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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）情況簡(jiǎn)介
一、基本信息
姓 名
黃春娟
專(zhuān) 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
B材機(jī)021
學(xué) 號(hào)
0210120111
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
設(shè)計(jì)√ 論文
指導(dǎo)教師
劉平成
課題名稱(chēng)
高效二次風(fēng)選粉機(jī)（傳動(dòng)及殼體部件）設(shè)計(jì)
同一項(xiàng)目組其他成員
張林勇
二、課題信息
課
題
來(lái)
源
課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際
課
題
要
求
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行EX1000高效二次風(fēng)選粉機(jī)總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)及殼體設(shè)計(jì)；殼體的改進(jìn)有利于降低系統(tǒng)風(fēng)的阻力，而傳動(dòng)部件可不進(jìn)行改進(jìn)。
物
化
成
果
要
求
1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份，達(dá)1萬(wàn)字，且符合規(guī)范要求（電子文檔）；
2.中文摘要不少于400字，并有對(duì)應(yīng)英文摘要（電子文檔）；
3.設(shè)計(jì)圖樣總的繪圖量折合A不少于3平方米（CAD）；具體設(shè)計(jì)的圖樣有：
選粉機(jī)總裝圖一張；轉(zhuǎn)子部件總裝圖一張；轉(zhuǎn)子部件相關(guān)零件圖一套。
4.翻譯3000以上漢字的課題相關(guān)外文資料；
5.實(shí)習(xí)小結(jié)（電子文檔）。
實(shí)
際
完
成
情
況
（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 33 頁(yè)；
（2）圖紙A0 1 張，A1 2 張，A2 2 張，A3 7 張，A4 11 張；
（3）源程序（自編部分） 頁(yè)；
程序運(yùn)行情況：正常運(yùn)行 基本能運(yùn)行 不能運(yùn)行?。?
（4）其他附件
課
題
簡(jiǎn)
介
1、設(shè)計(jì)路線
①了解現(xiàn)今選粉機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r；
②擬定方案，選擇最好的方案；
③確定選粉室直徑、風(fēng)機(jī)、主軸轉(zhuǎn)速等主要參數(shù)；
④對(duì)傳動(dòng)裝置，殼體進(jìn)行設(shè)計(jì)；
⑤對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行校核。
2、采用的理論方法
類(lèi)比法
3、得出的結(jié)論
高效二次風(fēng)選粉機(jī)是在旋風(fēng)式選粉機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，結(jié)合其他選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)。在分級(jí)原理上仍屬于離心力均分級(jí)，但通過(guò)結(jié)構(gòu)上對(duì)殼體的改進(jìn)，降低了系統(tǒng)風(fēng)的阻力，穩(wěn)定分級(jí)立場(chǎng)，提高選粉機(jī)的選粉效率與選粉精度。
4、課題的重點(diǎn)及解決的方法（100字以上）
對(duì)殼體進(jìn)行改進(jìn)，降低系統(tǒng)風(fēng)的阻力。
選粉室采用倒錐形；采用高效低阻旋風(fēng)筒進(jìn)行細(xì)粉分離與收集；合理設(shè)計(jì)滴流裝置，增強(qiáng)二次分選效果，內(nèi)腔加設(shè)約束內(nèi)錐，以穩(wěn)定分級(jí)區(qū)內(nèi)的氣體流場(chǎng)；采用混凝土和鐵皮替代鑄石襯板，改進(jìn)選粉機(jī)的內(nèi)襯；采用兩重或多重密封，粗粉出口采用鎖風(fēng)閥。
5、課題的難點(diǎn)及解決的方法（100字以上）
選粉機(jī)殼體是由鋼板加工而成，以前未涉及這方面知識(shí)，對(duì)于板金加工及焊接工藝，是我的難點(diǎn)。查閱了下料，焊接方面的書(shū)籍，參考書(shū)上的板金連接、坡口及焊縫。傳動(dòng)裝置中軸端固定，由于采用立式電動(dòng)機(jī)，在軸端有一定的載荷。采用軸端檔圈，用兩個(gè)螺栓固定。
三、承諾信息
本人完成的部分
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 100% 圖紙 100%
有無(wú)抄襲
無(wú)
參考資料情況
（在相應(yīng)處打√）
1、手冊(cè) √ 4、往屇圖紙
2、書(shū) √ 5、往屇說(shuō)明書(shū)（論文）
3、工廠圖紙 √ 6、其他
參考部分是否注明出處
注明
四、自我評(píng)價(jià)
在以前就了解到畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性，是對(duì)我們所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的一次綜合應(yīng)用，對(duì)我們未來(lái)的工作學(xué)習(xí)有較大影響。所以從開(kāi)始就投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在畢業(yè)設(shè)計(jì)初期主要是方案確定及做一些文字資料，可能有點(diǎn)放松對(duì)自己的要求。不過(guò)，后來(lái)嚴(yán)格要求自己，現(xiàn)在為止已完成任務(wù)書(shū)的所有內(nèi)容。
這次設(shè)計(jì)中，我翻閱了大量的資料，包括以前的課本，很多以前不懂的問(wèn)題，通過(guò)自己努力和同學(xué)的幫助得到解決。但因?yàn)楸救死碚撝R(shí)了解不夠透徹，實(shí)踐知識(shí)更是不足，在這三個(gè)月內(nèi)完成設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)中還存在許多不足。
4
鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006
EX1000高效二次風(fēng)選粉機(jī)（傳動(dòng)及殼體部件）設(shè)計(jì)
摘要：為了提高水泥粉磨系統(tǒng)中選粉系統(tǒng)的選粉效率，降低循環(huán)負(fù)荷，本課題設(shè)計(jì)了水泥圈流系統(tǒng)中采用的二次風(fēng)選粉機(jī)。二次風(fēng)選粉機(jī)是在高細(xì)轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的基礎(chǔ)上，集懸浮分散、預(yù)分級(jí)和平面渦流分級(jí)技術(shù)于一體，專(zhuān)為水泥磨系統(tǒng)適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的專(zhuān)利產(chǎn)品。運(yùn)用類(lèi)比法，結(jié)合其他選粉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，確定殼體的整體布局方案。在適當(dāng)位置布置約束內(nèi)錐，以穩(wěn)定選粉室內(nèi)的氣體流場(chǎng)及增強(qiáng)二次選粉的效果；細(xì)粉分離與收集裝置采用高效低阻旋風(fēng)筒,提高各級(jí)細(xì)粉和超細(xì)粉的收集量。殼體的改進(jìn)有利于降低系統(tǒng)風(fēng)的阻力，提高選粉效率。選粉機(jī)采用整體緊湊設(shè)計(jì)，大大降低了占據(jù)空間，且大大提高了選粉效率。機(jī)體工作運(yùn)行平穩(wěn)，安裝維修方便。選粉機(jī)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是采用二次風(fēng)結(jié)構(gòu)，即在選粉機(jī)進(jìn)風(fēng)管道上增設(shè)一個(gè)旁路支風(fēng)管，作為二次風(fēng)管，并設(shè)置一個(gè)機(jī)外調(diào)節(jié)的風(fēng)閥，二次風(fēng)氣流切向進(jìn)入選粉室內(nèi)。這樣可以有效地控制上升風(fēng)速，改變和控制細(xì)度。二次風(fēng)的導(dǎo)入，對(duì)粗顆粒能進(jìn)行二次切割，改善成品的顆粒級(jí)配。
關(guān)鍵詞：二次風(fēng) ；高效選粉機(jī) ；類(lèi)比法 ；旋風(fēng)筒；選粉效率；約束內(nèi)錐
Design of EX1000 high efficiency powder-selecting machine with secondary air (transmission and shell parts)
Abstract：In order to improve the powder-selecting efficiency of the powder-selecting system in cement grinding system, reduce circulation load, the powder-selecting machine with secondary air used in the cement loop system is designed. The powder-selecting machine with secondary air, which is combined the aerosol disperse, the pre-gradation with the plane vortex classified technology in a body, is specially designed to adapt to the new standard for cement grinding system in the foundation of the high thin rotor powder selecting machine. Adopting analogy method and combining the advantage of others，the overall arrangement scheme of the shell is determined. In order to stable the flow field in powder-selecting room and strengthen the effect of secondary powder-selecting, constrained inner cone is arranged in the appropriate position. The thin powder separation and the collecting device use the high efficiency coclone with low resistivity, thus the collection property of the fine dust and the ultra fine dust is enhanced. The improvement of the shell is of benefit to reduce the resistance of the system wind and improve the powder–selecting efficiency. The powder-selecting machine is arranged rationally and compactly, occupying little space and improving powder-selecting efficiency greatly. It is the main characteristic that the structure with secondary air is adopted in the powder-selecting machine. By way of secondary air duct, an additional bypass tuyere is set on air-supply line of the powder-selecting machine. In addition, the wind valve for adjustment is established outside the machine, so that secondary air currents flow into power selecting room in circumferential direction. This may be able effectively to control the rising wind speed, change and control fineness. Because of inducting secondary air, the coarse particles can be selected secondly, and grain grading of the finished product is improved.
