球磨机改进

球磨机改进（精选9篇）

球磨机改进 篇1

0 引言

球磨机是一种悠久的粉碎机械, 其创制可以追溯到于1891年在德国注册发明专利的首台球磨机。自球磨机问世以来, 其一直是水泥、矿山及电力等行业粉体生产不可或缺的基础设施。它在选矿厂中的使用十分广泛, 承担把矿石磨碎到选矿所要求粒度的任务。

1 球磨机的发展趋势

自从第一台球磨机问世以来, 球磨机特别是卧式筒型球磨机得到了广泛的应用。随着企业生产规模的不断扩大和矿石品位的下降, 球磨机的生产能力越来越大, 并使球磨机越来越大型化。

目前, 世界上生产大型球磨机的主要生产厂家有丹麦福勒史密斯矿业公司 (FFE Minerals) 、芬兰奥托昆普公司 (Outokumpu) 、芬兰美卓矿业公司 (Metso Minerals) 、德国克虏伯公司 (Krupp) 和日本的川崎重工等。

1998年芬兰奥托昆普公司为澳大利亚的Cadia Hill铜金矿选矿厂制造了2台6.71 m×11.13 m的球磨机投入运行, 它们与1台12.2 m×6.71 m的当时世界上最大的半自磨机配套, 处理能力为2 065 t/h, 磨矿粒度可达0.1 mm。

2001年第3季度, 丹麦福勒史密斯矿业公司为秘鲁的Antamina铜锌矿制造了3台7.32 m×11.0 m的球磨机, 2002年为智利Escondida铜矿制造了3台7.62 m×11.58 m的球磨机, 筒体转速为11.5 r/min, 该系统处理能力为4 583 t/h。2004年为世界第四大铜矿———智利的Collahuasi铜矿制造了2台7.92 m×11.58 m、筒体转速为11.42 r/min的球磨机, 它们与1台12.2 m×7.31 m、到目前为止世界上最大的半自磨机配套, 处理能力达到65 000 t/d。

目前世界上最大规格的湿式球磨机是南非Anglo Platinum铂矿订购的两台7.92 m×12.2 m球磨机。其由丹麦福勒史密斯矿业公司制造, 已于2007年投入使用。世界最大规格的干式球磨机是克虏伯公司6.2 m×25.5 m的球磨机, 1994年用于美国的一家金矿, 处理难选金矿石。

我国也逐步向着球磨机大型化的方向迈进, 鞍钢调军台选矿厂引进了6台原瑞典Svedala集团美国制造的5.49 m×8.83 m溢流型球磨机, 转速为13.72 r/min。该设备于1998年4月投入使用。1992年, 中信重工机械股份有限公司 (原洛阳矿山机器厂) 与美国福勒公司合作制造完成5.5 m×8.5 m的溢流型球磨机, 2004年与美国美卓公司合作制造了8.53 m×3.96 m的半自磨机。2005年8月为金川集团承制了5.5 m×8.5 m溢流型球磨机, 2006年5月为鞍钢集团承制了5.49 m×8.8 m溢流型球磨机。

目前, 我国最大的球磨机是中信重工为江西铜业集团研发的7.32 m×10.68 m溢流型球磨机。

随着社会的进步, 工农业的发展, 世界能源日趋紧缺, 燃料价格节节攀升, 节约能量消耗已成为世界各国的共识。对物料粉碎过程的能量消耗和钢材消耗, 成为许多国家调查研究的重点, 因此, 球磨机已由大型化逐步向高效节能方向发展。我国从20世纪70年代末开始研制节能球磨机。目前国产节能球磨机普遍规格较小。大中型节能球磨机主要采用国外业已出现的各种先进技术。中小型节能球磨机则在结构上有较大改进, 采用中心传动, 改滑动轴承为滚动轴承等, 降低了球磨机的安装功率, 减少了无用功耗。如90年代初研制成功并获得应用的QSZ型中心传动球磨机和圆锥球磨机都具有高效节能的特点。

2 球磨机构件的改进

球磨机构件的改进, 着重从以下几个方面入手:

2.1 球磨机的传动方式

球磨机的传动方式目前出现的有:小齿轮带大齿轮、中空轴中心传动和“筒体转子”马达传动等。最普遍的传动方式是用一个或几个小齿轮同一个筒体大齿圈配合传动。但制造大型磨机齿轮 (圈) 有许多加工上的难题, 而且需要专门的技术装备。大齿圈可以做成分段的。通过大齿圈传动特大的磨机需要两个甚至四个小齿轮, 而且必须均匀分配负荷。

中空轴中心传动具有根本不用大齿圈、只用一个润滑系统、制造厂可事先预装等优点。溢流排矿可以通过中空轴排出口与传动联轴节之间的筒形联接机构来完成。

最新的传动方式是把电机的转子装在筒体上, 定子套在筒体转子上的无齿轮传动。

2.2 轴承

传统式球磨机所用的滑动轴承, 都是使用动压润滑方式。动压润滑的问题在于:主机启动的瞬间在球磨机尚未达到形成润滑油膜的临界转速之前, 由于轴承处于不完全润滑状态, 造成磨机启动扭矩成倍增加, 启动时间也很长, 尤其大型球磨机, 对电网冲击和影响很大。

为了解决上述问题, 国内外都在研制和使用液压式轴承。静压轴承是在磨机启动前, 将高压油通到轴承底部油腔内, 迫使轴在轴承中浮起, 从而在轴与轴承接触面处形成完好的润滑油膜, 保证轴在任何转速和载荷情况下都处于完全液体润滑状态, 运转继续保持高压油润滑。而动静压混合轴承是在原动压轴承上通入高压油, 动、静压系统同时工作, 以解决磨机的启动问题。在磨机启动后, 磨机正常运转时, 也可将高压油切断, 使其在动压状态下工作。因此, 液压式轴承具有承载能力大、启动力矩小、, 磨损少、运转精度高的优点, 已在磨机中逐步推广。

用滚动轴承取代滑动轴承已被成功应用, 其优点是体积小, 中空轴、端盖和筒体所受的应力小, 可以采用自动干油润滑系统, 球轴承还有自动调心作用, 其动力消耗可降低6%, 维修费用也大大降低。

