1.1 工作原理簡述
雙轉(zhuǎn)子內(nèi)篩分
破碎機(jī)由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別帶動(dòng)內(nèi)、外轉(zhuǎn)子作方向相反轉(zhuǎn)速不同的轉(zhuǎn)動(dòng),使被破碎物科在受到強(qiáng)烈沖擊的同時(shí),還會(huì)受到很大的剪切作用力。由于外轉(zhuǎn)子以一定速度旋轉(zhuǎn),因而會(huì)有一部分物料積存在內(nèi)襯上,形成“料墊”,這樣可以大量地減少單位產(chǎn)品中的鐵耗。
在破碎機(jī)的外轉(zhuǎn)子下部,有一個(gè)倒錐形的出料篩,該篩與外轉(zhuǎn)子一起傳動(dòng),將合格的碎料篩入機(jī)底料斗,而不合格的粗料將在離心力的作用下沿倒錐篩面爬升再進(jìn)入破碎腔下端繼續(xù)粉碎。
當(dāng)塊狀物料(如石灰石、熟料或其它脆性塊料1通過進(jìn)料口下落,經(jīng)進(jìn)料預(yù)篩分,放走細(xì)粉后,粗料進(jìn)入內(nèi)轉(zhuǎn)盤區(qū),物料即在該區(qū)內(nèi)受到撒料盤的拋撒及打擊板的沖擊而被高速拋向外轉(zhuǎn)筒區(qū)(該區(qū)由拋物線反擊板構(gòu)成),此時(shí)物料受到高速、旋轉(zhuǎn)方向相反的外轉(zhuǎn)簡拋物線反擊板的強(qiáng)烈反沖擊,脆性物料被急劇破碎。同時(shí),在內(nèi)外轉(zhuǎn)筒間隙處物料被剪切或被反彈與后續(xù)高速物料相遇而發(fā)生高速碰撞破碎,然后義以高速從外轉(zhuǎn)簡反擊板處被拋向內(nèi)轉(zhuǎn)盤,與打擊板錘再次撞擊。物料經(jīng)過在上述三個(gè)區(qū)受到強(qiáng)烈沖擊、剪切和互相碰撞等作用而被破碎成粉料,經(jīng)出料篩篩分后,合格產(chǎn)品通過底部的出料口卸出,大塊物料在離心力的驅(qū)動(dòng)下,沿內(nèi)篩而斜坡再進(jìn)入破碎區(qū)被打擊板錘擊打和飛行物料再次沖擊破碎。
1.2主要特點(diǎn)
(1)預(yù)篩分功能:本破碎機(jī)的進(jìn)料斗是由間距為5mm的平行鋼條構(gòu)成的半弧性篩板,當(dāng)物料經(jīng)篩板進(jìn)入破碎機(jī)時(shí),其中粒徑<5mm的細(xì)粉物料被預(yù)先篩分出來,可以作為成品直接用于水泥生產(chǎn)。這樣,既避免了這一部分細(xì)粉物料的過粉碎,也為破碎機(jī)減輕負(fù)擔(dān),減少了不必要的能量損耗。
(2)多次擊打作用:當(dāng)物料進(jìn)入破碎機(jī)后,首先受到內(nèi)轉(zhuǎn)子上的沖擊板錘的打擊作用,被打擊的物料快速飛出,當(dāng)碰到簡體內(nèi)壁時(shí)受到強(qiáng)烈的沖擊作用,反擊回的物料再次回到筒內(nèi),一部分受到物料之間的互擊碰撞作用,另一部分再次受到內(nèi)轉(zhuǎn)子沖擊板錘的打擊作用。所以,物料進(jìn)入簡體后,在內(nèi)外轉(zhuǎn)子的作用下,受到打擊、沖擊、反擊和互擊等多次撞擊作用。
(3)剪切作用:原中國建筑材料科學(xué)院副院長龔方田教授曾建議我們:“充分利用剪切力對(duì)脆性材料的粉碎作用將有節(jié)能效果。”由于本破碎是由上下兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別帶動(dòng)內(nèi)、外轉(zhuǎn)子作方向相反、轉(zhuǎn)速不同的轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)物料以高速度沖向外轉(zhuǎn)子內(nèi)壁時(shí),由于外轉(zhuǎn)子內(nèi)襯的線速度與顆粒的飛行速度相垂直,因而在碰撞瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的剪切力,而剪切力對(duì)于脆性物料有很好的破碎效果,從而提高破碎機(jī)的破碎效率。
(4)外筒內(nèi)襯存在料墊:一部分物料在離心力的作用下貼在外簡內(nèi)襯上,形成一層料墊。此料墊一方面可以使破碎過程中實(shí)現(xiàn)真正的“料打料”,提高破碎效率;另一方面也起到了保護(hù)內(nèi)襯、減少簡體磨損的作用。
