φ2.4×11m球磨机总体及筒体设计
使研磨体产生最大粉碎功时的筒体转速称作球磨机的理论适宜转速n。当靠近筒壁的最外层研磨体的的脱离角?=54°44′时,研磨体具有最大的降落高度，
Rn2对物料产生粉碎功最大。将?=54°44′代入式cos?≥，可得理论适宜转
900速，由[4]
n?22.832.2 （3-2） ?RD0代入公式（3-2）
n?32.232.2??21.23r/min D02.33.2.3 转速比?
球磨机的理论适宜转速与临界转速之比，简称为转速比，由[4]
32.2D0n（3-3） ????0.76
n042.4D0上式说明理论适宜转速为临界转速的76%。一般磨机的实际转速为临界转速的70～80%。
3.2.4 磨机的实际工作转速
磨机理论适宜转速是根据最外层研磨体能够产生最大粉碎功观点推导出来的。这个观点没有考虑到研磨体随筒体内壁上升过程中，部分研磨体有下滑和滚动现象。根据水泥生产中磨机运转的经验及相关统计资料来确定磨机的实际工作转速。下面几个经验公式是对干法磨机的实际工作转速的确定方法，由[5]
当D>2.0时 ng?32.2 ?0.2D （3-4）
D032.2 （3-5） D0当1.8m D0式中: ng——磨机的实际工作转速，r/min； D0——磨机的有效内径，m； D——磨机规格直径，m。 6 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2008 代入公式（3-4） ng?3.2.5 磨机的功率 32.232.2?0.2D??0.2?2.4?20.75 r/min D02.3影响磨机需用功率的因素很多，如磨机的直径、长度、转速、装载量、填充 率、内部装置、粉磨方式以及传动形式等。计算功率的方法也很多，常用的计算磨机需用功率的计算式有以下三种，由[4] G N0?0.2VD0n()0.8 （3-7） V N0?0.148D0n??0.2 （3-8） N0?0.184VD0n? （3-9） （6.16?5.75?）式中: N0——磨机需用功率，kW； V——磨机有效容积，m3； D0——磨机有效内径，m； n——磨机的适宜转速，r/min； G——研磨体装载量， t； 。 ?——磨机填充率（以小数表示） 选用公式（3-7）计算： G?2.3??79.83?N0?0.2VD0n()0.8?0.2?????10.68?2.3?20.75????V?2??44.37?磨机配套电动机功率计算 N?K1K2N0=1.3×1.0?677.53=880.789kW 20.8?677.53 kW 式中: K1——与磨机结构、传动效率有关的系数，见表3-1； K2——电动机储备系数，在1.0～1.1间选取。 表3-1 与磨机结构、传动效率有关的系数K1 磨机形式 边缘传动 中心传动 干法磨 1.3 1.25 中卸磨 1.4 1.35 3.2.6 磨机的生产能力 A.磨机小时生产能力的计算 影响磨机需用功率的因素很多，主要有以下几个方面：粉磨物料的种类、物理性质和产品细度；生产方法和流程；磨机及主要部件的性能；研磨体的填充率和级配；磨机的操作等。常用磨机生产能力经验计算式为，由[4] 7 φ2.4×11m球磨机总体及筒体设计 Q?N0q? （3-10） 1000式中: Q——磨机生产能力，t/h； N0——磨机所需功率，kg/kW； q——单位功率生产能力，kg/kW； ?——流程系数，开路取1.0；闭路1.15～1.5。 代入公式（3-10） N0q?678?60?= 40.68t/h Q?10001000将q?一起考虑，干法开路长磨粉磨系统，q?值为55～60。 B. 球磨机的年生产能力，由[4] Qn=8760?nQ （3-11） 式中: Qn——磨机的年生产能力，t/y； Q——磨机台时生产能力，t/h； ?n——磨机的年利用率，生料开路磨?n<80%，生料闭路磨?n<78%，水 泥开路磨?n<85%,水泥闭路磨?n<82%。所有系统的年利用率?n不得低于70%。 