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中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院
本科畢業(yè)論文外文資料翻譯
系 別： 工程技術(shù)系
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
姓 名： 劉萌萌
學(xué) 號： 50208326
2012 年 3 月 1 日
外文資料翻譯譯文
粉狀的石英即受自然風(fēng)化的平均微粒大小為10.4um的石英一起在行星球磨機(jī)中被磨。經(jīng)測試，在干磨及濕磨的狀態(tài)下，不一樣的粒度分布、特性表面面積、晶體結(jié)構(gòu)、表面無定形和熱特性是與被磨時(shí)間成反比的。結(jié)果顯示，干磨能導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)的無序、表面無定形和表面活力的增強(qiáng)同時(shí)其微粒大小跟著磨碎進(jìn)度而降低，而濕的磨碎永久的降低了在這臺行星球磨機(jī)中的石英粉的磨碎極限。粉狀的石英是一種在自然界被風(fēng)化的硅酸鹽礦物粉末，該粉末已經(jīng)在廣東，江西 和中國的其他省中被發(fā)現(xiàn)。它由于有較高的純度，目前已經(jīng)被用于橡皮，塑料性物質(zhì)，復(fù)合材料如一種填隙料的材料和涂料。 但是在這些應(yīng)用較小的粒度和比較高的表面化學(xué)的活度有時(shí)是必要的。因此，自然的被風(fēng)化的粉狀石英的干的或更干的磨碎被認(rèn)為是重要的加工階段之一。
眾所周知，干的磨碎不僅僅引起顆粒的破壞而且還有機(jī)械化學(xué)作用。前面的因素符合多樣性的顆粒大小的分布和特性的變化比表面面積。后者以多種多樣的晶體結(jié)構(gòu)的形式出現(xiàn)，比如，制做格子變形和鑄疵，無形狀，組自由基，自由表面能的增強(qiáng)，電子的放射，等離子體的外表等等。以上的這些變化增強(qiáng)了這種地表材料的活力程度和其的反應(yīng)度。但是對自然被風(fēng)化的粉末的石英的試驗(yàn)，即關(guān)于它在干的磨碎下的機(jī)械化學(xué)作用，沒有被記錄。因此，這個(gè)實(shí)驗(yàn)在干的磨碎下的機(jī)械化學(xué)作用的結(jié)果對粉末石英的加工和利用是十分必要的。
粉狀的石英試樣在一個(gè)行星的球磨機(jī)中被磨。質(zhì)點(diǎn)尺寸的分布, 特性的比表面的面積, 晶體構(gòu)造，表面無定形等等的變化,在干的輪磨和濕的輪磨中被測試與磨碎的時(shí)間成反比。 從這些數(shù)據(jù)，干的磨碎的機(jī)械裝置和其對粉末的機(jī)械化學(xué)作用被認(rèn)為與不同的磨碎條件有聯(lián)系。
一個(gè)實(shí)驗(yàn)室以回轉(zhuǎn)速度400個(gè)轉(zhuǎn)/每分鐘 ( XPW-100 X 4)依比例決定行星的球磨機(jī)。 5 到 6 毫米直徑的鋁氧球被用來充填球磨機(jī)筒體的40%的容積來當(dāng)作球磨機(jī)的磨碎介質(zhì)。
粒度分布由一個(gè) SA- CP3 的相片消光離心沉降儀器測量。 而特性比表面的 面積由以 N2 作為 吸收介質(zhì)的BET方法測量了。 為土地的試樣 XRD 被一個(gè)和石墨單色儀一起使用 CuKa 輻射的粉狀繞射計(jì)實(shí)行了。 衍射角是從 50°到 70°.被用的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)是依下列各項(xiàng):0 .01°的階段寬度和0.01秒的固定時(shí)間。DTA（TAS100）被開始實(shí)行以 100°C/ 每分鐘的加熱速度。紅外線的吸收頻譜在與200 毫克 KBr 的 2 毫克試樣 石英粉末發(fā)生作用時(shí)被紅外線光譜儀器獲得了。 標(biāo)準(zhǔn)的光波是在 400 和 4000 /厘米 之間。
為了要測試干的地面中表面無定形的層組溶解度的變化，水的試樣和堿的溶液被用來做實(shí)驗(yàn)。
作為這一項(xiàng)研究的自然粉狀的石英來自廣東省的羅定縣。它是一種被自然風(fēng)化的硅酸鹽礦物，其顆粒的粒度大小如下：平均的粒度大小為直徑10.4微米和最大的粒度大小為30微米。該試樣的化學(xué)成分依下列各項(xiàng) (%):SiO2 99. 48;Fe2O3 0.023;A1203 0.062;CaO 0.062;K20 0.020;Na2O 0.031;TiO2 0.025.
