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1250立式磨分離器設(shè)計(jì)開題報(bào)告
１、課題論證
1.1課題研究的目的與意義
立式磨是一種高效節(jié)能烘干兼粉磨設(shè)備，它既有萊歇磨可翻磨輥檢修的優(yōu)點(diǎn)，又具有MPS磨輥套可翻面使用、壽命長的特點(diǎn)。集細(xì)碎、烘干、粉磨、選粉、輸送為一體，具有粉磨效率高、電耗低、烘干能力大、產(chǎn)品細(xì)度易于調(diào)節(jié)、工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、噪音低、無粉塵污染、磨耗低、檢修方便、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。立式磨由國外首先設(shè)計(jì)以及應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中，并得到迅猛發(fā)展。但最近十幾年，隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的全球化，立式磨在國內(nèi)各領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，驗(yàn)證了其磨機(jī)的設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐的相融性及制造技術(shù)的日趨成熟性。
立式磨（或輥式磨)因其粉磨效率高、單位電耗低，可烘干兼粉磨．產(chǎn)品細(xì)度易于調(diào)節(jié)，顆粒均齊、化學(xué)組成容易控制、系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小，投資省，環(huán)境污染小，噪音低、磨損少等一系列優(yōu)點(diǎn)，已引起世界水泥行業(yè)的高度重視 國外一些權(quán)威人士甚至預(yù)言：立式磨將有取代球 (管)磨機(jī)而被用來粉磨水泥原料、熟料、煤和各種礦石的可能。水泥粉磨機(jī)是水泥干法生產(chǎn)線上重要的設(shè)備，為熟料生產(chǎn)提供保障。該設(shè)備對(duì)平衡熟料生產(chǎn)，降低水泥綜合成本，保證水泥粉磨系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行及提產(chǎn)至關(guān)重要，因此研究水泥粉磨技術(shù)具有十分重要的意義。
1.2文獻(xiàn)綜述（相關(guān)課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀）
自20年代德國研制出第一臺(tái)立式磨以來，它就以其獨(dú)特的粉磨原理克服了球磨機(jī)粉磨機(jī)理的諸多缺陷。由于立式磨采用料床粉磨原理粉磨物料，具有粉磨效率高、電耗低（比球磨機(jī)節(jié)電20%～30%）、烘干能力大、允許入磨物料粒度大、粉磨工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、土建費(fèi)用低、噪音低、磨損小、壽命長、操作容易等優(yōu)點(diǎn)，吸引著世界各國許多粉體工程研究人員和設(shè)備制造廠商。經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，立式磨技術(shù)已經(jīng)十分成熟。特別是60年代以來，隨著窯外分解技術(shù)的誕生并向大型化發(fā)展，立式磨在國外水泥工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，其技術(shù)水平得到了進(jìn)一步的提高和完善。國內(nèi)外10多家公司相繼研制了各種類型的立式磨，均取得了成功。德國LOESCHE公司研制了LM立式磨、Pfeiffer公司研制了MPS立式磨、KruppPolysius公司研制了RM立式磨、丹麥F.L.Smith公司研制了Atox立式磨；日本宇部公司生產(chǎn)的UB-LM立式磨；目前正在制造的萊歇磨LM69.40立式磨，主機(jī)裝機(jī)容量為7 000kW，產(chǎn)量可達(dá)1 200t/h，將用于印度與日產(chǎn)10 000噸熟料的水泥生產(chǎn)線配套粉磨水泥原料，是世界上最大的立式磨。