2.3 衬板

传统的衬板材料都是采用高锰钢铸造而成的。全国每年消耗的高锰钢衬板达数百万吨。为此, 许多耐磨材料的科研和生产单位在提高材料耐磨性方面做了大量工作, 出现了一些新型耐磨材料。20世纪90年代初, 海南司克嘉利用海南岛丰富的橡胶资源推广橡胶衬板, 近些年橡胶衬板的推广取得了长足的进展。橡胶衬板有很多优点:耐磨、寿命长、节能、噪音低。近年来, 由于磁性材料研究发展很快, 磁性衬板取得了较快发展, 首先是在铁矿选矿厂开始。磁性衬板的核心是利用衬板本身的磁性在筒体内吸附一层待磨物料中的铁磁性物质 (包括磁性物料、钢球碎粒等) , 以形成一层衬板的保护层, 从而防止衬板本体被磨损。同时, 磁性衬板在其他行业的矿山也开始得到推广应用, 当待磨物料中的铁磁性物质不足以形成护衬保护层时, 就需要另外添加铁磁性物质。磁性衬板比锰钢衬板重量轻、寿命长, 电耗和噪音均有所降低, 而作业率有所提高。

3 结语

球磨机的发展及构件的改进都是为了更好地适应企业生产需要。在向大型化发展的同时, 同样注重节省能源和降低钢材消耗以及便于球磨机的自动操作控制。目前国内球磨机的大型化和节能降耗与国外相比还存在一定的差距, 国外球磨机技术与设备一直在不断发展。国内自20世纪80年代中期以来的近20年间, 基本处于停滞状态, 拉大了与世界先进水平的差距, 随着改革开放的不断深入, 国内球磨机行业近年来正在重新兴起。中国在借鉴国外先进技术的基础上, 也朝着球磨机大型化和高效节能化的方向迈进。

摘要：介绍了球磨机的历史、现状和发展趋势, 并对球磨机一些主要构件的改进进行了分析探讨。

关键词：球磨机,构件,大型化,高效节能

参考文献

[1]陈炳辰.当前选矿发展趋势及我国选矿发展战略[J].金属矿山, 1995 (2)

[2]陈炳辰.磨矿原理[M].北京:冶金工业出版社, 1989

[3]周克良, 胡子健.大型球磨机综述[J].世界有色金属, 2009 (9)

球磨机改进 篇2

为了全面了解球磨系统的特性，深入认识该系统，从众多错综复杂的影响因素中，找出影响球磨机内部参数的主要因素，抛弃次要因素，本章将对影响球磨机内部参数的因素进行分析，把握它们之间的相互制约关系，为过程模型的建立和球磨机内部参数的优化奠定基础。

2.1球磨机简介

通过物理方法进行的任何矿石浓缩处理均需要将矿石从脉石中分离出来，需将矿石粉碎成要求的尺寸。到目前为止，球磨机以其投资成本低、安装快速容易、使用维护费用低、磨出的物料形状好和生产能力上的优势，成为工业上应用最广泛的产品，用于将易碎、有粘性、腐蚀性较小的矿石块料磨碎成要求的尺寸，产生的细屑最少且适应处理特性在很广范围内变化的矿石。其磨矿的基本原理是当球磨机以一定的速度作旋转运动时，装入筒内的钢球在筒体衬板和钢球之间的摩擦力、钢球的重力以及由于磨机旋转而产生的离心力的作用下，将随着筒体作旋转的上升运动，被提升到一定的高度，然后当钢球的重力(实际上是重力的径向分力)大于或等于离心力时，就开始脱离筒体内壁，按照某一轨迹降落。这种周而复始的运动就产生了连续的冲击和研磨作用，从而粉碎物料，其中钢球主要的运动状态如图1所示。

（a）抛落式

（b）泻落式

图1钢球的两种主要运动形态

球磨过程是复杂而又多变的生产系统，它具有下列特点：(1)影响因素多，是选矿工业中可变参数最多的作业之一，而且各因素之间相互影响、相互制约，检测也比较困难。这些影响参数大致可以分为三大类:（1）物料性质方面有:矿石的可磨度、给料粒度、产品细度等;（2）磨机结构方面有;磨机的结构、尺寸、衬板形状等;（3）磨机操作方面有:介质添加制度(如介质尺寸配比以及材质、介质充填率)、磨机转速、磨机给料量、磨矿浓度等。

上述因素中，第一类是磨矿过程的自变量，也是磨矿过程中干扰的主要来源。第二类被确定以后一般就不改变了(理想情况下)。第三类则是球磨机的工作条件，如果设备维修以及添加钢球的材质都是正常的，则其可改变的条件就是磨机转速、加球制度(介质配比和数量)、磨机给料量和磨矿浓度。一旦磨机加球制度、磨机给料量和磨矿浓度，则只有转速固定是可以变化的。

(2)非线性：磨矿回路的参数因设备磨损程度不同是变化的，它们之间的关系是非线性的。如球磨机衬板的磨损，改变了其有效容积:钢球消耗量与添加量失调，改变了装球量和钢球的比例。又如，球磨机磨矿效率与其负荷之间的关系就是非线胜的，有最大值，它随工况变化而变化.(3)时变性：磨矿过程中的许多因素如原矿性质、装球量、磨机衬板厚度等都是时变的。(4)滞后大。(5)机理复杂。

(6)随机干扰因素多而且严重，这主要表现为：

① 来自不同采区或同一采区不同采段的矿石，可磨性存在很大的差异，人工操作己经难以识别和作出相应操作以适应矿石性质的变化，导致生产率降低，消耗增大，对于贫、难、杂矿石这一问题尤为突出。

② 相关性极强的众多过程变量，如原矿性质、给矿量、磨矿浓度等;种变量的波动会引起其它变量乃至整个作业的改变。

③ 非自动化操作时人为干扰因素多，主要起因于磨机操作者的素质和技术水平。由于操作不及时而引起的任何问题，都不仅直接影响该作业或回路，甚至影响整个选矿厂的经济技术指标。

球磨机合理的内部工作参数是取得最佳磨矿效果的必要条件。磨矿理论和实践表明:保持球磨机在最佳工作状态下运行，不仅能提高球磨机的处理能力，从而提高球磨机的工作效率，而且对提高磨矿产品乃至整个选矿厂的生产指标以及节能降耗都具有十分重要的意义。