Key words：secondary air; high efficiency separator; analogy method; cyclone; powder-selecting efficiency; constrainted inner cone
機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題申報(bào)表
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)
指導(dǎo)教師 劉平成 學(xué)生姓名黃 春 娟 2005年 12月 31日
設(shè)計(jì)（論文）
題 目
EX1000高效二次風(fēng)選粉機(jī)（傳動(dòng)及殼體部件）設(shè)計(jì)
題目類(lèi)別
畢業(yè)設(shè)計(jì)
題 目 來(lái) 源
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際
題目性質(zhì)
工程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)
配套圈流系統(tǒng)水泥磨Φ3.5×12m，Q=70-90 t / h
設(shè)計(jì)內(nèi)容
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行 EX1000高效二次風(fēng)選粉機(jī)總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)及殼體部件設(shè)計(jì)；殼體的改進(jìn)有利于降低系統(tǒng)風(fēng)的阻力。而傳動(dòng)部件可不進(jìn)行改進(jìn)。
物
化
成
果
形
式
□工程設(shè)計(jì)類(lèi)要求
說(shuō)明書(shū)字?jǐn)?shù)
圖紙數(shù)
其他附件
□工程研究類(lèi)要求
論文字?jǐn)?shù)
附件要求
□軟件開(kāi)發(fā)類(lèi)要求
說(shuō)明書(shū)字?jǐn)?shù)
附件要求
1、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份，達(dá)1萬(wàn)字以上，且要符合規(guī)范要求（電子文檔）。
2、 中文摘要不少于400字。并有對(duì)應(yīng)英文摘要（電子文檔）。
3、 設(shè)計(jì)圖樣總的繪圖量折合A0不少于3平方米（CAD）；具體設(shè)計(jì)的圖樣有：
（1）選粉機(jī)總裝圖一張；
（2）殼體及傳動(dòng)部件圖各一張；
（3）殼體及傳動(dòng)部件相關(guān)零件圖一套。
4、翻譯3000以上漢字的課題相關(guān)外文資料。
5、實(shí)習(xí)小結(jié)（電子文檔）。
專(zhuān)業(yè)系審查意見(jiàn)：
專(zhuān)業(yè)系主任（簽名）：
學(xué)院審批意見(jiàn)：
院長(zhǎng)（簽名）：
注：
一、題目類(lèi)別：1、畢業(yè)設(shè)計(jì)；2、畢業(yè)論文
二、題目性質(zhì)：1、工程設(shè)計(jì)；2、技術(shù)研究；3、軟件開(kāi)發(fā)；4、理論研究
三、題目來(lái)源：1、結(jié)合科研；2、結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際或工程建設(shè)；3、結(jié)合課程和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；4、自擬題目
鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006
目 錄
1 前言………………………………………………………………………………………1
1.1 選粉機(jī)的發(fā)展歷史……………………………………………………………………1
1.1.1 第一代選粉機(jī)………………………………………………………………………1
1.1.2 第二代選粉機(jī)…………………………………………………………………………1
1.1.3 第三代選粉機(jī)…………………………………………………………………………1
1.2 選粉機(jī)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r …………………………………………………………………1
1.3 選粉機(jī)發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………………………………2
2 總體方案論證……………………………………………………………………………3
2.1課題的來(lái)源、內(nèi)容和技術(shù)要求………………………………………………………3
2.1 課題設(shè)計(jì)的工作原理………………………………………………………3
2.2 課題設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)………………………………………………………3
3 具體設(shè)計(jì)說(shuō)明……………………………………………………………………………7
3.1 主要技術(shù)參數(shù)計(jì)算……………………………………………………………………7
3.1.1 主要工藝尺寸………………………………………………………………………7
3.1.2 生產(chǎn)能力……………………………………………………………………………7
3.1.3 選粉室直徑…………………………………………………………………………7
3.1.4 風(fēng)量…………………………………………………………………………………8
3.1.5 風(fēng)機(jī)選型……………………………………………………………………………8
3.1.6 主軸轉(zhuǎn)速……………………………………………………………………………8
3.2 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………8
3.2.1 電機(jī)的選擇…………………………………………………………………………8
3.2.2 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………………………9
3.3 旋風(fēng)筒設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………12
3.3.1 旋風(fēng)筒的收塵工作原理……………………………………………………………12
3.3.2 旋風(fēng)筒的尺寸計(jì)算…………………………………………………………………13
3.4 滴流裝置………………………………………………………………………………14
3.5 內(nèi)襯……………………………………………………………………………………15
3.6 螺栓組連接的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………16
3.6.1 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………16
3.6.2 螺栓組連接的受力分析……………………………………………………………17
3.7 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算…………………………………………………………………18
3.7.1 螺紋連接的失效形式………………………………………………………………18
3.7.2 螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………………………18
3.8 焊接工藝……………………………………………………………………………20
3.8.1 焊接工藝的制訂原則………………………………………………………………20
3.8.2 焊接方法的選擇……………………………………………………………………20
3.8.3 焊接材料的選擇……………………………………………………………………20
3.8.4 焊接工藝參數(shù)的選擇………………………………………………………………20
3.8.5 焊前預(yù)熱及焊后熱處理……………………………………………………………21
4 操作、安裝、維護(hù)及檢修………………………………………………………………23
4.1 操作……………………………………………………………………………………23
4.2 安裝……………………………………………………………………………………23
4.3 維護(hù)……………………………………………………………………………………23
4.4 檢修……………………………………………………………………………………24
5 預(yù)期效果…………………………………………………………………………………25
6 結(jié)論………………………………………………………………………………………26
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………27
致謝…………………………………………………………………………………………28
附錄…………………………………………………………………………………………29
外文翻譯
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名 黃 春 娟
班 級(jí) B材機(jī)021
學(xué) 號(hào) 0210120111
指 導(dǎo) 教 師 劉 平 成
襯板使用壽命和窯橢圓度
Yoshiki Tuchiya, Eiichi Nakajima, Hiroya Takenounchi, and Toru Honda, MinoYogyo (Ceramic)Co., Ltd, 研究耐火材料壽命與窯體變形的相關(guān)關(guān)系。
摘要 ：橢圓度可能顯著地縮短耐火襯板的使用壽命。因此研究回轉(zhuǎn)窯筒體的橫截面變形，對(duì)許多窯橢圓度和襯板的磨損速度進(jìn)行測(cè)量研究。研究者發(fā)現(xiàn)了窯橢圓度與磨損速度之間的一種關(guān)系。然而，這種關(guān)系沒(méi)有在煅燒區(qū)域磚中觀察到。因?yàn)樵陟褵齾^(qū)域中襯板實(shí)際壽命有時(shí)比使用壽命短，緣由是使用壽命受襯板的熔化、腐蝕、結(jié)構(gòu)上的散裂等等影響。其中散裂是變熱期間熔化滲透和熱剝落引起的。
引言
在日本，回轉(zhuǎn)式水泥窯松動(dòng)地支撐在3或4個(gè)托輪上。這些托輪是厚鋼環(huán)，窯筒體從它們內(nèi)徑里穿過(guò)。筒體通常是薄的并且在邊緣扭曲變形。在某種程度上因?yàn)楫?dāng)較低區(qū)域包圍在托輪之間，自身重量或橢圓度的存在使筒體不能支撐上面區(qū)域的下沉。在論文，毀壞區(qū)域內(nèi)水平直徑與垂直直徑之間不同點(diǎn)稱(chēng)為筒體橢圓度。橢圓度是抗筒體內(nèi)部直徑的橢圓百分比。托輪的內(nèi)部直徑與筒體垂直直徑之間的不同點(diǎn)首先影響最好的間隔。從出料端可數(shù)出托輪的數(shù)目。
加襯在回轉(zhuǎn)式水泥窯內(nèi)的磚受到熱量、化學(xué)、機(jī)械應(yīng)力的共同作用影響而磨損。這些應(yīng)力是復(fù)雜的，在實(shí)際情況中區(qū)分磨損原因是相當(dāng)困難的。在這篇文章中，我們簡(jiǎn)化原因，僅僅考慮橢圓度引起的機(jī)械應(yīng)力。有許多報(bào)告，其內(nèi)容為窯中大直徑筒體橢圓度縮短磚使用壽命，但是沒(méi)有報(bào)告是建立在橢圓度數(shù)據(jù)和磚磨損速度數(shù)據(jù)相互關(guān)系基礎(chǔ)上。作者收集了大量的關(guān)于測(cè)量橢圓度和磚磨損速度的數(shù)據(jù)，分析了這統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)它們之間的相互關(guān)系。
橢圓度測(cè)量
應(yīng)用橢圓度測(cè)驗(yàn)裝置方法
橢圓度測(cè)驗(yàn)裝置的測(cè)量原理和公式由Rosenblad發(fā)現(xiàn)。橢圓度測(cè)驗(yàn)裝置的外部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，測(cè)驗(yàn)裝置和它的測(cè)量方法如圖2所示。裝置包括一個(gè)軛，為兩端的兩副磁鐵裝備上的，扣住回轉(zhuǎn)窯垂直方向的中心軸。軛跨越一個(gè)循環(huán)部分，包含基本長(zhǎng)度（1m）和高度。
因?yàn)橥ǔＭㄟ^(guò)增長(zhǎng)到托輪的距離來(lái)減少筒體的變形損傷，所以應(yīng)在托輪的近距離區(qū)域進(jìn)行橢圓度測(cè)量。為了獲得關(guān)于變形損壞區(qū)域的精確結(jié)果，在每一個(gè)測(cè)量平面圖中測(cè)量三個(gè)點(diǎn)，三點(diǎn)位于窯筒體線偏移120°處（詳情見(jiàn)圖2）。
首先通過(guò)磁鐵把裝置安裝在作標(biāo)記的測(cè)量點(diǎn)（圖２中的點(diǎn)１），然后旋轉(zhuǎn)窯一周。在一次旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，回轉(zhuǎn)窯筒體會(huì)出現(xiàn)不同的彎曲度半徑。通過(guò)提升和降低彎曲度部分使這些彎曲度變化變得可見(jiàn)并可靠的在上面固定點(diǎn)。在軛的中間提供錄像機(jī)，在哪里測(cè)量期間觸針能一直接觸窯體。
觸針借助一只鉛筆把在高度部分變化轉(zhuǎn)化到一張圖形圓盤(pán)上。圖形圓盤(pán)系牢在錄像機(jī)轉(zhuǎn)軸上，通過(guò)振動(dòng)體圓盤(pán)的寬度找到合適位置。窯回轉(zhuǎn)一周之后，如圖２一個(gè)封閉的線圖產(chǎn)生了，代表著損壞窯筒體的一個(gè)類(lèi)似幾何學(xué)上的描繪。實(shí)際窯筒體的損壞是從記錄圖表上估算出來(lái)的。為了得到準(zhǔn)確的分析，一段關(guān)閉時(shí)間期間對(duì)于每個(gè)托輪測(cè)量的橢圓度取平均值。
橢圓度可通過(guò)下列公式⑴估算得到，公式由Rosenblad從橢圓度測(cè)驗(yàn)裝置的圖表中發(fā)現(xiàn)的。作為橢圓度百分比發(fā)現(xiàn)以下所有橢圓度數(shù)據(jù)。
橢圓度 =
式中： ：橢圓度
?。鹤冃巫畲笙薅取。╩m）
?。洌焊G筒體外部直徑?。ǎ恚?