同球磨機(jī)一樣，國外立式磨也正在向大型化方向發(fā)展。如日本字部 (UBE)公司生產(chǎn) 的LM50·40型萊歇磨，傳動(dòng)功率4100kW，粉磨原料產(chǎn)量已達(dá)550t／h，系統(tǒng)電耗為l5．1kwh／t。德國伯力鳩斯公司 KruppPolysius研究設(shè)計(jì)的世界上最大的立式磨安裝 在韓國，磨盤直徑4600ｍ，輥?zhàn)又睆綖?.9m，產(chǎn)量為600t／h，電機(jī)功率4100kW。據(jù)報(bào)道、目前已研制產(chǎn)量為800t／h的大型萊歇磨，德國RENK公司宣稱，與立式磨配套的行星齒輪減速機(jī)，“早已實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 10000HW的功率”，因此，立式磨的生產(chǎn)能力完全可與球（管）磨機(jī)媲美，事實(shí)上也的確如此。
我國自本世紀(jì)六十年代就開始引進(jìn)CE型雷蒙磨和萊歇 (LM)型平盤中速磨，隨后開 始測(cè)繪、仿制，主要用于電力，水泥行業(yè)的煤粉制備。1978年，我國天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院與江蘇省吳江縣水泥廠臺(tái)作，將電廠拆除的PZM1600／1380平盤中速磨煤機(jī)改造后粉磨水泥原料，開創(chuàng)了國內(nèi)采用立式磨粉磨水泥原料的先河。隨后，臺(tái)肥水泥研究設(shè)計(jì)院于 1984年進(jìn)行立式磨研究，l988年該院設(shè)計(jì)的HRM1250型立式磨在安徽省蒙城水泥廠安裝，調(diào)試，試生產(chǎn)，1993年8月在蒙城水泥廠通過了國家建材局主持的部級(jí)技術(shù)鑒定，結(jié)論認(rèn)為“其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平”，并建議在 “電力，化工、建材等行業(yè)大力推廣應(yīng)用(見華東建材配件通訊，1993) 。
此外我國還先后從德國法伊夫公司和克虜伯 ·伯力鳩斯公司引進(jìn)了適臺(tái)各種規(guī)模水泥廠使用的MPs型和RM型立式磨制造技術(shù)，國產(chǎn)首臺(tái)樣機(jī)RMl7／8型立式磨已用于江蘇省溧陽市水泥廠 黑龍江牡丹江特種水泥廠從德國法伊夫公司引進(jìn)了MPS140A型立式磨，用于粉磨 白水泥原料，1988年投產(chǎn)；1989年安徽省安慶市白水泥廠從同一公司引進(jìn)了MPSl12A型和MPS140C型立式磨，用于粉磨白水泥原料和熟料；同時(shí)衡陽地區(qū)白水泥廠也引進(jìn)了MPS140C型立式磨用來粉磨白水泥熟料；1985年，福建省順昌水泥廠從澳大利亞 BHP公司引進(jìn)了Atox35型立式磨，用于烘干粉磨水泥原料．1988年 7月投產(chǎn)山東省新汶水泥廠從德國克虜伯 ·伯力鳩斯公司引進(jìn)了RM25／12型立式磨用于粉磨水泥原料，1991年7月投產(chǎn)。這些引進(jìn)設(shè)備無疑為立式磨技術(shù)在我國研究設(shè)計(jì)和推廣應(yīng)用提供了示范，同時(shí)也打下了良好的基礎(chǔ)
至 1985年8月底為止，單就合肥院研究設(shè)計(jì)的HRM型RM 型立式磨，就在全國各地推廣了85臺(tái)套，用于粉磨水泥原料、煤，自水泥原料及磷肥等。所有這些，表明立式磨技術(shù)的發(fā)展十分迅速。之所以如此，乃是由于立式磨與球磨機(jī)相比，在技術(shù)指標(biāo)方面有著無可爭(zhēng)辯的優(yōu)越性。
立式輥磨機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域很多，除水泥行業(yè)外，沈重新開發(fā)設(shè)計(jì)了吉林化纖用的MLS1008磨硅粉的立式輥磨機(jī)。開發(fā)了電廠脫硫用的MLS1813立式輥磨機(jī)，為北京大唐陡河電廠開發(fā)設(shè)計(jì)了脫硫用MLS3123立式輥磨機(jī)。今年計(jì)劃完成鋼渣磨的技術(shù)設(shè)計(jì)，用我們的立式輥磨機(jī)的優(yōu)勢(shì)拓寬公司立磨的應(yīng)用領(lǐng)域。到目前為止，公司的立式輥磨機(jī)的供貨范圍基本上是從三道閘門到排渣口，熱風(fēng)進(jìn)口到出風(fēng)口；爭(zhēng)取在一定的時(shí)間內(nèi)，完成立磨的成套工作，為將來水泥生產(chǎn)線成套作準(zhǔn)備。
1.3課題研究的內(nèi)容、總體方案及技術(shù)路線、進(jìn)度安排等
1.3.1研究內(nèi)容
1.系統(tǒng)總體方案的制定
其中包括立式磨總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其它部分設(shè)計(jì)的制定。
2.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
其中主要包括立式磨的分離器尺寸計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3.液壓系統(tǒng)的分析
其中包括立式磨液壓系統(tǒng)的介紹與分析