球磨系统处于动态平衡时的工作状态为理想的稳定状态。此状态下的球磨过程属准平稳随机过程。除由于各种随机干扰所产生些波动之外，各变量的均值不随时间而变。介质在沿磨机长度上的分布和输入磨内的能量保持均匀;物料粒度分布的轴向梯度保持不变。因此，在输入(给水给料量、给料粒度、可磨性)稳定的条件下，系统将有稳定输出(产量、产品浓度、粒度分布及工作噪声).球磨系统这种自均匀和自稳定趋势可从广义热力学第二定律得到解释；作为一个独立系统不管内部如何变化，其嫡总要趋向极大，这就使系统内部变成均匀无序的状态。然而在系统外有稳定给水、给料和能量输入条件下，系统可以不断地吸取到负嫡，两者达到平衡时，使系统依其内在规律处于稳定状态。任何 不 稳 定外部输入都会造成系统状态的变化，如果系统输入波动量低于其处理能力时，系统状态波动只会造成输出的波动(产量和粒度分布的变化)，系统本身又自动达到新的动态平衡点。在外部输入的物料量大于系统处理能力能力时，介质不能及时地将物料磨细和排出，物料的积累又进一步削弱了介质的粉磨作用，使物料在磨内逐渐增加。这一自动增长的因果关系链使球磨过程进入恶性自繁殖状态而失稳。该状态标志着原有稳定状态迅速瓦解。这就是球磨作业过程中时有发生的涨肚现象。从自繁殖过程共性来看，球磨系统也存在一个临界条件，即磨机最大处理能力(最大处理量不是唯一值，而是由操作条件所决定的区域)。当系 统 输 入超出这一临界条件时，就会有自繁殖现象发生。被动地解决方法是靠停止输入来打断上述自动增长的因果链，这也将造成系统不稳定，使前后工序都受到影响。球磨系统最大处理能力这一临界条件取决于系统结构和稳程度。系统越稳定，抗扰动能力越大，相应的临界条件也就越高。在实际操作中，为了避免涨肚现象发生，系统不得不在临界低于临界条件状态下工作，这使得磨机的工作能力不能充分发挥。球磨系统在长期稳定工作过程中，介质和衬板不断的产生磨损，其粉磨处理能力不断衰减，整个系统工作状态产生漂移。对于介质磨损，在实际操作中常采用间断补加大直径介质的方法。从稳定系统工作状态观点来看，这种方法将明显的造成系统状态突变，使输出产生大的波动。理想方法是根据介质磨损速度，采用不停机短时间间隔少量补球的方案，抑制状态漂移确保系统稳定。衬板磨损则难于进行不停机补偿，所以说球磨系统的漂移虽不可避免，但可以人为的减缓这种漂移.因此及时掌握磨机工作状态、调整输入是非常必要的。由以上分析可知，动态平衡是球磨系统正常工作的先决条件，作为状态变化外因(如给料、给水和物料特性)的输入稳定是其关键，而保持系统状态稳定的内因是磨机的结构因素(如磨机构造、配球等)所决定的。对球磨系统工作进行评价的指标是系统的输出(如产量、产品细度、粒度分布特性、能耗、钢耗、状态)因素虽多但必须全面考虑问题，不从系统全局出发、忽略任何一方面都将造成结论的片面性和系统状态的不稳定。球磨 机 是 一个多输入、多输出的系统，其理想的情况是在保证磨矿产品粒度的前提下，最大限度的提高磨机处理量，同时降低能耗及钢耗，这是球磨过程优化问题的核心。影响磨机运行效果的因素可以划分为结构参数、运动参数、磨球运行参数、物料运行参数、矿浆运行参数。对于特定的球磨机，其结构参数、运动参数确定不变，其他运行参数随时间变化，从而直接或间接地影响其磨矿出力、电耗比、产品细度。

2.2球磨过程因素分析

影响球磨过程的因素很多，概括来讲主要包括以下三个方面：(1)物料性质，包括矿石可磨度、矿石密度、给料粒度、产品细度；(2)磨机结构，包括磨机规格、型式、衬板；

(3)操作因素，包括介质形状、尺寸配比及材质、介质充填率、磨机转速、分级效率、返砂比、矿浆浓度、粘度、料球比等。

这些因素本身相互影响、相互制约，因此关于磨矿过程的建模和优化到目前为止仍处于深入研究、尚未很好解决。除此之外，上述诸因素的多变性和随机性也大大增加了球磨过程建模和优化的难度。因此，在优化建模研究之前有必要对球磨过程的影响因素进行分析，抓住主要矛盾，才能使研究工作顺利进行。因此，本节以球磨机的内部参数和外部响应为中心研究球磨机各个影响因素之间的相互关系。

下边对各个参数特性进行扼要说明。

(1)磨机的结构特性:主要包括磨机的型式、直径和长度及排料方式。磨机的直径决定了介质作用能力、运动状态以及临界转速;磨机的长度决定了物料在球磨机中运行的时间。磨机的直径和长度确定了磨机的有效容积，限定了磨机容量，从而也限制了磨机的处理能力。球磨机的排料方式直接影响球磨机内部矿浆量的多少，同时对介质充填率和介质配比也有影响，因此，影响球磨机的生产率、磨矿产品的质量以及磨矿能耗。在定型磨机上，上述结构特性不再变化。

(2)衬板 ：包括衬板的材质、几何形状和厚度。球磨机筒体衬板的作用有两个方面:一是防止筒体遭受研磨介质和物料的直接打击及矿浆的腐蚀和磨损;二是提升研磨介质产生磨矿作用。因此，衬板的材质和几何形状对磨矿介质的运动状态有一定的影响;衬板厚度决定了球磨机的有效容积，随磨矿时间的延长，衬板的厚度会变薄，但变化速度很慢，在研究过程中可以忽略。

(3)介质添加制度，包括介质添加的数量和间隔(即介质添加制度)。在正常工业生产过程中，介质添加的数量和间隔，直接影响着介质的配比，而介质配比是否适宜，直接决定着磨矿过程是否能够获得满意的结果。因此，介质添加制度是磨矿过程的一个主要影响因素。在本研究中直接采用直径不同的钢球进行试验.(4)介质特性：包括介质的材质和形状。介质的材质决定了介质在磨矿过程中的消耗量和形状保持的长久性;介质的形状对磨矿的效果有一定的影响[15.16]。在本研究中，介质特性不作为变量考虑。