?。焊G筒體內(nèi)部直徑 （ｍｍ）
運(yùn)用橢圓度測(cè)驗(yàn)裝置實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)
實(shí)際用圖表作的圖如圖３所示。兩個(gè)圖表是從一個(gè)窯上獲得的，左邊的是第一個(gè)托輪的圖表，橢圓度達(dá)0.41%，右邊的是第二個(gè)托輪的圖表，橢圓度達(dá)0.78%。托輪１表明端部間隙小和變形小。這個(gè)圖表示的是正常變形。托輪１的圖表輸入端說(shuō)明由支撐滾筒導(dǎo)致微小變形，原因是轉(zhuǎn)塊沒(méi)有重新劃線。而輸出端說(shuō)明變形較小，原因是測(cè)量之前這邊的磚是新安裝的。托輪１圖表說(shuō)明橢圓度十分大，在端部矯直。在支撐滾筒上的變形也是相當(dāng)大的。筒體剛度減少，端部間隙超過(guò)極限。
橢圓度和磚磨損速度之間相互關(guān)系
圖４，５，６所示測(cè)量的橢圓度與磚塊磨損速度之間的相互關(guān)系，它們一起用最小二乘方法由線性回歸線估算得到。（對(duì)于窯托輪來(lái)說(shuō)，４號(hào)托輪的數(shù)據(jù)是不能利用的）。
圖４發(fā)現(xiàn)在２，３，４號(hào)托輪上橢圓度與磚塊磨損速度之間的相互關(guān)系。磨損速度隨著橢圓度的增大而加快。在這個(gè)圖中，每個(gè)托輪和窯上安裝的磚塊材料和質(zhì)量有區(qū)別，但是相似的關(guān)系已觀測(cè)到。
圖５所示，在１號(hào)托輪上橢圓度不是跟磨損速度相互依存的。一般情況下，第１個(gè)托輪位于回轉(zhuǎn)式水泥窯的煅燒區(qū)域。位于煅燒區(qū)域的磚塊遭受到劇烈的熱應(yīng)力并快速腐蝕。通常磚塊是因?yàn)樗嗤繉邮艿綗釕?yīng)力的保護(hù)，但是在橢圓度的情況下涂層會(huì)變得不穩(wěn)固。當(dāng)涂層加速磚塊腐蝕的時(shí)候就會(huì)掉下來(lái)。而且，當(dāng)窯加熱和涂層掉下來(lái)的時(shí)候，煅燒區(qū)域的磚塊有時(shí)會(huì)變成碎片。在這基礎(chǔ)上，磚塊磨損速度顯著改變并發(fā)現(xiàn)沒(méi)有關(guān)系。
接近第１個(gè)托輪的最小磨損速度（在２m上下區(qū)域選擇磨損速度數(shù)據(jù)）從托輪中心分組，它們的橢圓度增加到圖４上，用于與圖６作比較。圖６證實(shí)橢圓度與磨損速度之間的關(guān)系比圖５更好。雖然選擇最小的磨損速度，但是在第１個(gè)托輪上的磨損速度在線性回歸線之上。這表示大的橢圓度加快了煅燒區(qū)域磚塊的磨損速度，如圖５所示。在橢圓度小于0.7%的情況下，磨損速度相互關(guān)聯(lián)程度越大。
討論
在托輪之間所測(cè)量得到的橢圓度數(shù)據(jù)是受限制的。當(dāng)橢圓度增大到托輪之間的中心區(qū)域的時(shí)候，不僅磚塊受到筒體的壓力而且鑲襯板的磚塊從筒體上滑落成線性。因此，在中心區(qū)域磚塊使用壽命更多地縮短。這需要更多橢圓度的測(cè)量數(shù)據(jù)和他們的關(guān)系研究，因?yàn)樵谥行膮^(qū)域的磚塊比在托輪部分的要寬，為了在窯運(yùn)作的時(shí)期內(nèi)得到令人滿(mǎn)意的橢圓度將被討論研究。如果窯要求６個(gè)月的連續(xù)操作，最大磨損速度應(yīng)在日本常用的內(nèi)襯厚度基礎(chǔ)上達(dá)21mm/1000h。因此，窯適合的橢圓度按照?qǐng)D６應(yīng)小于0.7%，一年的工作時(shí)間，最大磨損速度變成13mm/1000h，用同樣的估算方法橢圓度應(yīng)小于0.5%.
結(jié)論
這篇報(bào)告發(fā)現(xiàn)托輪橢圓度和磚塊磨損速度之間的相互關(guān)系。在煅燒區(qū)域范圍之內(nèi)，因?yàn)榇蟮臋E圓度使涂料不穩(wěn)定，鑲襯板的磚塊在涂料掉的時(shí)候可能快速腐蝕，所以磚塊的磨損速度對(duì)橢圓度來(lái)說(shuō)更加敏感。維持適當(dāng)?shù)臋E圓度條件在第１個(gè)托輪（煅燒）區(qū)域比其它托輪區(qū)域更加重要。一個(gè)適合的橢圓度限制了通過(guò)估算得到的窯工作的確切時(shí)間。作者證實(shí)了在適合范圍內(nèi)托輪的保養(yǎng)對(duì)磚塊的磨損速度有確切的影響。
橢圓度和磨損速度的深入研究仍然在進(jìn)行著，為的是增加對(duì)他們之間相互關(guān)系的理解。
鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006
1 前言
選粉機(jī)是隨干法圈流粉磨技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的，它是水泥及其它選粉行業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)必不可少的配套設(shè)備。選粉機(jī)并不進(jìn)行粉磨物料，但選粉機(jī)及時(shí)將粉磨到一定粒度的合格細(xì)粉選出，粗粉重新返回磨機(jī)再粉磨，防止細(xì)粉在磨內(nèi)粘附研磨體引起的緩沖作用，達(dá)到調(diào)節(jié)成品粒度組成，提高磨機(jī)粉磨效率的作用。 隨著現(xiàn)代水泥的工業(yè)發(fā)展，為了適應(yīng)我國(guó)水泥工業(yè)的迅速發(fā)展，需要引進(jìn)高效選粉機(jī)的制造技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的選粉效率不是很高的選粉機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到令人滿(mǎn)意的效果。
1.1 選粉機(jī)的發(fā)展歷史
1.1.1 第一代選粉機(jī)
即離心式選粉機(jī)，或稱(chēng)為普通空氣選粉機(jī)。該機(jī)是英國(guó)芒福特(Mumford)和穆迪( Moody)發(fā)明的。主要原理是借助于物料顆粒在氣流中，由于上升氣流的浮力、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的氣體阻力、離心力、重力之間的平衡使大小不同的顆粒產(chǎn)生不同的等速運(yùn)動(dòng)而使顆粒分級(jí)。該機(jī)的特點(diǎn)是將空氣選粉機(jī)、循環(huán)空氣風(fēng)機(jī)以及從空氣中分選細(xì)粉的旋風(fēng)筒組合成一個(gè)單機(jī)系統(tǒng)。
1.1.2 第二代選粉機(jī)
即旋風(fēng)式選粉機(jī)。該機(jī)于六十年代初由聯(lián)邦德國(guó)威達(dá)克公司為解決第一代選粉機(jī)在內(nèi)部循環(huán)的空氣選粉機(jī)存在的上述問(wèn)題，改進(jìn)而來(lái)的。該機(jī)主要特點(diǎn)是將離心式選粉機(jī)的氣流機(jī)內(nèi)循環(huán)改為外部循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)，帶多個(gè)小旋風(fēng)筒的空氣動(dòng)態(tài)選粉機(jī)。用小旋風(fēng)筒代替大直徑外筒來(lái)收集細(xì)粉，提高了料氣分離的效率，使循環(huán)氣流中的含塵濃度大為降低，克服了顆粒沉降的干擾影響。同時(shí)粗粉在降落過(guò)程中增加了二次選粉的機(jī)會(huì)。這些措施較大地改善了選粉效果。在結(jié)構(gòu)方面亦可制成大規(guī)格以適應(yīng)水泥設(shè)備大型配套的需要。
1.1.3 第三代選粉機(jī)
即高效選粉機(jī)。良好的分散度是實(shí)現(xiàn)高效率分離的前提條件，也是使整個(gè)分離區(qū)的空間得到充分利用的關(guān)鍵。分散度不高是以前選粉機(jī)的一大缺點(diǎn)，高效選粉機(jī)就是為解決上述問(wèn)題而出現(xiàn)的。1979年日本小野田公司開(kāi)發(fā)了O - sepa選粉機(jī)是其典型的代表。它是一種高效渦流型選粉機(jī)，不僅保留了旋風(fēng)式選粉機(jī)外部供風(fēng)、循環(huán)氣流高效分離、二次選粉等優(yōu)點(diǎn)；而且應(yīng)用平面螺旋氣流選粉原理，以籠式轉(zhuǎn)子代替小風(fēng)葉，氣流通過(guò)導(dǎo)向葉片切線進(jìn)入，在整個(gè)選粉區(qū)內(nèi)氣流穩(wěn)定均勻，從而消除了離心式選粉區(qū)內(nèi)風(fēng)速梯度、分離粒徑趨于均勻和邊壁效應(yīng)。顆粒自上而下有多次分選機(jī)會(huì)，最后又經(jīng)三次風(fēng)再次分選，因此分選效果好，其產(chǎn)量、動(dòng)力消耗和水泥質(zhì)量都有很大的改善。
1.2 選粉機(jī)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
隨著新型干法窯的發(fā)展，水泥工業(yè)生產(chǎn)中的熱耗有了大幅度的下降，而電耗反而有所上升。因此，如何降低水泥生產(chǎn)占耗電的65%～70%的磨機(jī)粉磨作業(yè)中的電耗，是當(dāng)前水泥工業(yè)工作者極為關(guān)注的課題，也是節(jié)能的重要課題。并已研究擠壓磨，新型立磨，高細(xì)磨和高效選粉機(jī)等機(jī)電設(shè)備，取得了降低粉磨電耗的效果。
當(dāng)前，世界各國(guó)在粉磨生產(chǎn)作業(yè)中，都將開(kāi)路系統(tǒng)改變?yōu)殚]路系統(tǒng)，降低電耗，在國(guó)際上水泥工業(yè)的粉磨系統(tǒng)，一向組合工藝，機(jī)械，電氣，組合機(jī)組發(fā)展；二在生產(chǎn)工藝上向采用高效選粉機(jī)方向發(fā)展；三向組合立發(fā)展。僅就選粉機(jī)來(lái)說(shuō)，各國(guó)水泥公司開(kāi)發(fā)部門(mén)都對(duì)選粉機(jī)進(jìn)行了大量的研究工作，并紛紛推出各自的新型高效選粉機(jī)，如日本小野田的O-sepa選粉機(jī)，三菱公司的MDS型，F(xiàn)LS的Sepax型，西德伯力鳩斯的Caropol，石川島播磨公司的SD型，西德洪堡公司維達(dá)格的ZVB-J型選粉機(jī)，品種繁多，我國(guó)對(duì)O-Sepa選粉機(jī)作了技術(shù)引進(jìn)。新型選粉機(jī)的特點(diǎn)可歸納如下：
(1)在選粉機(jī)結(jié)構(gòu)中采用新的物料分散裝置，使入選粉機(jī)的物料能得到良好的分散度，提高β值，使其粗細(xì)顆粒均勻分散。
(2)在選粉機(jī)內(nèi)部控制空氣流向的裝置，盡力減少渦流對(duì)選粉機(jī)的干擾。
(3)擴(kuò)大選粉機(jī)的粗細(xì)分離能力和區(qū)域部位，延長(zhǎng)物料分選時(shí)間。
(4)在生產(chǎn)工藝中引入新的熱風(fēng)或冷風(fēng)，使之減少物料的內(nèi)循環(huán)，使選粉機(jī)具有烘干生料，冷卻水泥，還有微粉碎的功能。
(5)在分離上是使靜態(tài)和動(dòng)態(tài)選粉機(jī)裝置，組成為一體化，稱(chēng)之為組合機(jī)型，以簡(jiǎn)化工藝流程。
總之，都是為了提高選粉效率，選出需要分級(jí)的產(chǎn)品，減少設(shè)備重量，簡(jiǎn)化流程等等，以減低能耗，提高產(chǎn)量，有利于向高效化，組合化發(fā)展。