試樣經(jīng)過不斷重復(fù)的清洗以除去其中的黏土之后被放進(jìn)一個(gè) 500 毫升的容積的容器中該容器內(nèi)含直徑為5到6毫米的鋁氧球。30 g的啟動材料在每個(gè)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)都被嚴(yán)格的控制。磨碎的時(shí)間由從 6 變化到 30 h 。 干的地面試樣和濕的地面試樣分別地被標(biāo)志為 D0, d3,d6，D12.…… 和 W 0，W1， W3，W6……寫在底下的數(shù)字以小時(shí)為單位表示磨的時(shí)間。 然后土地的試樣由粒度分析器分析。BET方法， XRD ， DTA ， IR 和溶解度試驗(yàn)。
這個(gè)極限在干的磨碎中則為1.28微米而在濕的磨碎中則為1.0微米。并且有證據(jù)顯示，顆粒粒度的大小在濕的磨碎的情況下得到的要比在它們在干的磨碎下來的小，當(dāng)然，濕磨的磨碎極限要比干磨的磨碎極限要低一些。因此，濕的磨碎在降低顆粒的粒度大小方面比較有效，因?yàn)轭w粒在濕磨比在干磨的情況下更加好的被驅(qū)散和不易在輪磨中抱成一團(tuán)。
在這篇文章中，粉末的石英的機(jī)械化學(xué)作用是通過行星的球磨機(jī)來進(jìn)行測試。經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)顆粒的平均粒度D50或d50行星已被減小到最小而然后隨著磨碎時(shí)間的增加其又開始增大。在球磨機(jī)中粉末石英的“磨碎極限”是 1. 28微米 和 1. O微米分別地對應(yīng)于干的磨碎和濕的磨碎。 濕的磨碎能提高精磨粉碎石英的效率比較與干磨而言。由行星的球磨機(jī)所供給的能量能引起結(jié)構(gòu)的無序，表面的無定形和表面的活力等的增強(qiáng)伴隨著因磨碎的進(jìn)行而顆粒粒度減小。顯然，XRD的峰值降低，在IR區(qū)域光譜吸收波長的退化，吸熱顛峰在峰值573°C后降低和干地面的試樣的溶解度在氫氧化鈉的溶液中隨著精磨的進(jìn)行而增大。
外文原文
Powdered quartz is affected by natural weathering of the average particle size of 10.4um quartz in planetary ball mill is grinding. After the test, the dry grinding and wet grinding condition, different particle size distribution, surface area, crystal structure, properties of the surface amorphous and thermal properties and grinding time is inversely proportional to the. The results showed, dry grinding can lead to crystal structure of disordered, amorphous and surface activity surface enhanced at the same time the particle size decreases with the progress of ground, wet ground permanently reduced in the planetary ball mill quartz powder grinding limit. Powdered quartz is a kind of nature in weathered silicate mineral powder, the powder has been in Guangdong, Jiangxi and other provinces in China were found. Because it has high purity, has been used in rubber, plastic, composite material as a filler materials and coatings. But in the application of small particle size and high surface chemical activity is sometimes necessary. Therefore, naturally weathered quartz powder dry or dry grinding is thought to be important in the processing stage of.
As everyone knows, do not cause the destruction of ground particles and mechanical chemical action，In front of the factors with the diversity of particle size distribution and the characteristics of the change of specific surface area. The latter to a variety of crystal structure form, for example, making the lattice distortion and defects of casting, no shape, group free radical, free surface enhancement, electronic radiation, plasma appearance and so on. These changes increased the surface material dynamic degree and its reactivity. But the natural weathered powdered quartz test, namely about it on dry ground under mechanical chemical action, not recorded. Therefore, this experiment on dry ground under mechanical chemical action result of powder quartz processing and using is very necessary.
Powdery quartz specimen in a planetary ball mill is grinding. Particle size distribution, specific surface area characteristics, crystal structure, surface of amorphous and changes, in dry grinding and wet grinding was tested with grinding time is inversely proportional to. From these data, dry grinding device and its powder by mechanical chemical interactions are considered with different ground conditions are linked.
A lab for rotary speed of 400RPM per minute ( XPW-100X 4) scale planetary ball mill. From 5 to6 mm diameter of the alumina ball was used to fill the cylinder body of the ball mill40% volume as the ball mill grinding medium.
As the land of sample XRD is a graphite monochromator is used together with CuKa radiation powder diffractometer executed. Diffraction angle is from 50DEG to 70 DEG. By experimental condition is as follows:0.01 DEG phase width and fixed time0.01 seconds. DTA ( TAS100) was started at 100 degrees C / minute rate of heating. Infrared absorption spectrum at2mg and 200 mg KBr quartz powder specimen role by infrared spectroscopy instrument obtained. Standard light is in the 400 and4000 / cm.