(5)给料量： 在磨机连续工作状态下，表示单位时间内给入磨机内部的物料量。它受物料特性和给料装置的影响，会有一定的波动，在磨机运转过程中，其值可控，是调节磨机工作状态、影响磨机生产指标的主要参数之一。本研究中以料球比的相对值表示给入磨机的物料量。

(6)物料粒度：指给入球磨机的物料粒度。物料粒度对球磨机的处理能力和粉磨过程有较大的影响，在粉磨产品细度要求一定的条件下，给料粒度减小，有利于提高磨机的处理能力、降低钢耗和电耗。本研究中物料粒度不作为参变量考虑。(7)物料可磨度：物料可磨度是衡量被磨物料抵抗外力作用的特定指标，以这种指标衡量物料在常规磨矿条件下被磨碎的能力。该指标由物料自身的特 性来决定，在球磨机系统内无可调性，是影响磨矿过程的因素之一。但是由于 矿石性质的千变万化，即使同一矿床各处的矿石性质也不一定相同，到目前为 止还不能很好地将该影响因素引入描述磨矿过程的模型中，因此，本研究将其 作为定量考虑。

(8)给水量：在磨机连续工作状态下单位时间内给入磨机内部的水量，其值在磨矿过程中可控，是调节磨机工作状态的另一主要变量，它对磨矿过程的影响取决于与给料量的相对大小，即取决于磨矿浓度的大小。

(9)闭路磨矿时分级效率、返砂量和返砂浓度:该参数对磨机内部的被磨物料量、粒度分布和磨矿浓度有直接的影响，从而影响球磨机内部的工作参数。本研究按开路考虑。

(10)介质充填率：描述介质在球磨机中的充填量，是影响球磨机吸取功率和粉磨能力的主要因素。实际生产中，在两次介质添加的间隔内，介质充填率随磨矿时间的延长会有减小的趋势。

(11)料球比：描述了球磨机内部滞留物料量与介质充填量的体积比，该参数受许多因素的影响，如球磨机结构、介质配比以及球磨机的给料量、转速和磨矿浓度。料球比决定了球磨机内部的粉磨状态，与球磨机发出的噪声声强具有直接的关系。

(12)磨矿浓度：描述了球磨机内部料浆的流动特性。该参数不但影响矿浆在球磨机中的流动速度，而且还影响钢球对物料的冲击力。当磨矿浓度大时，在钢球的四周包围着一层粘稠的矿浆，增加物料受研磨的机会，但也使钢球的冲击力减弱;当磨矿浓度小时，矿浆变稀，流动速度快，停留时间短，使排料粒度变粗。因此磨矿浓度也是决定粉磨状态的重要变量之一。另外，磨矿浓度对电耳测量信号的准确性也有直接的影响。因此，磨矿浓度既要合适，还要稳定。目前，在实际生产过程中，磨矿浓度难以在磨机运行状态下直接测定，通常由磨矿产品浓度近似代替。

(13)功率：包括球磨机的输入功率和有用功率.球磨机的输入功率反映了球磨机在单位时间内从系统外部吸取能量的多少，它受许多因素的影响;球磨机的有用功率反映了球磨机用于破碎物料所消耗的能量，同样受许多因素的影响。在保证球磨机产量和产品质量的前提下，降低球磨机的输入功率是目前主要的研究方向之一。

(14)压力：是指球磨机平稳运行状态下，球磨机对轴承座造成的压力。该参数是球磨机内部参数的综合反映，并且与球磨机筒体的重量、内部负荷以及介质的运动状态有关。

(15)磨机转速率：磨机设计转速与临界转速之比称为磨机转速率。根据戴维斯介质运动理论，磨机的临界转速是由磨机内径决定的[6.19]。磨机转速率决定了介质的运动状态，即决定了介质冲击与研磨作用的相对强弱;同时，磨机的转速率直接影响磨机输入功率的大小。在实际生产中，磨机转速因受机械传动装置的限制通常设为定值.但由于不同类型的物料对磨机转速率的适应情况是不同的，所以不同生产单位，磨机的转速率有可能不同，因此，本研究将磨机转速率作为变量考虑。

球磨机改进 篇3

球磨机是选矿工艺中一个应用非常广泛且十分重要的粉磨设备, 这样的关键设备一旦发生故障后, 往往给生产带来巨大的影响, 并且在选矿工艺链中球磨机电耗占总电耗的40%左右。其筒体两端的轴承在球磨机中是十分重要的支承系统, 非常关键, 主轴承的选型直接关系到球磨机能耗的高低。

1.1 轴承的分类

轴承主要有两种类型:一种为滑动轴承, 一种为滚动轴承。

1.2 两种类型轴承的比较

1.2.1 滑动轴承的特点及应用

滑动轴承是中空轴与轴瓦在工作过程中直接接触, 故摩擦系数大, 摩擦阻力矩也大, 效率低, 能耗大。轴瓦与轴之间损失的功率大部分变为热能, 如热量不能及时散发, 接触部位温度升高, 轴与轴瓦胶合在一起, 产生“烧瓦”事故。它必须采用稀油循环润滑, 一则形成油膜, 降低摩擦系数, 减少热量产生, 二则将产生的热量带走, 保证轴承正常工作。所以必须保证供油系统非常可靠。

1.2.2 滚动轴承的特点及应用

滚动轴承内外圈之间由滚子 (或滚珠) 支撑, 运转时滚子沿内外圈的滑道滚动, 其摩擦系数远远小于滑动摩擦系数, 故运转中产生的热量少, 温升小, 只要有润滑油存在, 就基本不会发生“烧瓦”事故。

1.3 球磨机主轴承改造为滚动轴承的应用业绩

我厂曾于1995年在老厂磨机上试用过滚动轴承 (QM27361400) , 经过多年的运行证明:

1.3.1 能耗:

