Máy - Thiết bị và Hệ thống nghiền mịn (PGS.TS. Vũ Liêm Chính Cb).pdf

Máy - Thiết bị và Hệ thống nghiền mịn (PGS.TS. Vũ Liêm Chính Cb).pdfMáy - Thiết bị và Hệ thống nghiền mịn (PGS.TS. Vũ Liêm Chính Cb).pdfMáy - Thiết bị và Hệ thống nghiền mịn (PGS.TS. Vũ Liêm Chính Cb).pdf

LOI NOI DAU

Trong sản xuất uật liệu bột mịn như ximăng, bột than, bét

màu công đoạn nghiền đóng uơi trò hết sức quan trọng, nó không những ảnh hưởng quyết định đến chất lượng sản phẩm

ma con anh hưởng lồn đến giá thành của chúng Chính uì lý do

này mà trong những năm qua, nhiều tác giả trên thế giới đã tập trung nghiên cứu quá trình nghiền mịn có trên phương diện

công nghệ lẫn thiết bị Nhiều công trình vé ứng dụng công nghệ

mới cho công đoạn nghiền, thiết bị nghiền cũng như hệ thống nghiên hiện đại đã được thiết bế, chế tạo uò lắp đặt thờnh công

Một trong số đó là uiệc ứng dụng máy nghiền đứng cho công đoạn nghiền mịn than, clinker phuc vu cho công nghiệp sản xuất ximăng, công nghiệp năng lượng Tuy nhiên, ở nước ta các

nghiên cứu thuộc lĩnh uực này, nhất là uề máy 0è thiết bị nghiền

mịn, chưa đáp ứng nhu cầu thực tiễn đặt ra

Cuốn sách này được chúng tôi biên soợạn uới hy Uọng sẽ cung

cấp cho bạn đọc những biến thức cơ bản uề máy, thiết bị uà hệ

thống nghiền mịn thường gặp

Cuốn sách do PGS.TS Vũ Liêm Chính - Bộ môn Máy ÄXêây

dựng Trường Đại học Xây Dụng (chủ biên), TS Đỗ Quốc Quang

uò KS Cao Văn Mô biên soạn

Sách có thể dùng làm tài liệu chuyên khảo cho uiệc giảng dạy tại các trường đại học có chuyên ngành liên quan đến máy sản xuất uật liệu xây dựng, đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo

cho các nhà tư uốn, thiết bế uà những người sử dụng, hhai thác thiết bị có liên quan

Cũng xin lưu ý rằng, các lý thuyết nghiền cũng như một số tính toán từ các nguồn tài liệu tham bhảdo khác nhau có thể cho

kết quad không thống nhất Nhằm cung cấp các thông tin da

chiêu, chúng tôi uẫn chon loc dua vao cuon sách các biến thức cở

ban dé độc giá có thể sử dụng theo từng hoàn cảnh cu thé

Các tác giá chân thành cẳm ơn sự giúp đỡ, hỗ trợ của Bộ môn Máy Xây dựng - Trường Đợi học Xây dựng, của Viện Công nghệ

- Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công thương), của KS Hoàng Tiến Dũng - Giám đốc Công ty Vật liệu Xây dựng Hạ Long, của nhóm

đề tài "Nghiên cứu, thiết bế uà chế tạo máy nghiền bột siêu mịn hiệu suất cao ứng dụng trong công nghiệp" mã số KC.05.99

(thuộc Chương trình Khoa học Uà Công nghệ trọng điểm cấp Nhù nước giai đoạn ð năm 2001 - 2005 "Nghiên cứu bhoa hoc va

phát triển công nghệ chế tạo máy" mã số KC.05) uà của nhóm đề

tài ' Nghiên cứu các cơ sở tính toán va lựa chọn hợp lý các thông

số của máy nghiền trục đứng bánh lăn" thuộc Bộ Giáo dục uà

Đào tạo mã số B 2004 - 34- õ3 trong quá trình hình thờònh ý tưởng uà hoàn thiện cuốn sách này Chúng tôi cũng xin cắm on

các đồng nghiệp uà đặc biệt là thày giáo Nguyễn Kiém Anh - Bộ môn Máy Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng Hò Nội đã đọc