4.總結(jié)
其中包括設(shè)計(jì)小結(jié)、心得體會(huì)等。
1.3.2 設(shè)計(jì)要求
本課題任務(wù)為1250立式磨下殼體與分離器設(shè)計(jì)。具體要求如下：
磨盤中徑：1250mm；
磨輥直徑：1000mm；
磨盤轉(zhuǎn)速：43r/min；
產(chǎn)品細(xì)度：R0.08=8～12%；
產(chǎn)量：16～18t/h；
磨機(jī)壓力損失：5-6kpa，主電機(jī)功率：160kw；
分離器電機(jī)功率：7.5kw；
分離器轉(zhuǎn)速：30～215r/min；
液壓系統(tǒng)壓力：8～14mpa；
設(shè)備總重：3100kｇ。
1.3.3總體方案
當(dāng)今的立式分離器有三種基本形式:動(dòng)態(tài)分離器、靜態(tài)分離器、動(dòng)靜態(tài)組合分離器。立磨根據(jù)不同的物料及用途,分別選用動(dòng)態(tài)、動(dòng)靜態(tài)組合式兩種結(jié)構(gòu)形式的分離器。動(dòng)態(tài)分離器見圖3.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)鼓設(shè)計(jì)成錐鼓形,葉片設(shè)計(jì)成倒錐形,目的是使物料通過葉片時(shí)顆粒所受的離心力均勻,粗顆粒在離心力較低的轉(zhuǎn)子下部分離沉降,細(xì)顆粒在離心力較高的轉(zhuǎn)子上部進(jìn)一步分離。動(dòng)靜態(tài)組合分離器是一種高效分級(jí)機(jī)見圖3.3,其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用了筒形動(dòng)葉片轉(zhuǎn)籠、靜葉片轉(zhuǎn)籠相結(jié)合,動(dòng)、靜葉片傾斜一定的角度。一般情況下動(dòng)、靜葉片相向配置。靜葉片的主要作用是導(dǎo)向,使裹帶物料的氣流均勻地進(jìn)入動(dòng)葉片轉(zhuǎn)籠內(nèi),提高物料分離效率。該分離器的分級(jí)精度高,可獲取較細(xì)的成品,但由于氣流不是水平均勻地進(jìn)入動(dòng)葉片轉(zhuǎn)籠,因此氣流阻力較大,葉片磨損較嚴(yán)重。這種結(jié)構(gòu)的分離器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造精度要求高,目前在立磨系列中主要用于超細(xì)粉磨分離過程。
圖3.2 動(dòng)態(tài)分離器示意圖 圖3.3 動(dòng)靜態(tài)分離器示意圖
分離器是保證產(chǎn)品細(xì)度的重要部件， 立式磨的分離器主要有靜態(tài)分離器、 動(dòng)態(tài)分離器以及組合式分離器。靜態(tài)分離器利用導(dǎo)風(fēng)葉使氣流旋轉(zhuǎn)，靠粒子的離心作用將大顆粒分離下來。通過調(diào)節(jié)導(dǎo)風(fēng)葉的角度來調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度。動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，葉片與料粒撞擊，給物料較大的圓周速度，從而產(chǎn)生較大的離心力，使粗顆粒分離下來。這種分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品細(xì)度可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速改變，已得到廣泛使用組合式分離器將上述兩種分離器相結(jié)臺(tái)，能進(jìn)一步提高分離效率，同時(shí)叉可將粗粉直接送到磨盤中央重新粉磨，減少了粗粉在磨內(nèi)循環(huán)的次數(shù)，降低磨機(jī)的壓力損失。但這種分離器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高。分離器的傳動(dòng)有機(jī)械和液壓兩種傳動(dòng)方式。通過分析比較，確定立式磨采用動(dòng)態(tài)分離器、機(jī)械傳動(dòng)。
1.3.4技術(shù)路線
1.磨機(jī)產(chǎn)量的確定
2磨機(jī)規(guī)格(磨盤直徑)的確定
3分離器的設(shè)計(jì)
4液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5下殼體的設(shè)計(jì)
1.3.5進(jìn)度計(jì)劃
時(shí)間
任務(wù)設(shè)計(jì)及要求
第1-2周
與答辯老師見面，分析、查閱資料，熟悉設(shè)備技術(shù)要求、北京，學(xué)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)，做好前期準(zhǔn)備工作，撰寫開題報(bào)告和外文翻譯，準(zhǔn)備開題報(bào)告答辯PPT