球磨机采用滑动轴承摩擦系数为0.05, 工作电流为80A;改用滚动轴承后摩擦系数降到0.003, 工作电流降低了10%以上, 台时产量的电耗降低10%以上。用5#球磨机 (滚动轴承) 与3#球磨机 (滑动轴承) 相比较为例, 08年3月份5#球磨机耗电239930kwh, 3#球磨机耗电279630kwh度, 一个月节电39700 kwh, 预计全年节电476400 kwh。

1.3.2 改造为滚动轴承后, 电动机的

输出功率有很大的富余, 完全可以增加5%~12%的球磨机填充介质的装入量, 同时改进球磨机耐磨衬板和排矿篦子形状结构可降低磨矿粒度, 即降低能耗又改善了生产工艺指标。

1.3.3 避免了滑动轴承“烧瓦”事故的发生。

1.4 球磨机主轴承应用滚动轴承的特殊要求

1.4.1 对主轴承的要求

球磨机的运行特点是低速、重载、并且伴有由于筒体内部物料与介质的运动产生的冲击而引起的磨机轴向和径向跳动。根据球磨机的应用特点, 对滚动轴承的选型提出以下要求。

1.4.1. 1 滚动轴承的寿命要与球磨机的大修周期同步, 不能低于8年。

1.4.1. 2 轴承必须为自动调心轴承, 补偿磨机轴向和径向跳动产生的主轴颈偏角。

1.4.2 选型

为补偿磨机轴向和径向跳动产生的主轴颈偏角, 所以采用双列向心滚子轴承。

1.4.3 滚动轴承座的结构

滚动轴承安装在滚动轴承座内, 轴承座的结构没计应在轴承安装、润滑、清洗、检查和拆卸等方面给予充分的考虑。因此轴承座的设计采用以下形式:

(1) 上下对开, 便于安装;

(2) 上盖中间有润滑孔, 内侧有润滑槽;

(3) 下座底部留有两个出油口可接管或加油塞;

(4) 轴承压盖可拆卸, 便于检查轴承润滑情况、清洗轴承、更换密封圈。

2 球磨使用滚动轴承后润滑方式的改进

现行润滑方式介绍:

我厂2004年新安装的3600×6000溢流型球磨机, 其主轴承的润滑方式为球磨机启动时先开高压油泵, 将中空轴浮起, 运转后再通过低压油泵将润滑油淋浇到中空轴上, 球磨启动后高压泵停止, 低压泵始终工作。润滑油由稀油站循环提供。

改造前存在问题:

(1) 润滑油站处于磨机下面2米处, 环境潮湿, 经常有球磨平台清扫时的污水溅到油泵电机上, 造成电机损坏停机。

(2) 润滑油站离球磨机非常近, 噪音、振动、灰尘等不利因素使润滑油站在较恶劣下工作, 油泵及电机故障时有发生。

此两种情况经常使球磨机大瓦供油中断而停机, 不仅严重影响球磨机作业率及精矿产量, 同时磨机频繁停转造成同步机负荷波动大, 传动齿轮及各部轴承磨损也相应加大。据08年1~9月份的统计, 由于润滑油泵故障造成球磨停机达96台时, 球磨每台时可产精矿45~50吨, 经粗略计算08年前9个月仅润滑油泵故障就减产4300多吨左右铁精矿, 全年影响在5000吨左右。按车间内部利润计算, 经济效益损失达100万元以上。

改进措施:

在球磨大瓦轴承上部安装一个油箱, 球磨轴承上安装一个调节闸门, 油箱上安装一个料位计, 将原有普通定量油泵改为变量油泵或电机改为变频电机。

安装超声波料位计是为了确保油箱油位高度, 料位计将液位信号传给PLC控制器, 再由PLC控制变量泵, 随时调节油泵流量, 从而达到稳定给油压力。

工作原理为:当油泵或电机出现故障时, 虽然油泵向上部油箱供油停止, 但由于油箱中尚有存油可以保证球磨机供油不间断, 给维修工人创造检修时间, 即使检修时间过长也可以通过人工向油箱加油, 基本可以保证抢修过程中球磨机正常运行。

3 结语

通过上述工艺及结构上的改进, 不但降低了设备的维修费用, 而且对全厂综合经济效益的提高有十分显著的作用。磨机主轴承采用滚动轴承的技术将在实践中得到不断地应用和改进, 具有非常广阔的前景。

参考文献

[1]吴宗泽主编.机械设计师手册.机械工业出版社, 2002.1 ISBN7—111—09661—4

[2]濮良贵, 纪名刚主编.机械设计.第七版.高等教育出版社, ISBN7—04—009548—0

正确操作球磨机试运行流程 篇4

（一）空运转的连续运转时间不少于12-24小时，运转中发现问题应及时解决。

（二）空运转试机正常即可进行负荷试运转。负荷试运转应分阶段进行。负荷运转中应视排料情况进行喂料，避免钢球和筒体衬板不必要的磨失和损坏。

1、加入适当物料和1/3数量的钢球（最大装球量参看选矿球磨机总图）试运转12-24小时。

2、加入至2/3数量的钢球运转24-48小时。

3、根据选矿球磨机排料情况，合格产品的产量，参照同类选矿厂选矿球磨机的实际装球量，确定本台选矿球磨机的合理装球量，进行不小于72小时的试运转。

（三）上述负荷量的增加和试运转时间的长短，以大小齿轮和减速机齿轮的跑合情况（温升、噪音、齿面接触等）为依据进行确定。在齿面接触精度没有达到设计要求前，不得满负荷运转。

（四）试运转中冷却、润滑系统应工作正常。主轴承、传动轴承、减速机温度应正常。

修磨机磨头水冷护板的改进 篇5

关键词：水冷护板,寿命,漏水

0引言

修磨机是用于对连铸坯表面缺陷进行磨削的设备, 能有效提高连铸坯的表面质量。磨头是修磨机的核心部件, 由于所磨削的连铸坯最高温度可达650℃, 在磨削过程中, 磨头始终位于连铸坯上方240mm～60mm (当砂轮直径最大时, 该距离值最小;反之, 最大) 的位置, 磨头是精密部件, 其壳体以及内部的轴承、齿轮等零件的工作状况受温度影响很大, 为了保证磨头的正常工作, 必须将整个磨头保护起来, 使其工作环境温度正常, 水冷护板就是具有这样功能的保护罩。

