TFe、SiO2正常 CaO↑ TFe↑SiO2稍高 CaO↓ TFe、SiO2正常 CaO↓ 生球落下强度↓爆裂严重 生球落下强度物好,塑性↑ 熔剂中CaO含量偏高 验算熔剂配比或节制流量,取样分析熔剂成分 熔剂配比或料流偏小 验算熔剂配比或调整料流量 熔剂CaO含量偏低 验算熔剂配比或适当增加熔剂用量,取样分析熔剂成分。 膨润土配比或下料量偏小 适当增加膨润土配比和检查膨润土下料量 膨润土配比或下料量偏大 适当减少膨润土配比和调整膨润土下料量
第三章 混 合
第一节 我国球团生产常用的混合设备
一、圆筒混合机
圆筒混合机是目前球团生产中使用较广泛和普遍的一种混合设备。通过长期的生产实践证明,圆筒混合机具有生产能力大,结构简单、操作方便、运转可靠、维修工作量少和基本能满足混匀要求等优点。 (1)筒体
圆筒混合机的筒机为圆柱形的钢结构,是由普通钢卷制焊接而成。先分段制造后再进行焊接,为了提高筒体的刚度,必须将相邻的两段筒体纵向焊接错开90°或180°。为了防止筒体的磨损和提高混匀效率,在有些筒体内部高有橡胶衬板和扬料板。还有在筒体内部设置刮料板,以便随时刮掉粘在筒壁上的多余物料。
在筒体与托轮支承的地方,因为滚圈附近的筒体变形较大,所以采用较厚的钢板制造。 (2)滚圈
滚圈是筒体的支承部件,安装在靠近筒体的两端,借螺栓固定在筒体上,靠进料端称为上滚圈,靠出料端为下滚圈,筒体通过滚圈座落在四个托轮上作滚动运动。
滚圈与筒体的固定方式对滚圈的寿命有很大影响,生产实践证明,如果滚圈与筒体之间产生相对运动,则将大大加速滚圈的磨损。
滚筒的制造方法,因厂而异。在小型圆筒混合机中,有采用钢板卷制而成的滚圈。
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在大型圆筒混合机中,滚圈采用整体锻造和铸造。滚圈的断面是实心矩形,形状简单,铸造缺陷相对来说显得不突出,裂缝少。 (3)传动机构
圆筒混合机的传动机构是由驱动电动机通过弹性联轴器,减速机、齿轮联轴器到小齿轮带动大齿圈,从而使筒体转动。大齿圈有的在圆筒的中部,有的则在进料的一端。
圆筒混合机普遍采用传统的齿轮传动,大齿圈一般采用铸钢分两半,通过配合螺栓和一般螺栓与筒体上的法兰连接。对大齿圈的表面有的进行硬化处理,可提高寿命达20年左右,有的表面不进行硬化处理,特别是大型圆筒混合机的大齿圈,因为表面硬化处理后会引起变形,影响齿轮的制造精度。
小齿轮一般由锻钢制造,进行调质处理或表面高频淬火,安装在小齿轮轴上,小齿轮轴与减速机相连接。
采用齿轮传动的圆筒混合机,在使用中存在着一些问题,主要是在运转过程中产生很大的振动和噪音,这对于建筑物的危害很大,因此要求装有圆筒混合机的厂房是整体构造,使厂房基建投资增加。同时由于筒体产生振动,齿轮的中心线也随之振摆,使齿轮的正常啮合受到破坏,加速齿轮磨损,因此应采取有关的防振措施:
1)尽量将齿轮传动的圆筒混合机安装在地面上,特别是大型混合机更应这样; 2)采用弹性底座或除采用弹性底座外,还在电动机与减速机之间,减速机与小齿轮轴之间的联轴节以及滚圈与筒体之间安装减振的橡胶弹性垫圈。但是,这种结构只能减弱振动,有能从根本上消灭产生振动的原因,同时结构也比较复杂。
3)采用胶轮摩擦传动,为了防止圆筒混合机运转时的振动和消除噪音,国内外有此圆筒混合机采用橡胶轮磨擦传动技术。这种方法是混合机的筒体由4-8组的胶轮支承,每组胶轮又有直径1米左右的四个胶轮组成。几组胶轮分别置于筒体的两侧,把筒体托起,一侧的几组胶轮作为主动轮,另一侧的几组胶轮作为从动轮。为了防止筒体的摩损变形,在筒体与胶轮的摩擦部位,有的是设有与胶轮同样宽的滚圈,有的在筒体焊上一圈17毫米左右厚的锅板。为了防止筒体前后串动,在筒体中间用扁钢焊上一条带圈,夹在两档轮中间。