In order to test the dry ground surface amorphous layer group solubility, water sample and alkaline solution was used to do the experiment
As a study of natural powdery quartz from Guangdong Province of county .It is a kind of natural weathering of silicate , the grain size is as follows: the average particle size of 10.4 microns diameter and maximum for the particle size of 30 microns. The chemical composition of the sample according to the following ( % ): SiO2 99.48; Fe2O3 0.023; A1203 0.062; CaO 0.062; K20 0.020; Na2O 0.031; TiO2 0.025.
The sample after repeated cleaning to remove the clay after being put into a 500 ml volume container in the container with a diameter of 5to 6 mm of alumina ball. 30 g starting material in each at the beginning of the experiment were strictly controlled. Grind time by varying from 6 to30 h. Dry surface sample and wet ground sample are marked as D0, D3, D6, D12...And W 0, W1, W3, W6... ... written in the bottom number in hours said grinding time. Then the land by the particle size analyzer sample analysis. BET, XRD, DTA, IR and solubility test.
The limit on dry ground,1.28 microns in wet ground is1 micron. And there is evidence, particle size on the wet ground conditions than when they are dry grind down small, of course, wet grinding grinding grinding grinding limit than the dry limit is lower. Therefore, wet grinding to reduce particle size size is more effective, because the particles in wet grinding than in dry grinding conditions better be dispelled and not easily in the grinding of hold together to form a clique.
In this article, powder quartz mechanical chemical action is through the planetary ball mill test. After observation, found the average particle size of D50 or D50planets have been reduced to a minimum and then with the grinding time to increase its began to increase. In the ball mill powder quartz" grinding limit" is the1.28and 1 micron O micron respectively correspond to the dry grinding and wet grinding. Wet grinding can improve grinding crushed quartz efficiency compared with the dry grinding. The planetary ball mill provided by the energy can cause disordered structure, the surface of the amorphous and surface activity of enhanced accompanied by the ground and particle size reduction. Apparently, XRD peak reduction, in the IR region spectral absorption wavelength of the endothermic peak peak degradation, in573 degree C after reducing and dry ground sample solubility in sodium hydroxide solution with the fine grinding and increase.
