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第2章 破碎过程技术与设备


第二章 破碎过程技术与设备
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§2.1 破碎过程基础 §2.2 锤式破碎机

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§2.1 破碎过程基础
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1.什么叫破碎?破碎目的和意义是什么?
2.破碎原理有哪些?各在什么条件下使用?

3.破碎设备类型有哪些?

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1.什么叫破碎?破碎目的和意义是什么?(掌握) 在外力作用下,克服固体物料各质点的内聚力,使其粒度减 小的过程称为粉碎。粉碎包括破碎和粉磨,按物料拉处理后 的尺寸作如下分类:

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粉碎前后平均粒径之比称为粉碎比,对破碎过程又称为破碎 比(通常用符号i表示)。 破碎目的是为下一工艺过程 —— 粉磨作准备,最终是为完成 必须的固相反应创造有利条件。 一般水泥需将生料粉碎到0.08mm方孔筛筛余小于10%,方可有 利于相应的固相反应顺利完成。

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2.破碎原理有哪些?各在什么条件下使用?(掌握)

(a)压碎:将物料置于两个平面之间,物科受到缓慢增长的压 力作用,而被粉碎。主要用于粉碎大块硬质物料。鄂式、圆锥式 和辊式破碎机都是利用这种方法。 (b)击碎:物料在瞬间受到外来的、足够大的冲击力作用而被 粉碎。适用于脆性物料的粉碎。锤式、反击式、冲击式破碎机和 管磨机利用这种方法。 (c)磨碎:物料在两个相对滑动的工作面之间,或在研磨体间 的摩擦作用下被粉碎。多用于小块物科的细磨。管磨机、振动磨 利用这种方法。 (d)劈碎:物料在两个尖棱状物体之间,受到尖劈力作用而被 粉碎。用于粉碎脆性物料。齿辊破碎机利用这种方法。 (e)折碎:物料在两个带凸齿金属工件之间,受到弯曲的挤压 力而被粉碎。适用于脆、硬性物料。鄂式、圆锥式破碎机利用这 种方法。 上一页 返 回

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3.破碎设备类型有哪些?(掌握)

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A 鄂式破碎机 由于活动鄂板2对固定鄂板1作周期性的往 复运动,物料在两鄂扳间被压碎。适用于粗、中碎硬质物 料或中硬质物料。 B 圆锥式破碎机 物料在固定的外锥体1和可偏心回转的 内锥体 2之间受到挤压和弯曲力而被破碎。适用于粗、中、 细碎硬质物料或中硬质物科。 C 辊式破碎机及辊压机 物料在两个相对旋转的滚筒1、 2之间 (或形成料床 )受到挤压被压碎。适用于中、细碎中 硬质物和软质物料。

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D 锤式破碎机 物料受到安装在转子2上的快速回转锤头 1的冲击作用而被击碎。适用于中、细碎中硬质物科。 E 轮碾机 物料在旋转的碾盘 2上被圆柱形碾轮 1 所压碎 和磨碎。多用于陶瓷厂及耐火材料厂原料的粉碎。 F 反击式破碎机 物料受到安装在转子2上的高速旋转的 打击板1的打击,并弹向反击板3被撞击以及物料之间相互 撞击而击碎。适用于中、细碎硬质和中硬质物

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2.2 锤式破碎机
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2.2.1 概述 21 2.2.2 单转子锤式破碎机 22 2.2.3 锤式破碎机安装运行与维护 25

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2.2.1 概述
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1.锤式破碎机是如何发展起来的? 2.锤式破碎机的工作原理是什么? 3.锤式破碎机的类型有哪些? 4.锤式破碎机有哪些特点? 5.锤式破碎机的型号如何表示?