第3-4周
分離器整體結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，對(duì)分離器裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定總體尺寸。
第5周
繪制分離器有關(guān)的草圖，計(jì)算并校核有關(guān)尺寸。
第6-8周
三維設(shè)計(jì)，液壓零部件設(shè)計(jì)。
第9周
繪制A0的裝配圖、零件圖。
第10周
手繪A1的圖紙。
第11周
檢查設(shè)計(jì)，修改設(shè)計(jì)。
第12周
整理編寫設(shè)計(jì)說明書，交給指導(dǎo)老師審定，制作答辯提綱，設(shè)計(jì)定稿，打印，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
第13周
進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
1.4注意存在的問題
立式磨系統(tǒng)與球磨系統(tǒng)相比，有待改進(jìn)之處是 ：
1、 只適用于研磨中等硬度的銹料。尤其是石灰石中石英顆粒的含量超過5～7％時(shí)。磨輥磨損嚴(yán)重。不宜用立式磨；
2、由于磨輥容易磨損，因此磨輥的磨套和輥芯采用分體制造。 輥套用耐磨性材料輥芯用一般金屬材料。而安裝時(shí)都是采用熱裝，故對(duì)安裝有較高的技術(shù)要求，否則兩者之間容易松動(dòng)；
3、對(duì)設(shè)備制造質(zhì)量要求高，特別是對(duì)液壓裝置要求高。如果壓力不足，立式磨產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量便難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求；
4、操作管理要求高。有的立式磨不允許空磨啟動(dòng)，物料大于時(shí)還要噴一定量的水否則物料漉性太大，在磨輥與磨盤之間留不住物料 ；
1.5參考文獻(xiàn)
[1] 徐灝等主編：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 2、3、4卷，1991版 ，機(jī)械工業(yè)出版社
[2] 張建民：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第二版），北京：北京高等教育出版社，2001年8月
[3] 孫啟才主編：分離機(jī)械北京高等教育出版社，1993年11月第1版
[4] 任德樹.粉碎篩分原理與設(shè)備.北京：中國冶金工業(yè)出版社出版，1984年9月
[5] 譚慶昌.機(jī)械設(shè)計(jì).長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社出版，2000年5月
[6] 劉順安主編.液壓與氣壓傳動(dòng).吉林工業(yè)出版社
[7] 銀紀(jì)普?！案咝Ъ?xì)碎機(jī)生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)探討”.礦業(yè)快報(bào)，2000(12).3～5.
[8] 高春甫等：機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，長春，吉林大學(xué)出版社，2003年8月
[9] 朱熹林 張代治等：機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，北京，科學(xué)出版社，2004年8月
[10] 選礦手冊(cè).冶金工業(yè)出版社，1993年
[11] 吳建明.粉碎節(jié)能理論與輥壓機(jī)〔Ｊ〕.國外金屬礦選礦，1993
[12] 侯洪生.機(jī)械工程圖學(xué).科學(xué)出版社
2、答辯組論證結(jié)論
（1）方案可行，技術(shù)路線清晰 □ （2）方案可行，技術(shù)路線基本清晰 □
（3）方案基本可行，技術(shù)路線不很清晰 □ （4）方案和技術(shù)路線不很清晰 □
（5）方案和技術(shù)路線不清晰 □
3、指導(dǎo)教師意見： 教研室主任意見：
指導(dǎo)教師（簽名）： 教研室主任（簽名）：
年 月 日 年 月 日
注：(1) 開題報(bào)告是用文字體現(xiàn)的設(shè)計(jì)（論文）總構(gòu)想，篇幅不必過大，但要把計(jì)劃設(shè)計(jì)的課題、如何設(shè)計(jì)、理論依據(jù)和研究現(xiàn)狀等主要問題說清楚；
(2) 字?jǐn)?shù)不少于3000字，參考文獻(xiàn)不少于6篇，印刷字符在10萬印刷符以上。