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中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
題目 星式球磨機(jī)的設(shè)計(jì)
系 別 工程技術(shù)系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
學(xué)生姓名 劉萌萌
學(xué) 號 05208326
指導(dǎo)教師 傅志強(qiáng)
職 稱 講 師
2012 年 4 月 26 日
中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
劉萌萌
學(xué)號
05208326
專業(yè)班級
08機(jī)制03班
指導(dǎo)教師
傅志強(qiáng)
職稱
講師
單 位
中國地質(zhì)大學(xué)
課題性質(zhì)
設(shè)計(jì)R 論文□
課題來源
科研□ 教學(xué)□ 生產(chǎn)R 其它□
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目
星式球磨機(jī)的設(shè)計(jì)
一、研究的目的、意義
目的：現(xiàn)如今建筑材料的生產(chǎn)，從原料、燃料以及半成品都需要進(jìn)行有目的的破碎和粉磨，其目的是使原料、燃料和半成品的表面積增加,用來提高物理作用的效果及化學(xué)反應(yīng)的速度，從而達(dá)到促進(jìn)均勻混合，提高材料的流動性，便于貯存和運(yùn)輸，提高產(chǎn)量等。例如一些材料比如水泥熟料和石膏一起磨碎成最終產(chǎn)品，其磨碎的粒度越細(xì)，表面積越大。為了改善和提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，減少動力的消耗，降低生產(chǎn)的成本，即達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗具有重要意義。
球磨機(jī)不但在建材工業(yè)中廣泛應(yīng)用，而且在冶金、選礦、化工、電力等工業(yè)中也廣泛采用。它的優(yōu)點(diǎn)是：對于研磨的物料適應(yīng)性強(qiáng)；粉碎比例大；適應(yīng)強(qiáng)；結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、操作可靠，維護(hù)管理方便，能長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)是：工作效率低；體形笨重；磨機(jī)轉(zhuǎn)速低；研磨體和襯板的消耗量大；操作時(shí)噪聲大。
在這些問題當(dāng)中需要進(jìn)一步的解決，首先是減少過粉碎問題：粉碎工序要求把全部或絕大部分產(chǎn)品粉碎至一定粒度以下，但其中小于某一粒度的產(chǎn)品應(yīng)力求減少；其次是“超細(xì)粉碎”的問題，有人做過試驗(yàn)，在小型球磨機(jī)內(nèi)將原料長時(shí)間研磨，開始時(shí)磨碎細(xì)度隨研磨時(shí)間的增加而變細(xì)，但經(jīng)過一定時(shí)間后即達(dá)到所謂“磨礦限”，盡管研磨時(shí)間繼續(xù)增加，粒度不再變細(xì)或變化很慢，甚至由于粉末表面積增加而出現(xiàn)聚集現(xiàn)象，表現(xiàn)為粒度變粗，這種情況嚴(yán)重的影響了磨碎質(zhì)量。大型選礦廠用的粉碎機(jī)不但尺寸和重量很大，而且消耗功率很多，粉碎工具的磨損費(fèi)用很高。
意義：在工業(yè)上各種的工業(yè)設(shè)備都有各自的作用，例如星式球磨機(jī)的作用在于粉碎，而粉碎則是把大粒度物料利用破碎機(jī)或磨碎機(jī)來破碎至較細(xì)粒度的過程。材料破碎的目的如下：使材料中的有用成分解離。由于某種材料中的有用成分同雜質(zhì)緊密地結(jié)合在一起，只有將其充分粉碎，才能使有用成分釋放出來，即所謂“解離”。使物料的表面積增加。材料的表面積是單位重量或體積的物料的表面，物料的粒度越小，表面積將越大。增加物料的表面積的目的有：使物料同周圍介質(zhì)的接觸面積增大，反應(yīng)的速度增加；在水泥工業(yè)中需要提高水泥的標(biāo)號；為原料的下一步加工作準(zhǔn)備便于使用，貯存和運(yùn)輸。在制備混凝土?xí)r，不僅石料需要破碎至一定的粒度，而且當(dāng)天然砂不足時(shí)，可用粉碎方法制備人造砂；用于材料科學(xué)與環(huán)境保護(hù)。
在其他一些工業(yè)部門中，粉碎設(shè)備或粉碎車間的工作量占總工作量的比重雖不大，但往往對它有較高的技術(shù)要求，否則會影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量和總的經(jīng)濟(jì)效益。
二﹑現(xiàn)狀：