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1.锤式破碎机是如何发展起来的?
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锤式破碎机是 1895 年出 M. F. Bedmson 发明的,至今已有 100 余年的历史。在此过程中破碎机得到不断地完善,到 目前这种破碎机在水泥、选煤、化工、电力、冶金等工业 部门应用得非常广泛。主要用于中、细碎石灰石、煤、焦 炭、页岩、自理、石膏、炉渣等中硬和低硬物料。

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2.锤式破碎机的工作原理是什么?
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锤式破碎机主要是靠锤头冲击作用 破碎物料。 物料进入锤头工作区后,被高速回 转的锤头冲击破碎。 被破碎的物料从锤头处获得动能, 以高速向破碎板和箅条筛上冲击而 被第二次破碎。 小于箅条筛缝隙的物料,便从缝隙 中排出,而粒度较大的物料,弹回 到衬板和箅条上的粒状物料,还将 受到锤头的附加冲力破碎,在物料 破碎的整个过程中,物料之间也相 互冲击粉碎。

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3.锤式破碎机的类型有哪些?
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⑴、按回转轴数分为:单转子和双转子。 ⑵、按转子的回转方向分:不可逆式和可逆式。 ⑶、按锤头的排列方式分:单排式和多排式。 ⑷、按锤头在转子上的连接方式:固定锤式和活动锤式

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4.锤式破碎机有哪些特点?(掌握)
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锤式破碎机的特点是: 优点: 生产率高、破碎比大、能耗低、产品粒度均匀、过粉碎现 象少、结构紧凑、维修和更换易损件简单容易; 缺点: 锤头、箅条筛、衬板、转盘磨损较快,若破碎较硬物料磨 损更快,故它仅能破碎中硬易碎物料;当物料水分含量超 过12%或含有冻土时,它的箅条筛缝隙容易堵塞,这时生 产率下降,能耗增加和锤头磨损加快。

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5.锤式破碎机的型号如何表示?(掌握)
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锤式破碎机型号表式方法: PCK—1010 PC 为锤式破碎机,若前面标注 2表示双转子,单转子不标 注; 后面K 为可逆式、若是Y为一段、D为单段、F为反击型、Z 为重锤式,不可逆式不标注; 横线后面10为转子直径的百分数和10为转子长度百分数, 单位为mm。全称为单转子1000?1000的可逆式锤式破碎机。

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2.2 .2 单转子锤式破碎机
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1.单转子锤式破碎机有哪些部件构成?各部件的主要功 能是什么?(掌握) 2.如何进行锤式破碎机工艺结构和工艺性能参数设计? (掌握) 3.如何进行锤式破碎机主要部件的机械结构设计?(了 解)

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1.单转子锤式破碎机有哪些部件构成?各部件的主要功能是什 么?(掌握)
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由机壳、转子、蓖条、打击板、锤 头、支架、衬板等组成

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(1)机壳
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由上机体、后上盖、左侧壁和右侧 壁组成,各部分用螺栓连结成一体, 上部开有进料口 , 内部镶有高锰钢 衬板,磨损后可以更换,机壳和轴 之间漏灰现象十分严重,为了防止 漏灰,设有轴封。机壳下部直接安 放在混凝土基础上,并用地脚螺栓 固定。为了便于检修、调整和更换 蓖条,下机体的前后两面都开有一 个检修孔。为了便于检修、更换锤 头方便,两侧壁也对称的开有检修 孔。

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(2)转子
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由主轴、圆盘、销轴等组成,圆盘 上开有均匀分布的销孔,通过销轴 将多个锤头悬挂起来。为了防止圆 盘和锤子的轴向窜动。销轴两端用 锁紧螺母固定。转子支承在两个滚 动轴承上。此外,为了使转子在运 动中储存一定的动能,避免破碎大 块物料时,锤头的速度损失不致过 大和减小电动机的尖峰负荷,在主 轴的一端还装有一个飞轮。

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(3)主轴
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是支承转子的主要零件,冲击力由 它来承受。因此,要求其材质具有 较高的韧性和强度。通常断面为圆 形,且有平键和其他零件连接。

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(4)打击板
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有两块,折线型。一个可以调整, 一个是固定的。调整的一个靠的是 安装在箱体上的螺杆装置。

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(5)锤头
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是主要的工作部件。其质量、形状、 和材质对破碎机的生产能力有很大 的影响。因此,根据不同的进料尺 寸来选择适当的锤头质量。 锤头用高碳钢铸造或锻造,也可用 高锰钢铸造。为了提高耐磨性,有 的锤头表面涂上一层硬质合金,有 的采用高铬铸铁。