從世界各國(guó)統(tǒng)計(jì)，離心式選粉機(jī)在使用數(shù)量上占有較多地位，我國(guó)也是離心式選粉機(jī)為多，旋風(fēng)式選粉機(jī)在60年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)的，O-Sepa選粉機(jī)在80年代引進(jìn)的?，F(xiàn)在我國(guó)對(duì)第一、二代選粉機(jī)稍加改進(jìn)，分別稱(chēng)為離心式高效選粉機(jī)和旋風(fēng)式高效選粉機(jī)等，雖然有的還達(dá)不到高效的水平，但性能確有提高。高效渦流型選粉機(jī)相對(duì)于第一、二代選粉機(jī)，分選效果好，其產(chǎn)量、動(dòng)力消耗和水泥質(zhì)量都有很大的改善。主要是由于采用籠式高效選粉機(jī)，雖然它以其卓越的性能得到人們的肯定，但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工制造費(fèi)用較高，還要增加收集成品的高濃度袋式收塵器，并且操作要求及管理要求也相應(yīng)較高，因此，對(duì)于中小水泥企業(yè)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)困難的決策。
針對(duì)我國(guó)的國(guó)情，在選粉機(jī)的發(fā)展上進(jìn)行了多次的改進(jìn)，也發(fā)展了各種各樣的高效選粉機(jī)。轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)是在旋風(fēng)式選粉機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，結(jié)合了三種選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)，投資較省，選粉效率較高。采用離心力場(chǎng)作為分級(jí)力場(chǎng)，結(jié)構(gòu)上采用籠式轉(zhuǎn)子。考慮到選粉機(jī)內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)及分布的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)子采用倒錐形結(jié)構(gòu)，以保證粉機(jī)分級(jí)室內(nèi)分級(jí)力場(chǎng)的穩(wěn)定。
在100多年來(lái)選粉機(jī)雖有新的發(fā)展和改進(jìn)，但未能脫離離心分離，運(yùn)用機(jī)械旋轉(zhuǎn)葉輪或風(fēng)葉片等機(jī)械結(jié)構(gòu)的范疇內(nèi)，在減少物料的內(nèi)循環(huán)，提高分級(jí)分散性能方面，都做了大量的工作，都取得很大成果。
1.3 選粉機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
隨著我國(guó)節(jié)能降耗的不斷深入，水泥行業(yè)要得到可持續(xù)發(fā)展，就必須走資源節(jié)約型、環(huán)保型的道路，這就要求我們發(fā)展高性能水泥，減少混凝土中水泥的用量。因此對(duì)水泥質(zhì)量和節(jié)能降耗提出了越來(lái)越高的要求。實(shí)際上這也是對(duì)選粉機(jī)的研究提出了方向，高性能選粉機(jī)的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)是選粉機(jī)今后的發(fā)展趨勢(shì)。所謂高性能選粉機(jī)應(yīng)該是不僅選粉效率高，而且具有能明顯改善產(chǎn)品的顆粒分布、分級(jí)精度高、設(shè)備能耗低、磨耗低、阻力損失低等特點(diǎn)。優(yōu)秀的選粉機(jī)要求具有良好的分散功能、最先進(jìn)的分級(jí)機(jī)理、廉價(jià)而實(shí)用的收集裝置。
2 總體方案論證
2.1 課題的來(lái)源、內(nèi)容和技術(shù)要求
課題來(lái)源于結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行 EX1000高效二次風(fēng)選粉機(jī)總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)及殼體部件設(shè)計(jì)；殼體的改進(jìn)有利于降低系統(tǒng)風(fēng)的阻力。而傳動(dòng)部件可不進(jìn)行改進(jìn)。
所有結(jié)構(gòu)及其零部件設(shè)計(jì)后考慮技術(shù)性、加工工藝性、經(jīng)濟(jì)性，并保證安裝、使用、經(jīng)濟(jì)方便。要保證選粉機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，節(jié)能高產(chǎn)。
2.2 課題設(shè)計(jì)的工作原理
高效二次風(fēng)選粉機(jī)如圖2-1，風(fēng)機(jī)把空氣從切線方向送入選粉機(jī)，經(jīng)滴流裝置的縫隙旋轉(zhuǎn)上升，進(jìn)入選粉室。粉料由進(jìn)料管落到撒料盤(pán)后，立即向四周甩出，撒到選粉區(qū)中，與上升的旋轉(zhuǎn)氣流相遇。粉料中的粗粉質(zhì)量較大，受撒料盤(pán)、籠形分級(jí)圈旋轉(zhuǎn)引起的旋轉(zhuǎn)氣流和二次風(fēng)管進(jìn)入的切向氣流共同作用產(chǎn)生的慣性離心力也較大，被甩到選粉室的四周邊緣。當(dāng)它與壁面相撞碰后，失去動(dòng)能，便被收集下來(lái)，落到滴流裝置處。在該處被上升氣流再次分選，然后落到內(nèi)錐體處，作為粗粉經(jīng)粗粉管排出。粉料中的細(xì)顆粒，質(zhì)量較小，在選粉室中被上升的氣流帶入旋風(fēng)分離器中，氣流使從切線方向進(jìn)入旋風(fēng)筒的，在筒內(nèi)形成一股猛烈旋轉(zhuǎn)氣流。處在氣流中的顆粒受到慣性離心力的作用，甩向四周筒壁，向下落到下部的外錐體中，作為細(xì)粉經(jīng)細(xì)粉管排出。清除細(xì)粉后的空氣經(jīng)旋風(fēng)分離器中心的排風(fēng)管經(jīng)集氣管再返回通風(fēng)機(jī)，形成了閉路循環(huán)。
選粉機(jī)的選粉過(guò)程主要分為三個(gè)環(huán)節(jié)，即物料的分散、分級(jí)及細(xì)粉的分離。為保證選粉機(jī)具有良好的分級(jí)性能，設(shè)計(jì)時(shí)必須使這三個(gè)環(huán)節(jié)得到妥善解決，即物料充分、均勻的分散；穩(wěn)定的分級(jí)力場(chǎng)機(jī)會(huì)均等、充分的物料分級(jí)和細(xì)粉的高效率分離。
2.3 課題設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)主要是在選粉機(jī)進(jìn)風(fēng)管道上增設(shè)一旁路支風(fēng)管，作為二次風(fēng)管，并設(shè)置一機(jī)外調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)風(fēng)閥，二次風(fēng)氣流切向進(jìn)入選粉室內(nèi)。
二次風(fēng)的作用：①保持選粉機(jī)總的循環(huán)風(fēng)量不變，保證旋風(fēng)筒的進(jìn)口風(fēng)速，確保旋風(fēng)筒收集效率。②通過(guò)旁路改變和控制主選粉室的一次風(fēng)上升速度，更好地改變和控制細(xì)度。③旁路的二次風(fēng)在選粉室切向進(jìn)入，增加了二次切割，增強(qiáng)了該處氣流的旋轉(zhuǎn)速度，對(duì)部分較粗顆粒進(jìn)行再次分級(jí)，改善了成品的顆粒級(jí)配。④改善和克服撒料盤(pán)撒出的物料沿邊壁滑下的邊壁效應(yīng)。
(2)采用高拋撒能力的撒料盤(pán)，使物料在分級(jí)區(qū)內(nèi)能得到均勻、充分的分散。
(3)適當(dāng)位置布置約束內(nèi)錐，以穩(wěn)定選粉室內(nèi)的氣體流場(chǎng)，并與環(huán)狀進(jìn)風(fēng)的滴流裝置一起形成二次分選結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)二次分選的效果，減少粗粉中混入的細(xì)粉量。
(4)采用離心力場(chǎng)作為分級(jí)力場(chǎng)，結(jié)構(gòu)上采用籠式轉(zhuǎn)子，籠式分級(jí)轉(zhuǎn)子安裝在選粉室中撒料盤(pán)的上部。由上、下蓋板和耐磨鋼棒構(gòu)成的柵欄圈組成?？紤]到選粉機(jī)內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)及分布的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)子采用圓柱形結(jié)構(gòu)。由于是柱狀籠形轉(zhuǎn)子，氣流從下部旋轉(zhuǎn)上升，這樣也就把選粉筒體由柱形改成錐形。籠式分級(jí)圈的耐磨鋼棒不但比輔助風(fēng)葉長(zhǎng)，而且數(shù)量多，安裝相對(duì)密集，可以實(shí)現(xiàn)立體分級(jí)，工作范圍大，保證了選粉室內(nèi)分級(jí)力場(chǎng)的強(qiáng)度均勻穩(wěn)定、物料受分選幾率均等，可以使選粉機(jī)具有較高的分級(jí)精度與選粉效率。它的選粉原理仍然沒(méi)有脫離轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)的選粉原理。在分級(jí)圈上盤(pán)外側(cè)均勻設(shè)置一定數(shù)量小風(fēng)葉，小風(fēng)葉隨分級(jí)圈高速運(yùn)轉(zhuǎn)，形成正壓，迫使氣流從分級(jí)圈通過(guò)，防止短路?；\式分級(jí)轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下采用了便于拆卸與裝配的螺栓聯(lián)接及活套固定。
圖2-1 高效二次風(fēng)選粉機(jī)
1—粗粉管；2—滴流裝置；3—撒料盤(pán)；4—選粉室；5—分級(jí)圈；6—集風(fēng)管；
7—進(jìn)料口；8—傳動(dòng)裝置；9—電動(dòng)機(jī)；10—分岔風(fēng)管；11—旋風(fēng)筒；
12—二次風(fēng)管；13—進(jìn)風(fēng)管；14—細(xì)粉管
(5)籠式轉(zhuǎn)子與撒料盤(pán)一起安裝在主軸上，主軸傳動(dòng)采用調(diào)速裝置，從而保證了分級(jí)力場(chǎng)的強(qiáng)度可通過(guò)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速靈活調(diào)節(jié)，以改變分級(jí)力場(chǎng)中顆粒的受力情況，控制分級(jí)的切割粒徑，調(diào)節(jié)產(chǎn)品的細(xì)度與粒度分布，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。
(6)細(xì)粉分離與收集裝置采用高效低阻旋風(fēng)筒。細(xì)粉的收集采用六個(gè)高效旋風(fēng)筒，布置于選粉機(jī)主體的四周形成一整體，一方面可提高細(xì)粉的分離效率；另一方面與其它高效選粉機(jī)相比，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)流程，節(jié)約系統(tǒng)投資，在選粉機(jī)模型結(jié)構(gòu)上，因受空間布置及其它的限制，細(xì)粉的收集一般采用較大直徑的旋風(fēng)筒。
(7)選粉機(jī)的處理風(fēng)量采用外部循環(huán)風(fēng)機(jī)供給并可根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)。這樣，處理風(fēng)量的變化也可起到調(diào)節(jié)分級(jí)力場(chǎng)強(qiáng)度、控制產(chǎn)品細(xì)度與粒度組成的作用。
(8) 內(nèi)襯的處理采用混凝土和鐵皮替代鑄石襯板,方法簡(jiǎn)便，成本較低。