球磨機(jī)作為傳統(tǒng)的粉磨設(shè)備，已經(jīng)有了100多年的歷史。它作為將固體物料細(xì)化制粉的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、電力、醫(yī)藥以及國防工業(yè)等部門。尤其是冶金工業(yè)中的選礦部門，磨礦作業(yè)更是具有十分重要的地位。由于球磨機(jī)處理能力和粉磨后的粒度對后續(xù)作業(yè)的效率和整體生產(chǎn)流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響顯著，所以，有關(guān)球磨機(jī)的研究在國內(nèi)外一直受到廣泛關(guān)注和高度重視。近幾年來，由于能源費(fèi)用增長，礦石品位的下降，降低建設(shè)投資和生產(chǎn)費(fèi)用是世界各國礦山工業(yè)面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題，采用高效大型設(shè)備是現(xiàn)代選礦廠建設(shè)的主要傾向，球磨機(jī)的大型化已成為技術(shù)發(fā)展的方向。強(qiáng)度再高的礦石進(jìn)到大型磨機(jī)里，經(jīng)過研磨、粉碎都將成為粉末狀。20世紀(jì)八十年代國際上曾有預(yù)測，認(rèn)為球磨機(jī)合理的最大規(guī)格是直徑5米，原因是磨球工作時(shí)存在低效率的蠕動區(qū)，但實(shí)際上球磨機(jī)向大型化發(fā)展的步伐一直都未停止。
在選礦、水泥、建筑材料、煤炭、化工等許多工業(yè)部門中都需要磨碎作業(yè)。球磨機(jī)、棒磨機(jī)和管磨機(jī)是這些工業(yè)部門最重要的設(shè)備之一。這類磨碎機(jī)的主要機(jī)件都是一個(gè)緩慢旋轉(zhuǎn)的筒體，里面裝有大量磨礦介質(zhì)（簡稱磨介），由于其轉(zhuǎn)速較慢，可稱為慢速磨碎機(jī)。這類磨碎機(jī)的重量大、造價(jià)高、功耗多、操作費(fèi)用昂貴，對于企業(yè)的投資、產(chǎn)品的質(zhì)量以及操作運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)合理性，有很大的影響。
在選礦工業(yè)中，除某些砂礦不需要經(jīng)過磨碎外，一般金屬礦石是細(xì)粒嵌布的，需要經(jīng)過磨碎使礦石中各個(gè)成分彼此分離，才能順利地進(jìn)行選別。選別指標(biāo)（指精礦品位和金屬回收率）在很大程度上取決于磨碎作業(yè)的操作。如磨碎產(chǎn)品細(xì)度不夠，各成分之間未能達(dá)到單體分離，選用指標(biāo)就不能提高；但是，如果磨碎的粒度過細(xì)，往往又惡化選別過程。
現(xiàn)代化的磨碎機(jī)則具有生產(chǎn)效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、維修操作方便等特點(diǎn)。長期以來，雖然人們對于這類磨碎機(jī)的磨碎理論、同磨碎機(jī)配套的設(shè)備、以及磨碎流程等都做過深入的研究，但由于物料性質(zhì)、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作條件及對物料磨碎的要求各不相同，除了進(jìn)行理論分析外，仍需要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，才能圓滿的解決這類磨碎機(jī)的工作參數(shù)、襯板形狀、磨介配比以及磨碎的工藝流程等問題。
3、 設(shè)計(jì)內(nèi)容
本次設(shè)計(jì)所研究的新型球磨機(jī)是星式傳動式的球磨機(jī)。它與現(xiàn)有齒輪傳動式的球磨機(jī)的主要結(jié)構(gòu)區(qū)別在于：多了一些制造費(fèi)用低廉的滾子及短軸，少了一般球磨機(jī)所慣有的大齒輪和大主軸承，主軸承座等等。摩擦傳動方式的球磨機(jī)的關(guān)鍵問題是齒輪傳動的轉(zhuǎn)矩傳遞方式由摩擦輪傳動的轉(zhuǎn)矩傳遞方式替代，筒體的重量從由本來的主軸承和主軸承座承受轉(zhuǎn)化為由滾子來承受，筒體的軸向限位和徑向限位從由軸承座限制轉(zhuǎn)化為由滾子和單獨(dú)的軸向限位裝置來限制。
四、進(jìn)度安排
1. 查閱資料，完成開題報(bào)告； 2011.12.10—2011.12.20
2. 結(jié)合課題進(jìn)行外文資料閱讀，完成英文翻譯； 2011.12.21—2011.12.31
3. 學(xué)習(xí)、了解相關(guān)的知識，完成文獻(xiàn)綜述； 2012.1.1—2012.1.20
4．設(shè)計(jì)并繪制被加工零件的工序圖； 2012.1.21—2012.2.1
5. 設(shè)計(jì)并繪制被加工零件的加工示意圖； 2012.2.2—2012.3.20
6．設(shè)計(jì)并繪制總裝配圖； 2012.3.21—2012.4.20
7．整理資料，編寫設(shè)計(jì)說明書；準(zhǔn)備答辯。 2012.4.21—2012.5.5
5、 研究方案
摩擦傳動的方案和摩擦輪的材料等；其次，要確定筒體和滾子的受力情況，同時(shí)摩擦傳動的重要數(shù)據(jù)傳動比和主傳動軸的軸徑等等也要確定，另外還有一些與此相關(guān)的聯(lián)接和固定甚至起動的部件需要選擇；再者，確定滾子的個(gè)數(shù)和分組，滾子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，筒體軸向限位裝置的設(shè)計(jì)等；最后，摩擦傳動機(jī)構(gòu)中的幾個(gè)重要零部件的校核，主傳動軸的強(qiáng)度和剛度的校核，各個(gè)聯(lián)接鍵的強(qiáng)度校核，軸承的壽命計(jì)算等。
6、 參考文獻(xiàn)
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[15] 東北大學(xué)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》編寫組 編。機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊（上）[M]，第三版.北京：冶金工業(yè)出版社，1994