1水冷护板的工作原理

水冷护板通过水循环将热量带走, 降低磨头周围环境的温度。该水冷护板的外形为半圆弧形, 用于与磨头的外形相匹配, 高压冷却水沿该形状不停地折返流动, 其结构见图1。

2原水冷护板存在的问题

原水冷护板存在的问题如下: (1) 漏水严重, 检修、更换费用高, 使用寿命短; (2) 砂轮直径未用到规定值, 水冷护板已经接触到了连铸坯表面, 影响了砂轮的使用寿命。

3原因分析及改进措施

3.1 漏水原因分析

针对1年来漏水故障进行了统计, 见表1。

漏水原因分析如下:

(1) 改进前, 水冷护板冷却水通道的结构见图2, 焊缝数量多, 产生较大的应力 (经过退火处理, 仍存在残余应力) 。

(2) 冷却水通道的尺寸a、b较大, 且a/b不合理, 会产生较大的挠性变形。其受力状况可视为等厚板四边固定, 承受均布载荷作用, 受力模型见图3。宽边挠性变形量δ为[1]:

undefined。 (1)

式中:β——与a/b相关的系数, 当a/b=1时, 取值最小;

b ——钢板的高度;

t ——钢板的厚度;

q ——均布载荷;

E ——钢材的弹性模量。

从式 (1) 可看出:变形量δ与b4和β均成正比, 为了减小变形量, 应尽量减小b, 并且应该取a=b。

(3) 水通道的容积大, 水流得不充分均匀, 造成水温出现明显差异, 使通道内壁各处受力不匀, 引起扭曲变形。

(4) 焊缝太长, 而且均为连续焊缝, 应力大;在磨削过程中振动大, 易引起焊缝开裂。

3.2 砂轮直径未用到规定值的原因分析

砂轮直径未用到规定值, 水冷护板已经接触到连铸坯表面的原因分析:

(1) 水冷护板的高度b较大, 将减小水冷护板外部与连铸坯表面的距离。

(2) 水冷护板的各种变形使其实际总高度值增大, 将进一步减小水冷护板外部与连铸坯表面的距离。

3.3 改进措施

综合以上分析, 制定了以下改进措施:①采用方形空心钢作为冷却水通道, 如图4所示, 这样可以大大减少焊缝数量, 该型钢的边长取值

3.4 使用效果

改进后的水冷护板经过1年的使用, 未漏过水, 也未出现过该件先接触到连铸坯表面而影响砂轮使用寿命的现象。

3.5 经济效益分析

通过1年的使用对比, 有以下几方面的效益:①减少了对水冷护板的检修、更换;②减少了使用水冷护板备件;③节约了检修工时;④节约了砂轮。

4结束语

通过对磨头水冷护板的改进, 减少了相关故障, 提高了设备使用率, 产生了明显的经济效益, 有力地保证了生产的正常进行。

参考文献

磨机隔仓板的改进 篇6

1 篦板断裂原因

我公司早期ϕ3.2m×11m水泥磨分为二仓, 采用普通双隔仓板, 结构形式如图1a所示。此磨机在运转初期工况正常, 产量也较稳定。但运转一段时间后, 隔仓板篦板的固定螺栓时常松动, 篦板脱开甚至发生断裂。此种磨机隔仓板篦板设计材质是ZGMn13Cr2, 设计要求布氏硬度HB180～243, 冲击值为αk=140J/cm2, 并且在生产验收时各项性能指标及化学成分、铸造质量等各方面均检验合格, 可以排除铸造质量方面的缺陷。在事发现场, 笔者经过认真分析, 发现原始设计存在缺陷:隔仓板上用于固定篦板和盲板间的螺栓沉头孔位于一仓侧, 同时螺栓的长度偏长, 使螺栓尾部有一部分露出篦板端面之外, 并且螺栓上的螺母迎着物料流动的方向。由于一仓的平均球径较大, 不断冲砸螺栓上的螺母, 使螺母很快松动甚至损坏。螺母松动或损坏后, 篦板的受力如同一端固定的悬臂梁, 极容易引起断裂事故发生。断裂后的篦板连同损坏的螺栓一起掉入仓中, 使篦板出现空洞, 造成混仓现象发生, 严重影响了研磨体的级配。经过实践观察, 篦板的断裂部位大多发生在篦板上部的四分之一至三分之一处。其余部位虽也有断裂情况出现, 但比较偶然。当断裂情况发生时, 如果岗位工和维修人员不能及时发现, 必将引起事故的扩大化, 造成多个篦板螺栓松动损坏和多块篦板发生断裂, 给生产的正常进行带来很大的麻烦, 造成很大损失。

2 篦板设计的改进

笔者对原始的隔仓板结构进行了分析, 并提出了新的设计改进措施, 如图1b所示。隔仓板上用于固定篦板和盲板间的螺栓沉头孔调整到第二仓一侧, 同时将螺栓偏长的部位缩短, 使螺栓的尾部不超出篦板端面, 由于螺栓上的螺母位于二仓一侧, 使螺母及螺栓尾部避开了物料流动方向, 避免了研磨体对螺母及螺纹尾部的直接冲砸, 保证了连接的坚固性。

3 结语

球磨机改进 篇7

某公司水泥粉磨系统主要由Φ4.2×10m水泥磨, Φ1220×760mm辊压机以及SEPAX375选粉机等组成的闭路循环粉磨系统。

目前, 系统整体表现为产量偏低, 台产产量平均为100t/h左右, 低于设计台时产量120t/h的技术要求。而且粉磨能耗偏高, 经济性较差。其粉磨工序电耗见表1。

从目前运行状况来看:主要表现为循环负荷量偏大, 选粉机、打散机效率偏低。一方面造成磨机前循环量增大, 导致投料量降低;另一方面造成入磨量偏低, 成品输出量下降。这样就出现了“磨前系统负荷较重, 而磨系统较轻”的不正常现象, 不能很好的发挥磨机的粉磨作用, 导致系统整体产量下降, 能耗增加。

2 工艺分析

通过对目前系统所表现出的问题, 结合运行参数以及对关键点物料筛余特性进行分析, 主要存在的问题如下:

1) 首先, 对中控的操作参数进行查看, 发现辊压机的操作压力设计为1450psi, 但现场为保护辊面一直设定在1200psi左右, 操作压力偏低。辊面有磨损剥落的小凹坑, 需在检修过程中修复处理。