3 具體設(shè)計(jì)說(shuō)明
3.1 主要技術(shù)參數(shù)的計(jì)算
3.1.1 主要工藝尺寸
選粉機(jī)內(nèi)相關(guān)的工藝尺寸將影響選粉機(jī)的選粉性能。不同類(lèi)型的選粉機(jī)，為適應(yīng)不同的工藝要求，其各部分的相對(duì)尺寸比例也不相同。但是由于選粉機(jī)調(diào)節(jié)因素較多，靈活性較大，我們可以尋求一個(gè)統(tǒng)一的基本尺寸作為設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中調(diào)整的依據(jù)，再配合可變的其他工藝參數(shù)，就能滿(mǎn)足不同的需要。選粉機(jī)各部的相對(duì)尺寸可以看作為直徑的函數(shù)，并可視為簡(jiǎn)單的比例關(guān)系。這些關(guān)系可以對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的選粉機(jī)通過(guò)統(tǒng)計(jì)并結(jié)合典型選粉機(jī)的相對(duì)尺寸來(lái)確定。其關(guān)系如表3-1如下：
表3-1 高效二次風(fēng)選粉機(jī)各部工藝尺寸
各部尺寸名稱(chēng)
符號(hào)
比例值
選粉機(jī)直徑
D
1
內(nèi)筒直徑
d
0.70
小風(fēng)葉直徑
d2
0.60
撒料盤(pán)直徑
d3
0.33
小風(fēng)葉底至壓風(fēng)板距
h1
0.11
撒料盤(pán)至壓風(fēng)板距
h2
0.15
小風(fēng)葉寬度
b2
0.045
3.1.2 生產(chǎn)能力
實(shí)踐表明，選粉機(jī)的生產(chǎn)能力與選粉室面積大小成比例。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐的數(shù)據(jù)近似地?fù)Q算成與選粉機(jī)內(nèi)錐體直徑的比例關(guān)系。
對(duì)于生產(chǎn)在0.080mm方孔篩余為8%的水泥生料時(shí)可用下列公式來(lái)估算：
Q= 7.2 D (3-1)
式中：Q — 高效二次風(fēng)選粉機(jī)的產(chǎn)量，t / h；
D — 選粉機(jī)直徑，m。
亦可采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算：對(duì)于生產(chǎn)#325和#425 水泥時(shí)，選粉室單位面積產(chǎn)量為6～17 t / m h 。
3.1.3 選粉室直徑
已知產(chǎn)量Q= 70～90 t / h
根據(jù)式（4-1）可知： D= (3-2)
= 118～3.536 (m)
因此，取D= 3.2 m 。
由公式(3-1) Q = 7.2 D = 7.2×3.2 = 74 (t / h)
3.1.4 風(fēng)量
根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)操作溫度為100℃，產(chǎn)品細(xì)度為80um，高孔篩篩余是6%～8%，粉料濃度為500g/m時(shí)，一般選粉室中截面氣流上升速度，取ν=3.4～4m/s，根據(jù)選粉室中截面氣流上升速度算出風(fēng)量后，考慮到漏風(fēng)量，增加10%，即可作為風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。
W= 1.1×3600νS (3-3)
= 1.1×3600×3.5×3.14×()
= 111413 (m/ s)
式中：W — 鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m/ s；
ν— 速度，3.4～4 m/s；
S — 選粉室截面積，m。
3.1.5 風(fēng)機(jī)選型
風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓一般取2.35kPa(20℃)， 一般通風(fēng)換氣及逆風(fēng)故選取離心通風(fēng)機(jī)，選粉機(jī)的體外風(fēng)機(jī)可以依上查閱參考文獻(xiàn)[1]，采用推薦的常用風(fēng)機(jī)型號(hào)。
型號(hào)：KXJF—N01613；
轉(zhuǎn)速(rpm)：900；
風(fēng)壓(Pa)：2684；
風(fēng)量(m)：136430；
電機(jī)功率(KW)：132。
3.1.6 主軸轉(zhuǎn)速
選粉機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速可按下式估算：
nD= 300～500 (3-4)
式中：n — 選粉機(jī)主軸轉(zhuǎn)速，r/min ；
D — 選粉機(jī)直徑，m 。
選粉機(jī)直徑愈大，所取nD值也愈大。對(duì)于直徑為3.5m以上的選粉機(jī)，nD值宜取550mr/min左右。
取nD= 550, 則n= (3-5)
= 550/3.2 = 172 (r/min)
3.2 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)
3.2.1 電機(jī)的選擇
3.2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式
按工作條件和要求，采用調(diào)速電機(jī)，選用YCT系列電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，為立式封閉結(jié)構(gòu)。
3.2.1.2 選粉機(jī)功率
由于沒(méi)有轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)功率的計(jì)算公式，故采用離心式選粉機(jī)的功率計(jì)算公式，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)得到。
離心式選粉機(jī)的功率，可按經(jīng)驗(yàn)公式（4-8）計(jì)算：
N= KD (3-8)
= 1.58×(3.2) = 25.8(KW)
式中：N — 離心式選粉機(jī)的所需功率，KW ；
K — 系數(shù)，一般取1.58 ；
D —選粉機(jī)直徑，m 。
3.2.1.3 選擇電動(dòng)機(jī)的功率
電動(dòng)機(jī)所需功率 (3-9)
經(jīng)分析計(jì)算得選粉機(jī)所需消耗的總功率 =25.8 KW ；
由經(jīng)驗(yàn)及實(shí)踐選擇，整個(gè)傳動(dòng)過(guò)程中有一對(duì)軸承電機(jī)采用V帶傳動(dòng),它們的傳動(dòng)效率可查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得出如下表3-2。
表3-2 機(jī)械傳動(dòng)效率
類(lèi) 別
傳 動(dòng) 形 式
效 率（%）
帶 傳 動(dòng)
V 帶 傳 動(dòng)
0.96
軸 承（一 對(duì)）
滾動(dòng)軸承（球軸承取最大）
0.99 ～ 0.995
從電動(dòng)機(jī)至攪拌機(jī)的主軸的總效率為
(3-10)
= 0.96×0.995 = 0.9552
由公式(3-9)得
(KW)
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 取電動(dòng)機(jī)的額定功率= 75 KW
3.2.1.4 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比
故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為
=·=（2～4）×172 (3-11)
= 344～688(r/min)
3.2.1.5 電機(jī)選擇
結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，選擇YCT系列電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，技術(shù)參數(shù)如下：
型號(hào)：YCT355-4B；
功率：75KW；
調(diào)速范圍：1320～440 r/min；
額定轉(zhuǎn)距：469 N·m；
電源：三相交流50HZ 380V。
3.2.2 V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算
已知V帶所需傳遞功率P = 75KW，由YCT系列電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，調(diào)速范圍=1320～440 r/min,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速=172 r/min，每天工作24小時(shí)。采用立式安裝，初定i為2.2，計(jì)算過(guò)程如表3-3，下表所出現(xiàn)的公式、圖表均出于參考文獻(xiàn)[2]。
表3-3 V帶計(jì)算過(guò)程
設(shè)計(jì)項(xiàng)目
設(shè)計(jì)依據(jù)及內(nèi)容
設(shè)計(jì)結(jié)果
1. 選擇V帶型號(hào)
(1)確定計(jì)算功率
(2)選擇V帶型號(hào)
表4.6得工作系數(shù)，由式(4-22)
=·
按、
查圖4.11，選D型V帶
選用D型V帶
2. 確定帶輪直徑、
(1)選取小帶輪直徑
(2)驗(yàn)算帶速
(3)確定從動(dòng)帶輪直徑
(4)計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比
參考圖4.11及表4.4，選取小帶輪直徑
由式(4.8),
查表4.4
23 m/s
在5～25 m/s內(nèi)，合適。取
3. 確定中心距和帶長(zhǎng)
(1)初選中心距
(2)求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度
(3)計(jì)算中心距
(4)確定中心距調(diào)整范圍
由式(4.23)
由式(4.24)
查表4.2得
由式(4.25)
由式(4.26)
取
續(xù)表3-3
設(shè)計(jì)項(xiàng)目
設(shè)計(jì)依據(jù)及內(nèi)容
設(shè)計(jì)結(jié)果
4. 驗(yàn)算小帶輪包角
由式(4.12)
合適
5. 確定V帶根數(shù)z
(1)確定額定功率
(2)確定V帶根數(shù)z
確定
確定包角系數(shù)
確定長(zhǎng)度系數(shù)
計(jì)算V帶根數(shù)z
由、及查表12-1-18,得單根D型V帶的額定功率為和，用線性插值法
求時(shí)的額定功率值
由式(4.28)，
查表12-1-18得
查表4.8得
查表4.2得
取z=6根，合適
6. 計(jì)算單根V帶初拉力
查表4.1得
由式(4.29)，
續(xù)表3-3
設(shè)計(jì)項(xiàng)目
設(shè)計(jì)依據(jù)及內(nèi)容
設(shè)計(jì)結(jié)果
7.計(jì)算對(duì)軸的壓力
由式(4.30),
8.確定帶輪結(jié)構(gòu)尺寸，繪制帶輪工作圖
，采用腹板式結(jié)構(gòu)，工作圖如附圖EX1000-05-6
，采用輻條式結(jié)構(gòu)，工作圖如附圖EX1000-05-1
3.3 旋風(fēng)筒設(shè)計(jì)
3.3.1 旋風(fēng)筒的收塵工作原理
旋風(fēng)筒是利用含塵氣體的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)塵粒離心力的作用，使塵粒從氣流中分離出來(lái)并被捕集的收塵設(shè)備。旋風(fēng)筒由外圓筒、錐筒、頂蓋、進(jìn)氣管、排氣管、反吹屏等組成。進(jìn)氣管與外圓筒相切，排氣管位于圓筒中心，其上還可裝有蝸殼型出氣口。