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指導(dǎo)教師意見：
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審查結(jié)果： 同 意□ 不 同 意□
教研室主任簽名：
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中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述
系 別： 工程技術(shù)系
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
姓 名： 劉萌萌
學(xué) 號： 05208326
2012年3月1日
1 引言
如今的球磨機(jī)大致可分為立式和臥式兩種。立式攪拌球磨機(jī)，由于采用新式設(shè)計(jì)，與滾筒式球磨機(jī)相比，具有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它是通過電機(jī)驅(qū)動立式減速度，通過聯(lián)軸節(jié)帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子研磨裝置旋轉(zhuǎn)，使介質(zhì)球、磨料、水混合液懸浮研磨。設(shè)備運(yùn)行過程中，桶體固定不動，僅僅攪拌器發(fā)揮強(qiáng)有力的作用，故可在不停機(jī)的情況下進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)和添加磨料。球磨機(jī)底部的過濾系統(tǒng)能夠檢驗(yàn)?zāi)チＪ欠穹弦?guī)格，以便于大顆粒的再次研磨，以達(dá)到研磨和分散的需要。
2 球磨機(jī)的攪拌設(shè)備
攪拌可以使用兩種或多種不同的物質(zhì)在彼此之中互相分散，從而達(dá)到均勻混合；也可以加速傳熱和傳質(zhì)過程。攪拌操作的例子頗為常見，例如在化驗(yàn)室里制備某種鹽類的水溶液時(shí)，為了加速溶解，常常用玻璃棒將燒杯中的液體進(jìn)行攪拌。又如為了制備某種懸浮液，就要用玻璃棒不斷的攪動容器中的液體，使固體顆粒不致沉下，而保持它在液體中的懸浮狀態(tài)。在工業(yè)生產(chǎn)中，攪拌操作是從化學(xué)工業(yè)開始的，圍繞食品、纖維、造紙、石油、水處理等，作為工業(yè)過程的一部分而被廣泛應(yīng)用。
在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)的攪拌操作均系機(jī)械攪拌，攪拌設(shè)備主要由攪拌裝置、軸封、和攪拌罐三大部分組成。其中，攪拌設(shè)備分為：傳動裝置、攪拌器、攪拌軸；攪拌罐又分為：罐體和附件兩種。
攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍很廣，尤其是化學(xué)工業(yè)中，很多的化學(xué)生產(chǎn)都或多或少的應(yīng)用著攪拌操作?；瘜W(xué)工藝過程的種種化學(xué)變化，是以參加反應(yīng)物質(zhì)的充分混合為前提的，對于加熱，冷卻和液體萃取以及氣體吸收等物理變化過程，也往往要采用攪拌操作才能得到好的效果。攪拌設(shè)備在許多場合是作為反應(yīng)釜來應(yīng)用的[12]。攪拌設(shè)備的應(yīng)用范圍之所以這樣廣泛，還因攪拌設(shè)備操作條件（如濃度、溫度、停留時(shí)間等）的可控范圍較廣，又能適應(yīng)多樣化的生產(chǎn)。使物料均勻混合。使氣體在液相中很好的分散。使固體粒子在液相中均勻的懸浮。使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化。強(qiáng)化相間的傳質(zhì)。強(qiáng)化傳熱。對于均勻相反應(yīng)，混合的快慢，均勻程度和傳熱情況的好壞，都會影響效果。至于非均勻相系統(tǒng)，則還影響到相界面的大小和相間的傳質(zhì)速度，情況就更復(fù)雜，所以攪拌情況的改變，常很敏感的影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。如果攪拌情況不好，就會造成傳熱系數(shù)下降或局部過熱，使物料分散不均勻，影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，也容易導(dǎo)致物料粘壁，使反應(yīng)不能很好的進(jìn)行下去。
攪拌設(shè)備使用歷史悠久，應(yīng)用范圍廣，但對攪拌操作的科學(xué)研究還很不夠。攪拌操作看起來似乎簡單，但實(shí)際上，它所涉及的因素卻極為復(fù)雜。對于攪拌器形式的選擇，從工藝的觀點(diǎn)以及力學(xué)觀點(diǎn)來說，迄今都是研究得不夠的。
過去有很多文獻(xiàn)論述了攪拌設(shè)備的動力消耗，并給出了不少情況下的計(jì)算公式，但是由于介質(zhì)操作條件的不同，物理化學(xué)性能的差異，容器形狀及內(nèi)部設(shè)施的不同以及各種攪拌器性質(zhì)上的區(qū)別，正確確定攪拌功率并適當(dāng)?shù)倪x擇驅(qū)動電機(jī)是十分困難的。在沒有模擬試驗(yàn)的情況下,設(shè)計(jì)新的攪拌設(shè)備時(shí)，常采用現(xiàn)有的設(shè)備數(shù)據(jù)的方法，寧大勿小，結(jié)果造成了不少浪費(fèi)。國內(nèi)有些單位對一些生產(chǎn)中的攪拌設(shè)備進(jìn)行了功率測試，從測試的結(jié)果可以看到，由于功率消耗難以計(jì)算準(zhǔn)確，電動機(jī)選用過大，造成了負(fù)荷率很低的的不合理的現(xiàn)象。