2) 选粉机分级、选粉效率较低。

一方面:从选粉机下入磨物料的筛余可以看出:80um的筛余细度大约在32%左右, 这就说明从选粉机下入磨的物料中至少有68%左右的细粉未能被选粉机作为成品收集, 导致入磨物料中细粉含量偏大, 磨内无功循环加剧, 产量降低, 粉磨能耗增加。同时, 打散机回稳流仓的物料量比较大, 还含有5~8%以上小于0.08mm的细粉, 显得拉风提升物料困难。

选粉机转速在117~122rpm, 出口风压-2600~3305pa之间, 物料回粉中30um以下含量少, 45~80um含量多, 入磨后易形成“料垫”, 得不到充分研磨, 出磨合格成品下降。

其原因可能是选粉机本身的选粉效率不高, 如选粉机转速偏低、叶轮磨损、系统漏风等, 需在检修过程中排查处理。同时, 磨机出料由提升机送入选粉机, 选粉机受到磨前的辊压机和打散机的物料和磨机出磨的物料一起分级选粉, 其选粉机的选粉浓度很大, 前后物料都进入选粉机, 选粉机效率就很低, 导致回粉量增大。

另一方面:对选粉机入辊压机的回粉物料和出辊压机的物料进行取样筛析试验, 结果显示入辊压机的回粉物料中大于2mm颗粒的占比为14.7%, 这就说明打散机能够将辊压机形成的“料饼”打散, 基本符合打散机出料粒度小于2mm的占比70~80%的技术要求。

3) 球磨机研磨能力较差, 存在过粉磨现象。

磨机为单仓10米短磨, 研磨体为钢球Ø30、Ø25 mm、Ø20mm、Ø15mm四级配, 衬板均为小波纹衬板。本身一仓磨大小球混在一起, 无法满足钢球从进料端沿磨机轴向方向由大到小自动分级, 物料流速也难以控制。同时由于长时间未对钢球进行彻底分选和级配, 只是临停补球, 级配不合理也是造成球磨机研磨能力下降的重要原因。这一点从出磨水泥的细度可以看出:80um的筛余细度大约在7~8%之间, 出磨水泥细度偏粗, 研磨能力不足。

为了更好的研究出磨水泥的性能, 我们用欧美克LS-C (ⅡA) 激光粒度分析仪对P.O42.5水泥取样进行分析, 结果显示小于1um以下的微粉占比为4.15%, 数据偏大。理论上1um以下的微粉在水泥中属于“无效组分”, 它在拌水过程中就完全水化、放热, 对水泥的强度发挥基本没有贡献。这也就说明了在粉磨过程中存在一定的“过粉磨”现象, 增加了粉磨电耗和工时消耗。具体水泥粒度分布表2所示。

众所周知:通常1微米以下细颗粒由于在加水拌和过程中就完全水化, 对强度没有贡献。其含量增加说明存在“过粉磨”现象。从以上试验数据可以得出:水泥的颗粒分布特征是“中间小、两头大”, 也就是说对28天强度贡献较大的颗粒含量偏少, 出磨成品细度还是偏粗, 不利用水泥强度的发挥。

3 改进措施

通过对粉磨系统的工艺现状分析, 主要采取了以下技术措施加以改进。

1) 利用检修, 对辊压机辊面用高Cr型耐磨焊条进行堆焊修复;并对辊压机喂料侧挡板的丝杠进行调整, 避免物料“短路”;同时提高操作压力至1450pis。

2) 在磨尾增设一套Sepax-3000型高效涡流选粉机, 将出磨水泥单独选粉。这样就形成了磨前和磨尾两套独立的闭路双循环系统, 有效的提高选粉效率, 降低回粉量。其工艺布置见图1所示。

3) 在磨内增设三道活化环, 以保证物料在磨内既有一定的流速, 也能保证出磨物料中有足够比例的成品量;同时将磨尾出料篦板改造为小篦缝专用出料装置, 并将衬板更换为分级小波纹衬板。

4 效果评价

球磨机改进 篇8

煤粉制备系统是火力发电厂燃煤锅炉必不可少的主要设备之一,其运行的安全可靠性和经济性直接影响到锅炉机组的性能;而磨煤机又是制粉系统的关键设备,其作用是将原煤研磨成满足燃烧要求的煤粉。中速磨煤机因系统简单、占地面积小、省电、钢材消耗少、操作方便和噪音低等优点,正在逐渐取代钢球磨煤机,在大容量机组中得到越来越广泛的应用。而中速磨煤机的煤粉细度的大小影响着磨机的出力和运行的经济性,同时也对其辅助的主体设备如套筒窑,回转窑,高炉等设备的燃烧室的稳定性有很大的影响,所以合适的煤粉细度应当结合磨机出力与运行的经济性。煤粉细度的调节主要是分离器的调节,分离器的形式可以分为静态分离器和动态分离器。

1 分离器的作用

分离器的原理是经过研磨的粉、粒混合物由热风带至分离器,过大的颗粒则落回研磨区,重新研磨;符合粒度要求的粉通过分离器叶片后进入收粉器。粉的粒度可以通过调节转子驱动电机的频率进行控制(如图1所示)或是通过分离器的叶片开度进行控制(如图2所示)。

2 动态分离器的工作原理

气流与颗粒由分离器锥体外部的流场通道进入转子静叶片与转子动叶片组成的转子旋转区域。细颗粒因为质量小,惯性小,无法克服气流的拽引力而随气流一起在旋转转子的作用下产生旋转,穿过叶片进入收粉风管成为合格产品。粗颗粒则因为质量大而具有较大的惯性,并足以克服气流的拽引而保持原来的运动方向作直线运动,与旋转叶片发生碰撞。当碰撞作用发生在切线方向的内侧时,粗颗粒则穿过分离器叶片,从而污染合格的细粉。另一方面,分离区的颗粒同时受到叶片旋转产生的离心力Fc和气流产生的离心力Fn的作用,当Fc>Fn时候,颗粒飞逸出分离器,在涡流下旋力作用下,将粗颗粒从气粉流中分离出去,飞逸出的粗颗粒与7碰撞减速并在粗颗粒的重力作用下,经中心管道滑落回磨盘研磨区域,进行二次研磨。