如圖3-1所示，含塵氣體切向進(jìn)入筒體后，沿筒內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)，在同一平面上旋轉(zhuǎn)360°，被繼續(xù)進(jìn)入的氣流擠壓而旋轉(zhuǎn)向下和向上流動(dòng)。向上的氣流被頂蓋擋住并返回。向下的氣流在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，塵粒在離心力的作用下甩向筒壁，到達(dá)錐筒后，旋轉(zhuǎn)半徑逐漸減小，旋轉(zhuǎn)速度逐漸增大。已分離的塵粒在重力和向下氣流帶動(dòng)下落入外錐體收集。已凈化的向下氣體在錐體下端附近也被迫轉(zhuǎn)向旋風(fēng)筒中心，形成旋轉(zhuǎn)向上的氣流，最后從氣管排出。由于內(nèi)部循環(huán)氣流不夠穩(wěn)定，收塵的效果不是很理想。在原來(lái)的基礎(chǔ)上作了一些修改，在外圓筒下部裝上反吹屏，部分已凈化的氣體在反吹屏的作用下被迫先轉(zhuǎn)向旋風(fēng)筒中心，同時(shí)加大了收塵空間，使得粉塵與殼壁碰撞的機(jī)會(huì)加大，還可以降低粉塵返混現(xiàn)象，分離效率進(jìn)一步提高了。
圖3-1 旋風(fēng)筒
1、排氣管；2、頂蓋；3、進(jìn)氣口；4、外圓筒上部；5、外圓筒下部；6、反吹屏；7、錐筒
3.3.2 旋風(fēng)筒的尺寸計(jì)算
3.3.2.1 旋風(fēng)筒直徑
流經(jīng)選粉室的風(fēng)量與進(jìn)入旋風(fēng)分離器的風(fēng)量可視為相等，根據(jù)這一關(guān)系，可以算出旋風(fēng)分離器的直徑。
設(shè)A為旋風(fēng)分離器截面積，為其截面風(fēng)速；A為旋風(fēng)分離器截面積，為其截面風(fēng)速。則流經(jīng)旋風(fēng)分離器的空氣流量q= A，而流經(jīng)選粉室的空氣流量q= A。如果q = q,就有：
(3-12)
旋風(fēng)分離器的截面風(fēng)速取3.0 m/s，選粉室內(nèi)截面風(fēng)速取3.4～4m/s來(lái)計(jì)算，則=1.13～1.33。根據(jù)這兩個(gè)截面比值關(guān)系，則可確定旋風(fēng)分離器的直徑。
旋風(fēng)分離器直徑亦可按下式估算：
d = 0.438D (3-13)
= 0.438×3.2 = 1.4 (m)
式中：d — 旋風(fēng)分離器直徑，m 。
3.3.2.1結(jié)構(gòu)尺寸
結(jié)構(gòu)上參照XCX旋風(fēng)收塵器，其工作阻力在588～883。該收塵器對(duì)高濃度的粉塵具有良好的適應(yīng)性。
圖3-2 旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)尺寸
如圖3-2，參照尺寸：D=1400mm；D=700mm；D=762mm；D=350mm；D=388mm；H=5769mm；H=3985mm；H=420mm；H=924mm；H=100mm；H=1360mm；R=956.5mm；R=871mm；R=785.5mm；R=700mm； E=F=85.5mm；A=336mm；—16孔mm；mm。
實(shí)際采用尺寸：D=1400mm；D=700mm；D=780mm；D=350mm；D=410mm；D=230mm； D=1000mm；H=5688mm；H=2492mm；H=1980mm；H=340mm；H=108mm；H=1100mm；H=480mm；H=1500mm；H=780mm；R=956.5mm；R=871mm；R=785.5mm；R=700mm； E=F=85.5mm；A=760mm；—24孔mm；mm。
3.4 滴流裝置
在選粉機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，在撒料盤(pán)下方進(jìn)風(fēng)口氣室內(nèi)，設(shè)置了一套環(huán)狀進(jìn)風(fēng)的滴流裝置。滴流裝置可起到輔助分級(jí)和再次分散的作用。第一次撒料分散后，混在粗顆粒中的細(xì)粉落到滴流裝置上，會(huì)被二次風(fēng)選.不僅提高了機(jī)內(nèi)選粉空間的利用率，增加了上升氣流穿透料層的機(jī)會(huì)。分析現(xiàn)有選粉機(jī)滴流裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡合理，為此對(duì)滴流裝置進(jìn)行改進(jìn)。
方案一：滴流裝置加上風(fēng)輪結(jié)構(gòu)。在殼體內(nèi)部增加風(fēng)輪的作用主要有二個(gè)：一是上圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)起到第一個(gè)撒料盤(pán)的作用，葉片的旋轉(zhuǎn)對(duì)物料起到再次分級(jí)的作用；二是形成穩(wěn)定的循環(huán)氣流。
方案二：在滴流裝置內(nèi)腔加設(shè)約束內(nèi)錐，以穩(wěn)定分級(jí)區(qū)內(nèi)的氣體流場(chǎng)，增強(qiáng)二次分選的效果。
圖3-3 滴流裝置
對(duì)二個(gè)方案進(jìn)行比較，根據(jù)實(shí)際效果和工業(yè)經(jīng)濟(jì)考慮，采用方案二。結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-3所示，是用厚度為6mm的扁鋼焊接而成。
3.5 內(nèi)襯
為防止物料直接沖刷、磨損機(jī)殼，選粉機(jī)通常裝有內(nèi)襯。過(guò)去在選粉室內(nèi)裝有鑄石襯板內(nèi)襯。鑄石襯板在使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)由于震動(dòng)或沖擊而脫落。為了改善這一現(xiàn)象，以下是擬定的使用較多的幾種方案。
方案一：為了提高選粉機(jī)的內(nèi)襯的耐磨性，表面材料采用硬度較高的95號(hào)氧化鋁陶瓷材料。具體復(fù)面處理技術(shù)是:
(1)調(diào)制粘結(jié)劑，并均勻涂布于復(fù)面范圍內(nèi)。
(2)將陶瓷復(fù)面材料均勻復(fù)于磨損部位，復(fù)面后應(yīng)壓實(shí)一定時(shí)間直至粘實(shí)。冬季應(yīng)保證操作室溫25℃以上。
(3)檢查復(fù)合情況，用小木錘打擊，看是否有松動(dòng)現(xiàn)象，否則應(yīng)局部去除，重新復(fù)合。
(4)一切按規(guī)定完成后既可使用。
通過(guò)實(shí)際使用，其使用壽命由原來(lái)七個(gè)月提高到四年未更換。效果非常理想，但是使用中也出現(xiàn)過(guò)局部掉塊現(xiàn)象，其原因多是粘結(jié)劑未能涂均并壓實(shí)所致、這種問(wèn)題拆下局部修復(fù)即可。
方案二：內(nèi)襯的處理采用混凝土和鐵皮替代鑄石襯板。制造選粉機(jī)的內(nèi)襯，具體方法是：在干凈殼體上焊接若干鉚固件，以保證混凝上與殼體連接牢固，鉚固件要有適宜的高度和適當(dāng)?shù)木嚯x，并在鉚固件上掛鐵絲網(wǎng)，以保證混凝土和鉚固件凝固在一起。在澆注混凝土之前，在鉚固件的端部連接上鐵皮，用作澆注混凝土的夾板。最后，在選粉機(jī)體與鐵皮之間澆注混凝土。
方案三：將光滑的選粉室內(nèi)壁改成波紋式。混合料經(jīng)撒料盤(pán)撒在波紋狀的筒壁上，不會(huì)直接下落，而是向中心二次揚(yáng)起。
從工業(yè)經(jīng)濟(jì)和使用性能上比較，采用方案二，該方法簡(jiǎn)便，成本較低壽命可提高二倍左右。
3.6 螺栓組連接的設(shè)計(jì)
3.6.1 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
螺栓組連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的，在于合理地確定連接接合面的幾何形狀和螺栓的布置形式。螺栓組聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是：力求使各螺栓或聯(lián)接接合面間受力均勻，便于加工和裝配。具體設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮了以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
(1)連接接合面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。使螺栓組的形心和連接結(jié)合面的形心重合，且盡量設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱(chēng)的簡(jiǎn)單幾何形狀。成軸對(duì)稱(chēng)的簡(jiǎn)單幾何形狀，如圖3-4所示。
(2)螺栓的布置應(yīng)使各螺栓的受力盡可能合理 對(duì)于鉸制孔用螺栓組連接，避免在平行于工作載荷方向成排布置八個(gè)以上的螺栓，以免載荷分布過(guò)于不均。當(dāng)螺栓組連接承受彎矩或轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)使螺栓的位置適當(dāng)?shù)乜拷Y(jié)合面邊緣，以減小螺栓的受力。受較大橫向載荷的螺栓組連接應(yīng)采用鉸制孔或采用減荷裝置。
(3)螺栓排列應(yīng)有合理的間距和邊距。布置螺栓時(shí)，螺栓軸線與機(jī)體壁面間的
圖3-4 常見(jiàn)螺栓布置方式圖
最小距離，應(yīng)根據(jù)扳手所需活動(dòng)空間的大小來(lái)決定。有緊密性要求的重要螺栓組連接，螺栓的間距（圖3-5）不得大于下列表3-3所給的值，但也不得小于扳手所需最小活動(dòng)空間尺寸。
圖3-5 圓形螺栓布置
表3-3 螺栓間距
工作壓力/MPa
≤1.6
1.6～4
4～10
10～16
16～20
20～30
/mm
7
4.5
4.5
4
3.5
3
(4)分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目，應(yīng)盡量取成4、6、8等偶數(shù)，以便于加工時(shí)分度和劃線。同一螺栓組中螺栓的直徑、長(zhǎng)度及材料均應(yīng)相等。
(5)避免螺栓承受附加彎曲載荷。被連接件上螺母和螺栓頭部的支承面應(yīng)平整并與螺栓軸線垂直。在鑄件、鍛件等粗糙表面上安裝螺栓的部位應(yīng)做出凸臺(tái)或沉頭座，支承面為傾斜面時(shí)，應(yīng)采用斜面墊圈。
3.6.2 螺栓組連接的受力分析
螺栓組連接受力分析的目的，是根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)和受載情況，求出受力最大的螺栓及其所受力的大小，以便進(jìn)行螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算。
簡(jiǎn)化計(jì)算，分析螺栓組連接的受力時(shí)，一般假設(shè)：①螺栓組中所有螺栓的材料、直徑、長(zhǎng)度和預(yù)緊力都相同；②螺栓組的對(duì)稱(chēng)中心與連接結(jié)合面的形心重合；③受載后連接結(jié)合面仍保持為平面；④螺栓的應(yīng)變沒(méi)有超出彈性范圍。
在選粉機(jī)殼體上的螺栓是受軸向載荷的螺栓組連接。
受軸向載荷的螺栓組連接，載荷通過(guò)螺栓組的中心，計(jì)算時(shí)假定各螺栓平均受載。設(shè)螺栓數(shù)目為z，則每個(gè)螺栓上所受到的軸向載荷為
(3-14)
式中 — 零件上的總拉力。