胶轮的种类:有采用汽车轮胎、坦克轮胎和各种特别的胶轮等。
汽车轮胎作胶轮,虽来源容易,但第一是混合机太重,而且各个轮胎内充气压力难以保持均匀等,因而轮胎易爆,特别在夏季尤甚。第二是轮胎在工作一段时间后,需要进行充气,对设备的作业率有一定的影响,虽然可在这种胶轮传动的圆筒混合机中,设有在工作过程中能自动充气并能保持各个轮胎气压自动平衡的自动充气装置,但这种装置的结构比较复杂,没有被广泛采用。
由于胶轮摩擦传动对橡胶材料性能的要求较高,而且由于胶轮的支承能力有限,目
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前用于大型圆筒混合机有困难。只能生产小型圆筒混合机,其生产能力50-100吨/小时。
经过生产实践证明,采用胶轮摩擦传动的圆筒混合机运转平稳、没有噪声、寿命长、制造容易、维护检修方便、效果良好。
(4)支承托轮
支承托轮亦称支承托辊,是承受整个圆筒回转部分的全部重量,并使筒体能在托轮上平稳转动。除摩擦传动的托轮是胶轮外,一般齿轮传动则采用钢制托轮,这种托轮一般用中碳钢制造,表面经淬火和回火处理,所以托轮表面的硬度化滚筒宽度稍大,一般大20毫米左右。托轮通过键固定于托轮轴上,轴两端装有调心轴承,轴承放入轴承座中。
(5)止推挡轮
由于筒体倾作斜安装,使之产生一水平分力,有使整个筒体地运转中向下滑移之趋势。为避免筒体向下滑移和限制转动中由于轴向推力而引起的串动,在筒体下滚圈的内外安放一对止推挡轮,以承受轴向推力。
(6)给排料装置
圆筒混合机的给料装置主要有皮带给料和漏斗给料两种型式。当采用皮带给料时,给料皮带的头轮可作可移动式,必要时可移到筒体外面便于检修。当采用漏斗给料时,为消除物料堵塞漏斗的现象,可在漏斗的倾斜面上放一块橡胶板或振动槑。
混匀的混合料经排料溜槽排出,排料溜槽通过支架用螺栓固定在基础上,溜槽上设有检修用的人孔,溜槽的上部设有罩子。
由于我国精矿粉的水分较大,一般球团用圆筒混合机不设给水调湿装置。 2、工作原理
物料在圆筒混合机内的运动情况是比较复杂的,它的工作原理简述如下: 各种原料组成的配合料,由皮带机输送到安装成一定倾角的筒体进料端,圆筒转动时,物料受筒体内壁摩擦力和圆筒旋转时离心力的作用下,附于筒壁使其随回转方向向上运行,被提升到一定高度后,由于物料的自重作用,离开筒壁被抛落到筒底,并沿着倾斜筒体的轴向朝低端(出米端)移动。物料中任何一个颗粒在上升和泻落的每一个循环中,它的轨迹都是不同的,在这样的运转过程中,物料相互冲击、混合和搅拌,经过多次的上升和泻落的往复运动,使物料中的各种成分、水分、粒度、温度等分布均匀。并形成一个螺旋状的运动轨迹向前推进,然后至出矿端卸料由皮带机运出。 2、技术特性
目前我国使用的圆筒混合机大小规格繁多,国产标准的圆筒混合机规格见表5-2。
表5-2 圆盘混合机技术规格