對于攪拌設(shè)備的研究，除功率問題外，有關(guān)攪拌的流體力學(xué)研究具有重要意義。這方面已做了許多工作，但尚需擴(kuò)大和深入。在液體中進(jìn)行攪拌時(shí)，攪拌器的功能不僅引起液體的整個(gè)運(yùn)動，而且要在液體中產(chǎn)生湍動，湍動的程度與攪拌器使液體旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋渦現(xiàn)象有密切關(guān)系。這些旋渦因經(jīng)常的互相撞擊和破裂，使液體受到劇烈的攪拌。由此可見在攪拌操作中，對于流體力學(xué)理論的研究是極其重要的。
關(guān)于攪拌器，除非遇有特殊的任務(wù)，需要特殊設(shè)計(jì)之外，現(xiàn)有的各種攪拌器，尤其是常用的框式、平槳式、推進(jìn)式和渦輪式等已足夠應(yīng)用。而且這些攪拌器已有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，所以對已有攪拌器性能的深刻了解，應(yīng)予以更多地注意，以便使他們在使用中能夠充分的發(fā)揮作用。渦輪式攪拌器現(xiàn)正被廣泛使用，因?yàn)檫@種攪拌器在工業(yè)上適應(yīng)性是很大的，它幾乎能有效的完成所有的攪拌任務(wù)，并能處理那些特別是化學(xué)工業(yè)中經(jīng)常遇到的各種粘度的物料。
攪拌設(shè)備可以從各種不同的角度進(jìn)行分類，如按工藝用途分、按攪拌器結(jié)構(gòu)型式分或按攪拌裝置的安裝型式分等等。從按攪拌裝置的安裝型式分，可以分為（1）立式容器中心攪拌（2）偏心式攪拌（3）傾斜式攪拌（4）底攪拌（5）臥式容器攪拌（6）旁入式攪拌六種，其中旁入式攪拌又可以分為角度固定的旁入式攪拌和角度可變的旁入式攪拌兩種。
設(shè)計(jì)中選用立式容器中心攪拌。這種攪拌裝置安裝在立式設(shè)備筒體的中心線上，驅(qū)動方式采用皮帶傳動和齒輪傳動，用普通電機(jī)直接連接或與減速機(jī)直接連接。
3 主要技術(shù)介紹
在選擇電動機(jī)的時(shí)候，攪拌器上常用的減速裝置是裝在設(shè)備上的齒輪減速機(jī)、渦輪減速機(jī)、三角皮帶以及擺線針齒行星減速機(jī)等。其中最常的是固定和可移動的齒輪減速攪拌器，這是由于他們加工費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡單、裝配檢修方便。有時(shí)由于設(shè)備條件的限制或其他情況必須采用臥式減速機(jī)時(shí)，也可利用一對傘齒輪來改變方向，但須注意由于只有一個(gè)軸承所以必須設(shè)置底軸承。這種結(jié)構(gòu)因?yàn)閭泯X輪不是浸在油箱內(nèi)，故不能應(yīng)用在有防火，防爆要求的場合。
減速機(jī)價(jià)格較貴，制造困難，因此，如果速比不大，可采用三角皮帶減速，但不要在有爆炸危險(xiǎn)場合使用。我們所設(shè)計(jì)的設(shè)備是為實(shí)驗(yàn)所用，因此選用三角皮帶減速。
當(dāng)攪拌器由靜止啟動時(shí)，槳葉要克服自身的慣性，還要克服槳葉所推動的液體的慣性以及液體的摩擦力。這時(shí)槳葉與液體的相對速度很大，槳葉受液體阻力的作用面積最大，因而所需的功率值必然較大，這就是所謂的攪拌器的啟動功率。
攪拌過程進(jìn)行時(shí)需要動力，籠統(tǒng)地稱這動力時(shí)就可叫做攪拌功率。但仔細(xì)進(jìn)行分析時(shí)，就會發(fā)現(xiàn)所謂攪拌功率實(shí)際上包含了兩個(gè)不同的而又有兩系的概念，這就是攪拌器功率和攪拌作業(yè)功率。
具有一定結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)備中裝有一定物性的液體，其中用一定形式的攪拌器以一定轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌時(shí)，將對液體做功并使之發(fā)生流動，這時(shí)為使攪拌器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的功率就是攪拌器功率。顯然攪拌器功率是攪拌器的幾何參數(shù)、攪拌槽的幾何參數(shù)、物料的物性參數(shù)和攪拌器的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)等的函數(shù)。這里所指的攪拌器功率不包括機(jī)械傳動和軸封部分所消耗的動力。
被攪拌的介質(zhì)在流動狀態(tài)下都要進(jìn)行一定的物理過程或化學(xué)反應(yīng)過程，即都有一定的目的，其中有的混合，有的分，有的傳熱，有的溶解等等。不同的攪拌過程不同的物性、物料量在完成其過程時(shí)所需要的動力不同，這是由工藝過程的特性所決定的。這個(gè)動力的大小是被攪拌的介質(zhì)的物理、化學(xué)性能以及各種攪拌過程所要求的最終結(jié)果的函數(shù)。我們把攪拌器使攪拌槽中的液體以最佳方式完成攪拌過程所需要的功率叫做攪拌作業(yè)功率。
在處理攪拌過程的功率的問題時(shí)，最好是能夠知道為了達(dá)到攪拌過程所要求的結(jié)果而必須用于被攪拌介質(zhì)的功率即攪拌作業(yè)功率，同時(shí)運(yùn)用攪拌器的功率的概念，來提供一套能向被攪拌介質(zhì)中輸入足夠功率的攪拌裝置。最理想的狀況當(dāng)然是腳板其功率正好就等于攪拌作業(yè)功率，這就可使攪拌過程以最佳方式完成。攪拌器功率小于攪拌作業(yè)功率時(shí)，可能使過程無法完成，也可能拖長操作時(shí)間而得不到最佳方式。而攪拌器的功率過分大于攪拌作業(yè)功率時(shí)，只能浪費(fèi)動力而于過程無益。遺憾的是目前無論攪拌器的功率也好，攪拌作業(yè)功率也好，都還沒有很準(zhǔn)確的求法，當(dāng)然也很難評價(jià)最佳方式是否達(dá)到的問題。生產(chǎn)實(shí)踐中攪拌器功率不足的問題易于察覺，而攪拌器功率過大造成浪費(fèi)的問題則容易被忽視。