由于受到螺栓及被連接件彈性變形的影響，每個(gè)連接螺栓實(shí)際所受軸向總拉力并不等于軸向工作載荷與預(yù)緊力之和。
如圖3-6所示，為受軸向載荷的螺栓組連接。
圖3-6 受軸向載荷的螺栓組連接
3.7 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算
3.7.1 螺紋連接的失效形式
在螺栓組連接中，單個(gè)連接螺栓的受力形式不外乎是軸向力、軸向力和扭距的聯(lián)合作用力、橫向剪切力及擠壓力。在軸向力或軸向力與扭距的作用 ，螺栓產(chǎn)生拉伸或拉扭組合變形，主要失效形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂，設(shè)計(jì)計(jì)算是保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強(qiáng)度。
3.7.2 螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算
計(jì)算下部筒體的連接螺紋直徑。已知工作壓力在0～0.2MPa之間變化，工作溫度小于100℃，筒體直徑D = 3780 mm,螺栓數(shù)目，各筒體法蘭之間采用石棉橡膠板。 計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3-4，表中的公式、圖表均參考文獻(xiàn)[2]。
表3-4 螺栓強(qiáng)度計(jì)算
設(shè)計(jì)項(xiàng)目
設(shè)計(jì)依據(jù)及內(nèi)容
設(shè)計(jì)結(jié)果
1、計(jì)算螺栓受力
(1)筒體法蘭所受合力
(2)單個(gè)螺栓所受最大工作載荷
(3)剩余預(yù)緊力
載荷穩(wěn)定的一般連接，取，則
續(xù)表3-4
設(shè)計(jì)項(xiàng)目
設(shè)計(jì)依據(jù)及內(nèi)容
設(shè)計(jì)結(jié)果
(4)螺栓所受最大拉力
(5)相對(duì)剛度系數(shù)
(6)預(yù)緊力
查表13.9得，0.9
由式(13.18),
0.9
2、計(jì)算螺栓尺寸
(1)選擇螺栓材料
(2)計(jì)算許用應(yīng)力[]
(3)計(jì)算螺栓直徑
(4)確定幾何尺寸
因螺栓受變載荷作用，故按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，按變載荷情況校核螺栓疲勞強(qiáng)度。Q235。
查表13.7，取
由式(13.21)
得
3、校核螺栓的疲勞強(qiáng)度
(1)計(jì)算螺栓的應(yīng)力幅
(2)計(jì)算許用應(yīng)力幅[]
(3)疲勞強(qiáng)度校核
由式(13.22),
查表13.4得
查表13.7得，并取，則由式(12.24)，
疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求
3.8 焊接工藝
3.8.1 焊接工藝的制訂原則
制訂焊接工藝的原則：獲得外觀和內(nèi)在質(zhì)量滿(mǎn)意的焊接接頭；變形控制在允許的范圍內(nèi)；焊接應(yīng)力盡量??；焊件翻轉(zhuǎn)的次數(shù)較少或能利用胎夾具方便地得到所要求的焊接位置；可焊達(dá)性好，施焊方便；生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低。
3.8.2 焊接方法的選擇
碳鋼在厚度為3mm以下可采用手弧焊、埋弧焊、氣保護(hù)金屬極電弧焊、鎢極氣體保護(hù)電弧焊、電阻焊、閃光焊、氣焊、電子束焊、激光焊等；3～6mm可采用手弧焊、埋弧焊、氣保護(hù)金屬極電弧焊、管狀焊絲電弧焊、鎢極氣體保護(hù)電弧焊、電阻焊、閃光焊、氣焊、摩擦焊、電子束焊、激光焊等。
3.8.3 焊接材料的選擇
焊接結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求特別嚴(yán)格，不同使用條件下的焊接結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求也不同。從焊接結(jié)構(gòu)的型式、尺寸和特點(diǎn)、工作環(huán)境與載荷條件、材料的工藝性能以及成品制造的經(jīng)濟(jì)性等因素作全面考慮，殼體采用金屬Q(mào)235焊接，強(qiáng)度和塑性都較好，焊接性也很好。
3.8.4 焊接工藝參數(shù)的選擇
手工電弧焊焊接工藝參數(shù)主要是焊接電流，通常按工件厚度選定焊條直徑，再根據(jù)焊條直徑選擇焊接電流。見(jiàn)表3-5，不同工藝條件下埋弧焊的焊接工藝參數(shù)見(jiàn)表3-6和表3-7。
表3-5 焊接電流與焊條直徑的關(guān)系
焊條直徑/mm
1.6
2.0
2.5
3.2
4
5
6
焊接電流/A
25～40
40～65
50～80
100～130
160～210
200～270
260～300
表3-6 單面焊雙面成形的埋弧焊焊接工藝參數(shù)
焊件厚度/mm
裝配間隙/mm
焊絲直徑/mm
焊接電源/A
電弧電壓/V
焊接速度/mh
3
2
3
380～420
27～29
47
4
2～3
4
450～500
29～31
40.5
5
2～3
4
520～560
31～33
37.5t
6
3
4
550～600
33～35
37.5
7
3
4
640～680
35～37
34.5
8
3～4
4
680～720
35～37
32
9
3～4
4
720～780
36～38
27.5
10
4
4
780～820
38～40
27.5
表3-7 橫角焊的埋弧焊焊接工藝參數(shù)
焊腳尺寸/mm
焊絲直徑/mm
焊接電流/A
電弧電壓/V
焊接速度/mh
4
3
350～370
28～30
53～55
6
3
4
450～470
480～500
28～30
28～30
54～58
58～60
8
3
4
500～530
670～700
30～32
32～34
44～46
48～50
3.8.5 焊前預(yù)熱及焊后熱處理
(1)預(yù)前預(yù)熱
預(yù)前預(yù)熱的作用：延長(zhǎng)焊縫金屬?gòu)姆逯禍囟冉档绞覝氐睦鋮s時(shí)間，使焊縫中的擴(kuò)散氫有充分的時(shí)間逸出，避免冷裂紋的產(chǎn)生；延長(zhǎng)焊接接頭從800℃降到500℃的冷卻時(shí)間，改善焊縫金屬及熱影響區(qū)的顯微組織，使熱影響區(qū)的最高硬度降低，提高焊接接頭的抗裂性；焊接構(gòu)件整體預(yù)熱，能適當(dāng)提高焊件溫度分布的均勻性，減小內(nèi)應(yīng)力；對(duì)于厚度較大的碳鋼、銅和鋁合金，由于其有較高的熱傳導(dǎo)性，熱量大量損失，通過(guò)預(yù)熱有助于金屬的熔化。
預(yù)熱溫度的確定方法隨預(yù)熱目的的不同而異，通常在100～200℃范圍內(nèi)。預(yù)熱溫度過(guò)高，使焊工的勞動(dòng)條件惡化，應(yīng)盡可能采用低的預(yù)熱溫度，對(duì)于合金鋼來(lái)說(shuō)可能會(huì)超過(guò)200℃。
(2)后熱及焊后保溫
后熱是在焊后立即加熱焊件或焊件區(qū)，并保持一定時(shí)間，然后再緩慢冷卻。焊好保溫則是焊后把焊件或者焊接區(qū)用保溫材料覆蓋起來(lái)，使焊件緩慢冷卻。生產(chǎn)中采用后熱或焊后保溫可降低預(yù)熱溫度，甚至取消預(yù)熱，收到與預(yù)熱相同的效果。其主要作用首先體現(xiàn)在加速擴(kuò)散氫的逸出，防止產(chǎn)生焊接冷裂紋，特別對(duì)防止強(qiáng)度等級(jí)較高的低合金鋼和大厚度焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生冷裂紋十分有效；其次有利于降低預(yù)熱溫度，改善工人的勞動(dòng)條件，避免產(chǎn)生由于過(guò)高的預(yù)熱溫度造成的熱裂紋等缺陷。
采用后熱工藝可以降低預(yù)熱溫度，表3-8為低合金高強(qiáng)度鋼采用與不采用后熱的對(duì)預(yù)熱溫度的影響。
表3-8 不同板厚低合金高強(qiáng)度鋼所需的預(yù)熱溫度
板厚/mm
<25
25～38
38～50
不進(jìn)行后熱/℃
165
180
200
進(jìn)行后熱/℃(1h)
75
85
90
(3)焊后熱處理
一般情況下，焊件的焊后熱處理可以緩和殘余應(yīng)力，降低焊縫與焊接接頭的冷卻速度、促進(jìn)氫的逸出、避免出現(xiàn)淬硬組織。通常普通低合金鋼不需要進(jìn)行焊后熱處理，只有下列情況才考慮焊后熱處理：強(qiáng)度等級(jí)大于500MPa，且有延遲裂紋傾向的普通低合金鋼；在脆性轉(zhuǎn)變溫度以下工作的焊接結(jié)構(gòu)；厚壁受壓容器；電渣焊焊接接頭以及焊后需要機(jī)加工的構(gòu)件。通過(guò)焊后熱處理，可以保證尺寸的穩(wěn)定。
焊后熱處理有火焰加熱和電加熱兩種方法，根據(jù)熱處理的要求和熱處理設(shè)備所需的能源進(jìn)行選擇。焊后的熱處理根據(jù)工件受熱區(qū)域的大小分為整體熱處理和局部熱處理，受工廠加熱設(shè)備和施工條件的限制，有時(shí)不得不采用局部熱處理。整體熱處理必須確保加熱溫度的均勻性，并嚴(yán)格控制熱處理工藝，否則，會(huì)導(dǎo)致因溫度不均勻反而使應(yīng)力增大。
4 操作、安裝、維護(hù)及檢修
4.1 操作
(1)試運(yùn)轉(zhuǎn)：選粉機(jī)安裝結(jié)束后，應(yīng)將各潤(rùn)滑點(diǎn)加上適量的潤(rùn)滑油，隨后應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)4～8小時(shí)，檢查各軸承供油情況是否良好，軸承溫度是否正常，轉(zhuǎn)子部分運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)，有無(wú)振動(dòng)噪音。試運(yùn)轉(zhuǎn)認(rèn)為完全合格后才允許正式投入生產(chǎn)。
(2)開(kāi)機(jī)順序：成品輸送-選粉風(fēng)機(jī)-選粉機(jī)主軸電機(jī)-磨尾混合提升-磨機(jī)。關(guān)機(jī)順序與此相反。
(3)喂料：當(dāng)選粉機(jī)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速，并且風(fēng)機(jī)風(fēng)量達(dá)到正常時(shí)，才允許喂料，才能停電動(dòng)機(jī)。
(4)一般情況下，在試生產(chǎn)時(shí)，通常將主風(fēng)閥全部打開(kāi)，通過(guò)改變主軸轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)度；轉(zhuǎn)速越高，細(xì)度越細(xì)；轉(zhuǎn)速越低則細(xì)度越粗。如果此時(shí)不能將細(xì)度調(diào)節(jié)到規(guī)范要求，則可以調(diào)節(jié)主風(fēng)閥的位置，改變循環(huán)風(fēng)量，一旦細(xì)度合乎要求后，即將風(fēng)閥固定好，在正常生產(chǎn)過(guò)程中，不應(yīng)隨意調(diào)整。
4.2 安裝
(1)選粉機(jī)可以安裝在堅(jiān)固、平整的鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，也可以用鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)支撐，安裝后的選粉機(jī)應(yīng)是無(wú)振動(dòng)的。
(2)選粉機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，應(yīng)注意主體的垂直度，尤其要保證內(nèi)部轉(zhuǎn)子的垂直度，安裝時(shí)可以在主軸皮帶盤(pán)上用水平儀校正主軸垂直度（<2/1000）.