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规格(毫米) 圆筒转速生产能力安装角度充填系(度) <2 <4 <4 <4 2°31ˊ 1°30ˊ 2°-3° 数(%) 15 15 15 15 15 15 15 型号 电动机 功率 (千瓦) 10 30 40 55 130 80 总重 (千克) 389 11941 23567 27933 51536 51488 (转/分) (米3/时) 14 6.0 8.0 6.0 8.5 3-9.5 6-9 4-8 60-96 1502 250 900 125-375 500 ф120032500 ф200034000 ф250035000 ф280036000 ф300039000 ф300039000 ф3000312000 JO68-6 JO282-8 JO282-6 JO92-8 JS125-6 JS117-8 4、圆筒混合机的工艺参数确定和计算 (1)圆筒混合机的转速
圆筒混合机的转速对于物料的混匀、制粒和生产能力具有重要的影响。欲使物料能获得充分混合,达到较高的混匀效果,必须使物料在圆筒内产生有规律的运动,物料在圆筒内的运动状态与转速有关。当转速过高时,则离心力较大,这时物产的重力已不能使它从筒壁的最高点落下,紧贴在圆筒壁上,也就起不至混合作用。如果转速过低,则物料重力大于离心力作用,即物料对筒壁压力小,不以产生足够的摩擦力,物料还没有被带到筒壁的足够高度便滑了下来,而呈“泄滞式”状态,虽然可部分制粒,但不利于混合,因此,物料的前进速度也较大,生产能力也得到提高,物料呈“泄滞式”状态运动,虽有利于制粒,但对混匀及生产能力有所影响。在球团生产中圆筒混合机的作用是混匀,不需要制粒,因此选择的转速应稍大。
圆筒混合机的临界转速的计算公式: n临=30/√R转/分 R-圆筒半径(米)
最佳转速:n=n临(0.25-0.35) (2)混合时间
一般认为增加物料在圆筒内的停留时间,能提高混匀效果。由于圆筒涨合机是连续不断地进行工作的,因此必须将混合机安置在一定的角度,假设该角度为a,则圆筒内物料前进的速度为: υ=υ0tg(2a)米/秒
式中 υ-物料前进的速度(米/秒)
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υ0-圆筒周边的线速度(米/秒) υ0 =2πRn/60=πRn/30
则 υ=πRn tg(2a) / 30米/秒 圆筒混合机的混合时间:
t=L/υ=30L /πRn tg(2a)=L / 0.105Rn tg(2a)秒
式中 L-圆筒混合机的长度(米)
R-圆筒混合机的半径(米) n-圆筒混合机的机速(转/分) a-圆筒混合机的安装角度(度)
物料在圆筒内的停留时间,与圆筒混合机长度L、半径R、转速n和圆筒安装角度a有关。故用延长圆筒混合机长度,减小混合机转速和倾度等措施,能增加混匀时间。 (3)圆筒混合机的充填率亦称充填系数,是指物料在圆筒内的重量或体积占圆筒理论容重或体积的百分数。它的计算公式: ?=Qt / 3600Vγ 3100% 因:V=πR2L(V为圆筒体积)
则:?=Qt / 3600πR2Lγ 3100%=Qt / 113R2Lγ% 式中 ?-圆筒混合机充填度(%);
Q-圆筒混合机的处理量(吨/时)
t-物料在圆筒混合机内的停留时间,(秒); R-圆筒混合机半径(米) T-圆筒混合机长主(米) γ-混合料堆比重(吨/米3)
圆筒混合机充填率的另一种计算方法,即采用圆筒横断面处原料所占的断面积大小与圆筒断面积之比。
?=Fm / F 3100%
式中 Fm-圆筒断面上混合料所占的面积(米2);
Fm≈3/4bh;
F-圆筒横断面积(米2)
也可以用图解法,当知道a为物料距离圆筒中心的距离,则可按图5-11所示的关系曲线查出其相应的充填率。
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