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(6)蓖条
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的排列形式是与锤头的运动方向垂 直的。与转子的回转半径有一定的 间隙的圆弧状,合格的产品通过蓖 缝排出。其断面形状为梯形,常用 锰钢铸成。蓖条多为一组尺寸相等 的钢条。安装时,插入蓖条架上的 凹槽,两蓖条之间用垫片隔开。截 面形状用梯形。

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2.如何进行锤式破碎机工艺结构和工艺性能参数设计?(掌握)
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(1)转子直径D和转子长度L
D ? (1.2 ~ 5)Dmax
L ? ( 0.7 ~ 1.8)D

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式中:Dmax—最大给料粒度。
(2)转子转速n
n? 60v ?D

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式中:v—转子圆周速度,m/s。圆周速度越高,粒度则越 小,磨损也越严重,功耗越高,一般在18~70m/s之间选择。 对中小型在25~70m/s之间选择,转速在750~1500r/min,对 大型在18~25m/s,转速在200~300r/min。

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(3)锤头质量G0
r r G0 ? G1( )2 ? (0.7 ~ 1)G2 ( )2 r0 r0

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式中: r — 锤头打击中心到悬挂点的距离; r 0 — 锤头重心 到悬挂点的距离; G 0 — 锤头实际质量; G 1 — 锤头折算到 打击中心的质量;G2—最大料块的质量。 (4)生产能力Q
Q ? ( 30 ~ 40)DL?

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式中:γ—物料堆积密度,t/m3。

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(5)功率N

GV 2nZK GV 2nZK N? ? 2 ? 60 ? 75 ? g ? ? ? 1.36 120000?

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3.如何进行锤式破碎机主要部件的机械结构设计?(了解)
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(1)锤头结构 (2)圆盘结构设计 (3)主轴结构设计 (4)飞轮设计

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2.2.3 锤式破碎机安装运行与维护
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1.如何进行锤式破碎机试运转?(掌握) 2.如何进行锤式破碎机空载试车?(掌握) 3.如何进行锤式破碎机荷载试车?(掌握) 4.正常运转过程中应注意哪些事项?(掌握) 5.常见故障有哪些?如何分析处理?(掌握)

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1.如何进行锤式破碎机试运转?(掌握)

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2.如何进行锤式破碎机空载试车?(掌握)

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3.如何进行锤式破碎机荷载试车?(掌握)

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4.正常运转过程中应注意哪些事项?(掌握)

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此外

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5.常见故障有哪些?如何分析处理?(掌握)

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5.常见故障有哪些?如何分析处理?(掌握)
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故障表现
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故障原因
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处理方法
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出料粒度过大

锤头磨损过大
筛条断裂 润滑脂不足

更换锤头 更换筛条 加注 正常占50%空间

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轴承过热

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润滑脂过多
润滑脂变质污秽 轴承损害 销轴松动 弹性圈磨损

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清洗更换脂
更换轴承 停车并拧紧螺母 更换

弹性联轴器产生 敲击声

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故障表现
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故障原因
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处理方法
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内部敲击声

非破碎物进入
衬板松弛 锤头或其它零件

停车清理破碎腔 检查调整

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更换

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断裂
箅缝堵塞 加料不均匀
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产量减少

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停车清理 调整加料机构

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故障表现
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故障原因
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处理方法
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振动量骤增

更换锤头时转子
静平衡破坏 锤头折断失衡

合理选择更换锤 头,以达要求

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更换
更换 电焊修补或更换 停车拧紧

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销轴变曲、折断
转盘裂缝 地脚螺栓松动

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作业
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已知一台锤式破碎机要求生产能力为 50t/h ,物料 堆积密度为1.8t/m3,最大给料粒度1000mm,最大 料块质量 1000kg ,试对该破碎机进行工艺设计, 即确定: (1)转子直径 (2)转子长度 (3)转子转速 (4)锤头质量 (5)功率

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