帶傳動是由固連于主動輪上的帶輪，固連于從動輪上的帶輪和緊套在兩輪上的傳動帶組成的。當(dāng)原動機(jī)驅(qū)動主動輪轉(zhuǎn)動時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦，便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞一定動力。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。
在帶傳動中，常用的有平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動和同步帶傳動等。平帶傳動結(jié)構(gòu)最簡單，帶輪也容易制造，在傳動中心距較大的情況下應(yīng)用較多。常用的平帶有帆布芯平帶、編織平帶、錦綸片復(fù)合平帶等數(shù)種，其中以帆布芯平帶應(yīng)用最廣。
在一般機(jī)械傳動中，應(yīng)用最廣的是V帶傳動。V帶截面成等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。傳動時(shí)，V帶只和輪槽的兩個(gè)面接觸，即以兩側(cè)面為工作面。根據(jù)槽面摩擦原理，在同樣的張緊力下，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。這是V帶傳動性能上的最主要的優(yōu)點(diǎn)。再加上V帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，以及V帶多以標(biāo)準(zhǔn)化并大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因而V帶傳動的應(yīng)用逼平帶傳動廣泛的多。
多楔帶兼有平帶和V帶的優(yōu)點(diǎn)：柔性好，摩擦力大，能傳遞的功率較大，并解決了多根V帶長短不一而使帶受力不均的問題。多楔帶主要用于傳遞功率較大而結(jié)構(gòu)要求緊湊的場合。
綜合上面各種帶的優(yōu)缺點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中選擇的帶傳動為V帶傳動。
4 發(fā)展趨勢
球磨機(jī)作為傳統(tǒng)的粉磨設(shè)備，已經(jīng)有了100多年的歷史。它作為將固體物料細(xì)化制粉的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、電力、醫(yī)藥以及國防工業(yè)等部門。尤其是冶金工業(yè)中的選礦部門，磨礦作業(yè)更是具有十分重要的地位。由于球磨機(jī)處理能力和粉磨后的粒度對后續(xù)作業(yè)的效率和整體生產(chǎn)流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響顯著，所以，有關(guān)球磨機(jī)的研究在國內(nèi)外一直受到廣泛關(guān)注和高度重視。近幾年來，由于能源費(fèi)用增長，礦石品位的下降，降低建設(shè)投資和生產(chǎn)費(fèi)用是世界各國礦山工業(yè)面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題，采用高效大型設(shè)備是現(xiàn)代選礦廠建設(shè)的主要傾向，球磨機(jī)的大型化已成為技術(shù)發(fā)展的方向。強(qiáng)度再高的礦石進(jìn)到大型磨機(jī)里，經(jīng)過研磨、粉碎都將成為粉末狀。只有這樣，低品位的礦石以及礦石再利用才能夠?qū)崿F(xiàn)。20世紀(jì)八十年代國際上曾有預(yù)測，認(rèn)為球磨機(jī)合理的最大規(guī)格是直徑5米，原因是磨球工作時(shí)存在低效率的蠕動區(qū)，但實(shí)際上球磨機(jī)向大型化發(fā)展的步伐一直都未停止。
隨著球磨機(jī)的大型化，軸承作為球磨機(jī)的關(guān)鍵部件，其工作的穩(wěn)定性將直接影響球磨機(jī)生產(chǎn)能否正常運(yùn)行。從傳統(tǒng)的小型球磨機(jī)發(fā)展到目前筒體直徑能達(dá)到7米以上的大型球磨機(jī)，其主軸承的使用主要有普通滑動軸承、滾動軸承、動壓軸承、靜-動壓軸承、靜壓軸承。目前靜壓軸承以其可靠性高、使用壽命長、能耗小、承載能力大等特點(diǎn)，在大型球磨機(jī)中應(yīng)用比較廣泛。球磨機(jī)無論是靜止還是轉(zhuǎn)動，都是靠外界的高壓油作用下在軸瓦和中空軸之間形成一層較厚的油膜實(shí)現(xiàn)全液體潤滑。靜壓軸承的潤滑狀態(tài)和油膜壓力與中空軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系很小，球磨機(jī)起動與工作時(shí)，軸瓦與中空軸間始終處于純液體摩擦潤滑狀態(tài)，不易擦傷軸瓦。而且靜壓軸承的承載能力主要與油壓有關(guān)，提高油壓可以提高油膜的承載能力。由于液體靜壓軸承在純液體潤滑狀態(tài)下工作，其摩擦副表面不直接接觸，因而磨損極小，壽命長，理論上可以稱為無限壽命。
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