SF500100打散分级机内外筒体设计改进
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- SF500100打散分级机内外筒体及原设计改进
1 前言
本课题是进行SF500/100打散分级机内外筒体及原设计改进探讨。该设备是与辊压机配套使用的新型料饼打散分级设备。处理对象为经挤压磨挤压后的矿渣料饼；处理量为80～120t/h ；分级粒径为 0.2～2mm 。
1.1本课题的来源、基本前提条件和技术要求
a 本课题来源：课题来源于江阴水泥厂，由于辊压机在挤压物料具有选择性粉碎的倾向，所以在经挤压后产生料饼中仍有少量未挤压好的物料，加之辊压机固有的磨辊边缘漏料的弊端和因开停机产生的未充分挤压的大颗粒物料将对承担下一阶段粉磨工艺产生不利地影响，制约系统产量地进一步提高。因为辊压机操作规程中规定：设备启动时液压系统应处于卸压状态。所以，在辊压机启动过程中将有大量未经有效挤压的物料通过辊压机。如果将打散分级机介入挤压粉磨系统后与辊压机构成的挤压打散回路可以消除以上的不利因素，将未经过有效挤压，粒度和易磨性未得到明显改善的物料返回辊压机重新挤压。
b 要完成本课题的基本前提条件是：完成对SF500/100打散分级机的内外筒体及打散分级机盖板的合理设计，在不降低工作效率的前提下对原设计的打散分级机进行合理的改进，确定一个最佳的方案。
c 技术要求：设计出的打散机对料饼分散均匀，能顺利选粉分级，节能并尽可能降低磨损，改进后的机器设计合理，运行良好稳定。
1.2 本课题要解决的主要问题和设计总体思路
设计中由于考虑到分级风轮的强度及使用寿命，制作风轮的钢板比较厚，这样就使风轮重量比较重，主轴带动风轮旋转的过程中产生的驱动扭矩就比较大，这样就会造成主轴振动大，这样就要考虑到主轴及主轴轴承的寿命问题。
为了降低以上故障的发生率，我们在改进的方案中我们设法减小主轴长度，从而让其所受的扭曲力减小，防止主轴发生弯曲、折断及主轴轴承损坏的情况发生。
由于打散分级机与离心式选粉机有很多相似的地方，因此我们在设计过程中可以参考离心式选粉机来设计。
1.3 预期的成果及其理论意义
通过对打散分级机的设计及其改造方案的设计，可以有效的降低成本，提高生产时间利用率，使挤压预粉磨工艺系统产量大幅度的提高，从而达到增加经济效益的目的。
打散分级机的工作原理
打散分级机是一种集料饼打散与颗粒分级于一体的新型分级设备。其打散方式采用离心冲击粉碎的原理，经辊压机挤牙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 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。必须强调的是，打散盘衬板表面的锤形凸棱的作用有别于传统的捶式破碎机的锤头，其主要作用是避免物料在打散盘甩出时具有较高的初速度，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。被打散的物料通过环形通道均匀地落入分级区。
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在风轮周向分布的风力分选区内。物料的分级应用的时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，在通过风力风力分选区的沉降过程中，运动状态改变较小而落入内锥通体被收集，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，在通风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，落入内锥筒体之间被收集，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。
在用于生料制备时，由于风轮的高速旋转所产生的负压和出风口所接的后排风机所产生的负压，热风入口被引入，经风轮沿径向连续送出，打散过的物料在经过风力分选区的沉降过程中形成较均匀的料幕于热风充分接触做热交换而得以烘干，湿热气体经过风口排出。由于经过风力分选区的物料在悬浮状态下与热风接触，所以热交换效率较高，烘干效果显著。
根据以上工作原理设计的打散分级机如图2-1所示：
2.3 主要结构介绍
打散分级机主要由回转部件、顶部盖板及机架、内外筒体、传动系统、滑系统、冷却及检测系统等组成。设备的具体构成部分如上图所示主轴1、进料口11、打散盘3、档料锥5、风轮6、内筒体7、外筒体8等。主轴通过轴套2固定在外筒体8的顶部盖板上，并由外加动力驱动旋转。
3．具体设计说明
3.1 原方案的筒体结构参数的设计
参考其他系列选粉机，我们能够知道打散分级机的生产能力与分级室面积大小成比例的。打散分级机内相关的工艺尺寸将影响到打散分级机的打散和分级的性能。不同类型的打散分级机，为了适应不同的工艺要求，其各个部分的尺寸比例也不相同。但是由于打散分级机调节因素比较多，灵活性也比较达，所以我们可以寻求一个统一的基本尺寸作为设计和生产中调整的依据，再配合可变的其他工艺参数，就能满足不同的需要。因此打散分级机各部分的相对尺寸可以看作为直径的一个函数，并可以看作为一个简单的比例关系。这些关系可以对实际生产的打散分级机通过统计并结合典型选粉机的相对尺寸来确定。
a 打散分级机直径的确定
根据已知条件：打散分级机的处理量为 80－110 t/h 。参考选粉机的设计我们由此可知，我们所设计的打散分级机的生产能力也与其分级室的面积有关，它们成正比。
打散分级机的生产能力可以用下列公式来估算：
(3-1)
式中： ——— 生产能力， t/h ；
——— 打散分级机外壳直径，m ；
——— 系数。与物料的性质，产品细度及选粉效率有关。
由于打散分级机分级过程和旋风式选粉机相似，所以我们可以参考旋风式选粉机，那么我们就可以取系数 ，又由于旋风式选粉机的生产效率为75％到85％，所以我们可以参考这一数据，我们取打散分级机的生产效率为80％，则生产能力 ,即 。
根据公式3.1可得出打散分级机的外壳直径
则可以得出打散分级机外壳直径 , 取整得： m
其他部分尺寸与打散分级机外壳直径成比例关系 如内筒体直径d=0.5D撒料盘直径 =0.2D , 风轮直径 ＝0.16D
具体尺寸见后面附带的图纸。
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