代入公式（3-11） Qn=8760?nQ=8760×80%×40.86=285085.44 t/y 8 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2008 4 球磨机的回转部分设计 4.1 筒体部分设计 4.1.1 筒体的结构设计 A．筒体的结构形式 一般筒体都设计成整体式结构，因为整体式结构的制造综合偏差相对较小。且加工费用相对也低一些。 大规格的筒体则往往会受运输条件和制造加工能力的限制，而不得不将筒体设计成“分段式” 结构。筒体段节之间一般采用带定位止口的法兰联接结构。筒体分段的另一种办法是现场焊接：筒体在制造厂按运输条件分段，然后准确地加工出带止口的特殊焊缝坡口，连同专用的全套施焊设备运到现场，由制造厂的焊接技师在现场进行焊接和消除焊接应力。这种方法只有在该地区有几台磨机的筒体需要在现场焊接才比较合算，否则是不经济的。 B．筒体与端盖的联接形式 筒体与磨头端盖的联接形式有以下三种： a.外接型法兰联接 在磨机规格大型化之前，筒体采用外接型法兰与端盖相联接的结构被广泛应用，其特点是与磨头组装比较方便，但筒体外形直径大，切削加工面和材料消耗也比较大。 b.内接型法兰联接 内接型法兰联接是大中型磨体广泛采用的结构。其特点是原材料的利用率相当高，结构设计比较合理。 c.无法兰联接 无法兰联接实际上是将筒体和磨头端盖直接焊为一体的结构形式，焊接接头都是对接焊结构。从端盖结构的发展趋势来看，这种无法兰对接焊联接的 形式，将通用于各种规格和各种类型的磨体，因为它具有结构合理、制造简便和使用可靠等特点。 本磨机选用的是内接法兰联接。 4.1.2磨门与人孔 磨门是为封闭人孔设置的，要求装卸方便、固定牢固。 人孔的主要作用是：检修和更换磨体内的各种易损件，装卸研磨体以及对磨内物料的采样。 A.磨门 磨门分“内提式”和“外盖式”两种结构类型。 a.内提式磨门 内提式磨门有两种结构形式：一种是把磨门和磨门衬板铸造成一整体这种结构只适用于韧性高的耐磨材料，因为造型大而复杂，脆性材料容易断裂。 9 φ2.4×11m球磨机总体及筒体设计 另一种结构是把磨门和磨门衬板分开制造。磨门衬板用螺栓固定在型钢或铸钢制造的磨门上，然后用弓形架再把磨门固定在筒体上。 b.外盖式磨门 外盖式磨门的突出优点是磨门衬板和筒体衬板完全一样。 本磨机选用的是外盖式磨门。 B．人孔 a.内提式磨门的人孔 内提式磨门的人孔有带补强板和不带补强板之分。 b.外盖式磨门的人孔 外盖式磨门的人孔，均须设置固定磨门的“人孔框”。人孔框同时也起到补强板的作用，与筒体的联接均采用铆钉铆接。人孔的尺寸、孔口倒棱、孔面粗糙以及四个孔角的圆角半径等，基本要求和内提式磨门的人孔相同。 4.1.3筒体的基本要求和规定 A.钢板材质和厚度的选择 筒体属于不更换的零件，要保证工作中安全可靠，并能长期连续使用。所以要求制造筒体的材料的金属材料的强度要高，塑性要好，且应具有一定的抗冲击性能。筒体是由钢板卷制而成，要求可焊性要好。因此，一般用于制造筒体的材料是普通结构钢板Q235，它的强度、塑性、可焊性都能满足这些要求，且易购到。钢板厚度采用40mm。 B.筒体的有效内径和有效长度，由[4] a.筒体的有效内径 （4-1） D?D0?2?p 式中:D——筒体的规格直径，m； D0——筒体的有效直径，m； ?p——衬板平均厚度，m；一般取?p=0.05m。 代入公式（4-1） 2.4?D0?2?0.05 D0?2.3m b.筒体的有效长度 （4-2） L?L0??1??2??3 式中: L——筒体的规定长度，m； L0——筒体的有效长度，m； ?1、?2、?3——分别为隔仓板、端盖衬板、扬料装置的厚度,m；取 0.32m。 代入公式(4-2) 11?L0?0.32 L0?10.68m C.筒体钢板的排列原则 a.充分利用钢板的规格尺寸和卷板机的最大能力，使筒体的焊缝总长达到最短为原则来排列钢板，厚钢板与薄钢板对接焊的过渡斜率不大于1：10为宜。当 10