城煤电集团、晋城无烟煤矿业集团等等,国外破碎机的价格是国 内同类价格的6-8倍,如果研制的破碎机能替代进口产品,每年可为国家节 约外汇至少1亿美元。因此,无论从环保的角度、社会效益的角度、直接经 1 济效益的角度,还是解决生产实际问题的角度,研究新型的分级破碎机,具 有较重大的现实意义。 1.2 1.2.1 破碎机概述 破碎的目的 固体物料在外力的作用下克服物料的内聚力. 使大颗粒破碎成小颗粒的 过程称为粉碎。 物料粉碎由破碎机和粉磨机来完成,粉碎的目的有如下: (1) 均化 随着粉碎的进行,物料的总表面积不断增加。因此大颗粒物 料碎裂成细粉状态, 这样才可能使几种不同固体物料 (主要是化学成分不同) 的混合,得到良好的均匀效果。 (2) 选矿(解离) 随着矿产资源的开发利用,原矿品位日趋降低,为 了取得原矿中的有效成分,需要大量矿石经过选矿加工后才能利用,而且人 选矿石中难选矿石愈来愈多。矿石中有用成分同杂质紧密地结合在一起,为 使矿石中有效成分解离。只有将其充分破碎。经过选矿才能将有用成分同杂 质分开,并剥除杂质,得到较纯净的精矿。 由于工业的发展,要求矿石综合回收的元索越来越多,对矿石的粉碎要 求也更具体,对粉碎机械的要求也更高。 (3) 粒度分布 在工业生产中,由于具体的生产工艺要求,对固体原料 有较严格的粒度要求,粉碎机械必须满足其产品粒度。 (4) 使物料的比表面积增加 比表面是单位质量或体积的物料的表面 积,物料的粒度越小。其比表面积越大,增加物料的比表面积可使物料同周 围介质的接触面积增大,从而反应速度加快。例如.催化剂的接触反应,固 体燃料的燃烧与气,物料的溶解,吸附与干燥,以及在化工上利用粉末颗粒 流化床的大接触面积来强化传质与传热等。 1.2.2 齿辊破碎机的特点和分类 常见的破碎机主要有鄂式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、锤式破碎 2 机、冲击式破碎机和齿辊破碎机等。齿辊破碎机是一种传统的破碎机械,它 的主要破碎作用是劈碎,同其它类型的破碎机相比,这种破碎机的特点: (1) 破碎过程的能量消耗小; (2) 过粉碎(粉化)程度小,破碎的产物多呈立方体; (3) 结构简单,工作可靠,维护与检修方便;成本低廉。 基于以上优点,齿辊破碎机在许多工业部门都有应用,特别在选煤厂 应用得更多。 齿辊破碎机是破碎烟煤、无类煤(含矸石量少)和页岩的主要设备,主 要用于原煤的粗碎(产品粒度在50mm以上)和中碎(产品粒度在25-6mm)。 双齿辊破碎机的工作机构(图 1)主要是转动的两个圆齿辊,旋转的圆 辊面上有齿、棱和槽。物料被齿面辊带到破碎空间后,因受到两齿辊的劈碎 作用(主要破碎方法)而破碎,经过破碎的物料经下面排料口排出。 齿辊破碎机按齿辊数目可分为单齿辊破碎机、 双齿辊破碎机和多齿辊破 碎机。生产中以单、双齿辊破碎机应用最多。在选煤厂中应用的单齿辊破碎 机都采用较长的辊齿,故主要适用于粗碎;双齿辊破碎机的辊齿一般较短, 适用于中碎;四齿辊破碎机适用于中碎。 1.2.3 齿辊破碎机的工作原理 两个破碎辊在传动装置的驱动下相向转动,固定辊 1 支承在固定轴承 2 上。移动辊3支承在移动轴承4上,安全装置5(弹簧保护装置或液压缸保险装 置)顶住活动轴承,并用定位垫块6调节两辊的间隙,其最小距离也称排料口 宽度,用以控制破碎块产品粒度。物料自两辊上方加入,在辊子与物料间摩 擦力作用下,物料被带入两辊之间,受挤压破碎后,自下部排出(见图1.1)。 破碎后的粒度一般控制为80~120 mm。 3 图1.1 齿辊破碎机工作原理示意图 1.固定辊 2.固定轴承 5.安全装置 3.移动辊 6.定位垫块 4.移动轴承 1.2.4 双齿辊破碎机的基本构造 图1.2是传统式双齿辊破碎机的构造示意图。它是由一对齿辊、两对外 啮合齿轮、弹簧保险装置、机架及胶带轮等部件所组成。机架 1是由型钢焊 接而成的结构件,固定齿辊2安装在机架的固定轴承3上。可动齿辊4装在可 动轴承5上,可动轴承可以在固定于机架上的轴承座6上滑动,利用弹簧7将 可动轴承压紧。电动机通过胶带轮8和传动齿轮9及10使固定齿辊转

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