(3)各密封結(jié)合面處不得有漏氣、滲油現(xiàn)象，安裝時(shí)各法蘭必須用石棉繩加黃油密封。
(4)風(fēng)機(jī)固定位置根據(jù)工作場(chǎng)所進(jìn)行合理選擇，注意聯(lián)接風(fēng)管不要太長(zhǎng)，以免影響風(fēng)壓，其支腳減振器應(yīng)放在平整、堅(jiān)固的水平面上。為保證使用效果，風(fēng)機(jī)不配節(jié)能減振支架，一律采用混凝土基礎(chǔ)。
(5)現(xiàn)場(chǎng)安裝前，應(yīng)對(duì)回轉(zhuǎn)部分進(jìn)行檢查，主軸在鉛垂?fàn)顟B(tài)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無(wú)卡滯現(xiàn)象，風(fēng)葉、撒料盤(pán)的組裝件應(yīng)進(jìn)行靜平衡。
(6)回轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)與主機(jī)進(jìn)風(fēng)口、撒料葉片、旋風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)方向相一致，不得相反。
(7)安裝時(shí)，粗粉和細(xì)粉的雙聯(lián)鎖風(fēng)閥應(yīng)盡量垂直放置在粗粉、細(xì)粉管道的末端，即盡可能靠近輸送設(shè)備的進(jìn)料口。
(8)整機(jī)安裝完畢，應(yīng)在上蓋的加工面上測(cè)量水平誤差，其誤差在每m長(zhǎng)度上不得大于2mm。
4.3 維護(hù)
為保證選粉機(jī)長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)，需特別注意對(duì)選粉機(jī)進(jìn)行日常的維護(hù)和定期檢修。使用廠家應(yīng)制定適合本廠實(shí)際情況的操作規(guī)程和維護(hù)制度。
日常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要保證各潤(rùn)滑點(diǎn)充分潤(rùn)滑，選粉機(jī)內(nèi)部軸承及風(fēng)機(jī)軸承要定期加入潤(rùn)滑油。日常維護(hù)中應(yīng)注意選粉機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡性，如果發(fā)現(xiàn)異常振動(dòng)現(xiàn)象，必需立即停車(chē)檢查原因，清除故障后才能繼續(xù)運(yùn)行。
4.4 檢修
選粉機(jī)必需定期檢修。停機(jī)后，轉(zhuǎn)子部分等數(shù)分鐘后才會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，待選粉機(jī)內(nèi)物料沉淀后，才能打開(kāi)檢修門(mén)。一般對(duì)下述零件進(jìn)行檢修。
清除軸承中黃油渣，注意不允許有灰塵進(jìn)入軸承內(nèi)；更換風(fēng)機(jī)葉輪、分級(jí)片及襯板等已經(jīng)被磨損零件。注意：對(duì)轉(zhuǎn)子部件的每一個(gè)零件都應(yīng)稱(chēng)重合格后方可對(duì)其裝配，確保更換磨損件后仍能保持平衡。
5 預(yù)期效果
(1)選粉室采用二次風(fēng)結(jié)構(gòu)，能有效地控制上升風(fēng)速，改變和控制細(xì)度。
(2)二次風(fēng)的導(dǎo)入，對(duì)粗顆粒能進(jìn)行二次切割，改善成品的顆粒級(jí)配。
(3)延長(zhǎng)分級(jí)時(shí)間，選粉室的高度增加，增加了氣流與物料的接觸時(shí)間，又增加了旋風(fēng)筒的高徑比，增強(qiáng)了選粉機(jī)對(duì)十微米以下細(xì)粉的收集能力。
(4)物料在分級(jí)室內(nèi)，在較強(qiáng)的旋流及徑向剪切力的作用下，物料分散性好且強(qiáng)度高，分級(jí)效率高。
(5)分選物料都經(jīng)過(guò)分級(jí)界面分明的選粉區(qū)，各部分的選粉條件穩(wěn)定，故選粉機(jī)的分級(jí)精度高。
(6)細(xì)度調(diào)節(jié)方便可靠，且調(diào)節(jié)范圍較寬，可通過(guò)調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速及風(fēng)量靈活控制。
(7)可使開(kāi)流磨增產(chǎn)40-60%，選粉效率可達(dá)85%以上。
(8)在相同產(chǎn)量的情況下，與高效渦流式選粉機(jī)相比效率相當(dāng)，但可降低系統(tǒng)投資20-30%；與旋風(fēng)式及高效離心式選粉機(jī)相比，不但可減少設(shè)備規(guī)格，并可提高效率20-40%。
6 結(jié)論
在擠壓粉磨系統(tǒng)中，選粉機(jī)是其組成設(shè)備。因此，選粉技術(shù)在擠壓粉磨技術(shù)中占有重要的地位。
高效二次風(fēng)選粉機(jī)是在旋風(fēng)式選粉機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，結(jié)合其他選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)，投資較省，選粉效率較高。在分級(jí)原理上屬于離心力場(chǎng)分級(jí)，但通過(guò)結(jié)構(gòu)上對(duì)殼體的改進(jìn)，有利于降低系統(tǒng)風(fēng)的阻力，穩(wěn)定分級(jí)力場(chǎng)；傳動(dòng)采用調(diào)速電機(jī)，細(xì)度也可以改變調(diào)速電機(jī)的速度，從而改變轉(zhuǎn)子的速度，調(diào)節(jié)細(xì)度。轉(zhuǎn)速越高，細(xì)度越細(xì)；轉(zhuǎn)速越低則細(xì)度越粗。高效二次風(fēng)選粉機(jī)的選粉效率與選粉精度相對(duì)于旋風(fēng)式選粉機(jī)都有一定的提高。
參 考 文 獻(xiàn)
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致 謝
在指導(dǎo)老師劉平成的指導(dǎo)下，為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，回顧整個(gè)過(guò)程，我深有感受。
在設(shè)計(jì)工作開(kāi)始之初，劉老師帶領(lǐng)我們參觀了很多建材企業(yè)，例如海安鵬飛建材設(shè)備廠、海安建材機(jī)械總廠、江蘇鹽城蘇亞集團(tuán)、鹽城市聯(lián)鑫水泥有限公司。加深了我們對(duì)許多機(jī)械設(shè)備的認(rèn)識(shí), 豐富了我們?cè)谡n堂上的所感所知，增長(zhǎng)了我們的見(jiàn)識(shí)，這些對(duì)于我現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計(jì)和將來(lái)的學(xué)習(xí)工作都有很大的幫助，使我受益匪淺。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我翻閱了大量的相關(guān)資料，同時(shí)將大一至大四上學(xué)期所學(xué)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)課本認(rèn)真的溫習(xí)了一遍，增加了很多理論知識(shí)。總之，這次設(shè)計(jì)，使我將四年中所學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)得到了一次綜合應(yīng)用，使學(xué)過(guò)的知識(shí)結(jié)構(gòu)得到科學(xué)組合。在此之間，劉老師幫助我們解決我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)遇到的難題。同時(shí)，教導(dǎo)我們不管是在以后的工作還是學(xué)習(xí)中，都要保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。另外，此次設(shè)計(jì)與同組其他人員的通力合作也是分不開(kāi)的，在此表示感謝。他們的幫助對(duì)我的設(shè)計(jì)起到了不容忽視的作用，填補(bǔ)了我在很多方面知識(shí)的不足。
在劉老師的幫助下，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅提高了我自己的認(rèn)識(shí)能力，豐富了閱歷，更鍛煉了觀察能力，加強(qiáng)了動(dòng)手能力，以及三維剖視圖的手工、電腦繪圖能力，這對(duì)于我以后能否成為一個(gè)合格的機(jī)械類(lèi)本科畢業(yè)生起到了不容忽視的作用。總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我四年來(lái)所學(xué)到的課本知識(shí)得到了升華。
由于本人以前對(duì)水泥工藝及選粉機(jī)了解不多，實(shí)踐知識(shí)更是不足，在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)中還存在許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師同學(xué)給予批評(píng)指正。
附 錄
序號(hào)
圖名
圖號(hào)
圖幅
張數(shù)
1
裝配圖
EX1000-00
A0
1
2
殼體部件
EX1000-00-01
A1
1
3
內(nèi)錐體
EX1000-00-01-04
A3
1
4
吊腳1
EX1000-00-01-06
A4
1
5
約束內(nèi)錐
EX1000-00-01-08
A4
1
6
吊腳2
EX1000-00-01-09
A4
1
7
吊腳3
EX1000-00-01-11
A4
1
8
上部筒體
EX1000-00-01-15
A2
1
9
錐形筒體
EX1000-00-01-17
A3
1
10
下部筒體
EX1000-00-01-18
A3
1
11
斜撐板
EX1000-00-01-20
A3
1
12
地腳支撐
EX1000-00-01-22
A3
1
13
傳動(dòng)裝置
EX1000-00-05
A2
1
14
大帶輪
EX1000-00-05-01
A3
1
15
小帶輪
EX1000-00-05-05
A3
1
16
旋風(fēng)筒
EX1000-00-07
A2
1
17
法蘭1
EX1000-00-07-01
A4
1
18
外圓筒下部
EX1000-00-07-05
A4
1
19
錐筒
EX1000-00-07-06
A4
1
20
法蘭2
EX1000-00-07-07
A4
1
21
鋼板3
EX1000-00-07-09