(5)分級(jí)功能:簡內(nèi)物料經(jīng)過多次擊打后,一部分細(xì)粉物料已經(jīng)達(dá)到水泥生產(chǎn)的要求,直接被內(nèi)篩篩分出來,可以直接作為成品;而另一部分粗顆粒在離心力作用下沿坡形篩面爬升至外簡體內(nèi)襯下部,繼續(xù)接受物料擊打作用。
(6)旋轉(zhuǎn)速度的合理分配:在保證內(nèi)轉(zhuǎn)子撒料沖擊力的前提下,適當(dāng)控制其轉(zhuǎn)速,而以外轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動(dòng)作補(bǔ)充,可改善內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的工況。
2、雙轉(zhuǎn)子內(nèi)篩分破碎機(jī)性能試驗(yàn)及其結(jié)果分析
2.1 試驗(yàn)結(jié)果
2004年,武漢理工大學(xué)與江蘇省某機(jī)械廠合作,將小1.5m雙轉(zhuǎn)子內(nèi)篩分破碎機(jī)投入運(yùn)行性能試驗(yàn),基本工作情況和試驗(yàn)結(jié)果如下:
試驗(yàn)地點(diǎn):江蘇省某機(jī)械廠裝配車間
試驗(yàn)物料:新型干法水泥熟料
喂料方式:料斗喂料
生產(chǎn)能力:40~45t/h
出料方式:人工鏟運(yùn)
出料粒徑:100%<5mm
耗電量:1.7kWh/t 裝機(jī)容量( 30+37)kW]
出料粒徑:見表l
2.2結(jié)果分析
(1)能耗分析
目前,國內(nèi)破碎機(jī)在保證成品物料的粒徑95%<5mm時(shí),平均電耗為2.0 kWh/t,而本臺(tái)雙轉(zhuǎn)子內(nèi)篩分破碎機(jī)在保證成品物料粒徑lOO%<5mm時(shí),平均電耗為1.7 kWh/t?梢,雙轉(zhuǎn)子內(nèi)篩分破碎機(jī)不但明顯提升了破碎機(jī)的破碎效果,而且也使單位電耗下降了15%。我們僅對(duì)新型干法水泥熟料做了試驗(yàn),相信對(duì)于其它脆性物料,雙轉(zhuǎn)子內(nèi)篩分破碎機(jī)同樣會(huì)有一定程度的節(jié)電效果。
值得注意的是,由于上面所提到的在外轉(zhuǎn)子內(nèi)襯形成了料墊,所以內(nèi)襯可以得到很好保護(hù),降低鐵耗,從而節(jié)約了造成鐵耗的能量,我們稱為“鐵耗能”,從而也使能量更加充分地運(yùn)用于破碎物料。這是從節(jié)能的角度將能耗與鐵耗統(tǒng)一評(píng)價(jià)的重要觀點(diǎn)。
(2)粒徑分析
根據(jù)表l,我們不難看出雙轉(zhuǎn)子內(nèi)篩分破碎機(jī)破碎出的新型干法水泥熟料粒徑非常理想,全部分布于5mm以下。
而且,200~100日之間的物料占到10%,100日-0.9mm的物料占到27%,其余也全部<5mm,完全控制了后續(xù)粉磨的入磨粒度。這些分布比較均勻的物料,進(jìn)入球磨機(jī)時(shí),可以有針對(duì)性地調(diào)整球磨機(jī)內(nèi)鋼球的級(jí)配,從而既可以大幅度地提高磨機(jī)效率,義可以降低球磨機(jī)的鐵耗。
2.3應(yīng)注意的問題
(1)內(nèi)轉(zhuǎn)子上的打擊板承受強(qiáng)烈的高頻沖擊,其形狀與材質(zhì)的設(shè)計(jì)應(yīng)以沖擊失效的激勵(lì)為主要依據(jù),并兼顧切削磨損的問題。
(2)內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承的冷卻有一定難度,要予以重視。
3、結(jié)論
通過性能試驗(yàn)可知,由于雙轉(zhuǎn)子內(nèi)篩分破碎機(jī)的新型結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì),在保證物料的破碎質(zhì)量和臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的情況下,破碎機(jī)效率得到提高,并有良好的節(jié)約電能和降低鐵耗效果;而且,由于其新穎的內(nèi)部分級(jí)功能和良好的破碎質(zhì)量,也為后續(xù)的球磨機(jī)鋼球級(jí)配提供有利條件。通過進(jìn)一步的完善,可望成為一種應(yīng)用廣泛的新型高效破碎設(shè)備。