3 改造实例

唐山东海钢铁厂活性石灰套筒窑项目,配套使用的中速磨煤机设备使用动态分离器的选粉机,实际投产后达到要求,但为了利于燃烧室的控制和燃烧的充分,提出一个提高煤粉细度的动态分离器整改方案,如图3,4所示。

图3为分离器叶片改造前,其转子动叶片的角度为径向方向,与径向平面夹角为0°;图4为分离器叶片改造后,其转子动叶片通过叶片角度变换装置,改变成与径向平面夹角为40°。整改前后的煤粉细度(R90)对比如表1所示。

由表1对比可以看出:图4相比于图3改变叶片的角度,减小了气流和颗粒与叶片的撞击阻力,从而降低了气粉混合物的速度损失,提高了粗颗粒的筛分效率。结合分离器的电机频率提高,进一步提高了磨机的煤粉细度。

使用的原煤为烟煤,其主要参数如表2所示。

4 结束语

球磨机改进 篇9

NAGEL缸体珩磨机是1986年从西德进口的珩磨缸体曲孔的专用设备, 其特点是珩磨效率高, 尺寸稳定, 故障率低。该机床在使用过程中旋转传动机构出现强烈的碰撞噪声, 并伴随轻微的振动;珩磨头旋转速度不稳定, 造成珩磨出来的纹路混乱, 珩磨质量下降。为了避免进一步加剧设备的损坏, 影响生产的顺利进行, 必须立即通过查找故障原因进行解决, 提高珩磨的稳定性, 保证珩磨质量。

通过对旋转机构传动链的分析查看、监听, 该噪声主要来源于摩擦盘旋转驱动单元, 内部有清脆的撞击声音, 判断为摩擦盘机构刚性连接失效, 摩擦盘接触不稳定造成。通过拆卸检查也证实了故障主要是由于凸摩擦盘和电机刚性连接失效、支承失效造成。

1 摩擦驱动原理及分析

该机构通过电动机驱动上摩擦盘旋转, 上摩擦盘将转矩通过该摩擦变速机构传递给珩磨头进行工作。该摩擦单元由一凸一平两个盘组成, 凸盘为主动盘, 由电机带动旋转, 平盘为被动盘, 两盘接触时, 平盘有一个向上的力压紧凸盘。为两条曲线接触, 通

过摩擦将转矩传递给平盘, 进而传递到珩磨头进行工作。凸盘固定在支座上能够相对平盘移动, 使两盘通过不同直径的曲线接触摩擦, 形成了不同的变速比, 也就形成了该摩擦单元的无级变速。所以凸盘和电机轴及支座必须刚性连接可靠, 以保证摩擦力均匀。

由于该摩擦机构靠力来传递动力, 所以上摩擦盘在摩擦接触点受到下盘对它向上的力, 此力将不变地传递到各个支撑接触部位。如图2所示, 由于该机构有一个倾斜度, 所以该力将分解为沿轴线和垂直轴线上两个分力。当卡箍松动造成电机轴和孔的间隙后, 上盘处于单支点状态, 垂直轴线的径向力将加剧其磨损, 进而加剧各个支承部位的磨损才造成了故障现象。

2 摩擦盘的设计改进

1) 此机构经过拆卸检查发现, 卡箍和凸摩擦盘连接柄严重损坏, 由于该摩擦盘为整体式铸钢件, 以目前现有条件加工困难, 尤其是特有的筋板及散热孔和表面超强的耐磨性更无法达到, 市场上也无此备件, 向原厂家咨询已不再生产此备件。鉴于此, 项目组通过对各个方面进行分析, 做出以下决定:将该盘连接柄和摩擦盘面分离。及时测绘和加工出连接柄, 并对摩擦盘进行镶嵌组装, 完成该摩擦盘的设计改进。同时对卡箍也进行了测绘、加工和安装。

2) 围绕连接失效情况, 我们检查发现:a.电机轴键槽及键滚切损坏。为此通过堆焊、修整、铣键槽等机械加工修复了磨损部位。b.连接柄和电机轴配合的内孔已经磨损变大。c.和轴承内孔配合的位置及轴承外环配合的支座内孔均已磨损, 无法起到对摩擦盘的固定支承作用。为此利用可赛新修补剂对磨损的支座轴承内孔进行修补到要求尺寸。

3) 在原来连接柄尺寸基础上重新改进后加工制造, 此次针对出现的故障做了如下修改:a.适当延伸连接柄3道开合缝隙的长度, 以增加其足够的变形量, 利于夹持紧电机轴。b.增加散热孔的直径, 提高散热效率, 避免由于升温引起材料性能的变化, 降低表面耐磨性, 影响摩擦性能。c.通过进行合适的热处理提高其机械性能。此外, 对卡箍的紧固螺钉将其粗牙螺纹设计成细牙螺纹, 增加弹簧垫进行防松处理。

3 安装调试

利用镶嵌打骑缝螺丝的方法首先完成了连接柄和摩擦盘面的组装, 安装中通过打表测量保证连接柄中心线和盘面的垂直度。然后对凸摩擦盘和电机、支座整体单元进行安装调整, 直至完成整个驱动单元和机床的连接安装, 并调整凸摩擦盘和平摩擦盘相对摩擦位置, 保证其达到要求的旋转速度。

4 结语

试车磨合使用后运行平稳, 噪声小, 珩磨出工件的尺寸稳定, 纹路有秩, 经过一段时间的使用, 该设备摩擦单元运转状况良好, 完全达到了使用要求。该设计改进的实施为设备恢复运转, 恢复生产起到了关键作用, 为企业创造了效益。笔者公司有多台20世纪八、九十年代引进的设备, 有一部分设备部件由于长期使用, 机械疲劳等因素, 将可能出现类似的故障情况, 面对这些故障我们均可进行类似的设计改进。

摘要：通过对该无级变速摩擦盘机构原理的研究分析, 对已经损坏的整体式无级变速摩擦盘进行重新设计改进, 设计连接柄部分, 利用原有盘面进行镶嵌组合, 同时对其他连接部件进行完善, 使无级变速摩擦盘能够满足其工作需要, 重新实现动力传递, 解决了主要部件无法购买的问题, 恢复了老旧设备使用功能并延长了其使用寿命。