Uò hiệu đính cuốn sách

Do cuốn sách được biên soạn lần đầu 0à tài liệu tham khdo

hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Chúng tôi rất

mong nhận được sự đóng góp ý biến của các bạn đọc để có điều

hiện sửa chữa, bổ sung cho hoàn thiện hơn Mọi góp ý xin gửi uê

Phòng biên tập sách Rhoa học kỹ thuật - Nhà xuất bản Xây

dựng, 37 Lê Đại Hành - Hà Nội Điện thoại: 04.9741954

Các tác giả

Chương Í

NHŨNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ QUÁ TRÌNH NGHIỀN

§1 CÁC KHÁI NIỆM

1.1 Khái niệm chúng

Nghiên là một quá trình bao gồm một hoặc nhiều công đoạn nhằm làm

giảm các kích thước của vật liệu ban đầu cần nghiền đến kích thước yêu cầu

Có nhiều phương pháp giảm kích thước khác nhau song phổ biến hơn cả là

quá trình nghiên cơ học Sản phẩm nghiền đa dạng, nó có thể là một nhóm

có kích thước hạt gần giống nhau như nhóm dãm đá sử dụng trong xây dựng,

nó cũng có thể phải đáp ứng cả tiêu chuẩn về độ hạt và sự phân bố của nó trong sản phẩm như nghiền liệu, nghiền clinke trong cong nghiệp xi măng

Đặc trưng cho công đoạn nghiền là mức độ nghiền (hay cồn gọi là tỷ số nghiền) ¡ Có khá nhiều định nghĩa khác nhau về mức độ nghiền [2] [3], [12], song theo [12] mức độ nghiền ¡ được xem là tỷ số giữa kích thước trung bình của hạt vật liệu trước khi nghiền và của hạt vật liệu sau khi nghiền:

Dy,

i=—

dip

Với: D, - kích thước trung bình của hạt vật liệu trước khi nghiền;

d„ - kích thước trung bình của hạt sản phẩm sau khi nghiền

Tuỳ theo kích thước của sản phẩm có thể phân quá trình nghiền thành quá trình nghiên thô với sản phẩm có dạng hạt và nghiền bột và sau đó chúng lại

được phân nhỏ thành nhóm có kích thước cu thể hơn, thí dụ:

Nghiền hạt được phân thành:

- Nghién thô to: có kích thước hạt trong khoảng (125 + 250)mm

- Nghiên thô vừa: có kích thước hat trong khoảng (20 + 125)mm

- Nghiền nhỏ: có kích thước hat trong khoảng (3 + 20)mm

Nghiền mịn được phân thành:

- Nghiền bội thô: có kích thước hạt: (0,3 + 3)mm

- Nghiền bột mịn: có kích thước hạt: (0,1 + 0,05)mm

- Nghiền bột siêu mịn: có kích thước hat: (5 + 10).10°mm

Voi cach phan loai néu trén dé thay rằng quá trình nghiền nói chung và quá trình nghiền mịn nói riêng là quá trình rất hay gặp trong công nghiệp 1.2 Kích thước hạt và sự phân bố hat trong san phẩm nghiền

Kích thước hạt là một trong những đại lượng cơ bản đánh giá độ mịn của sản phẩm nghiền, tuy nhiên việc xem dạng hạt nào là cơ sở để chọn kích thước lại có nhiều quan niệm định nghĩa khác nhau [4], [5] Trong nghiền mịn các hạt có dạng khác nhau được quy về hạt có dạng hình cầu theo nguyên tắc tương đương về diện tích, về thể tích hoặc cùng vận tốc riêng ổn định Kích thước hạt thường được đánh giá theo % lượng hạt còn lại trên

sàng tiêu chuẩn (bang 1.1)

Mặc dù kích thước tuyệt đối của các hạt là một chỉ tiêu quan trọng khi

đánh giá chất lượng nghiền, nhưng mỗi sản phẩm nghiền dù được phân loại

cẩn thận cũng không thể chỉ có duy nhất cùng một loại hạt có kích thước giống nhau, mà bao giờ cũng phải bao gồm các nhóm hạt có kích thước lớn hơn hoặc nhỏ hơn ở lân cận vùng kích thước hạt yêu cầu Chính vì lý do này

mà trong nghiền nói chung và nghiền mịn nói riêng, sự phân bố hạt có một

_ Vai trỒ quan trong

Xét hạt có kích thước yêu cầu x, và ĐỌI (X„¡„ X;) là lượng hạt có kích thước nhỏ hơn kích thước hạt x; tham gia vào tổng thành phần của sản phẩm

và các hạt trong sản phẩm được phân bố từ Xmin đến x„„„ Khi đó, khái niệm

hàm tổng phân bố Q.(%,) và hàm mật độ phân bố q„ được xác định như sau:

Trong khoảng x„„ đến x„„„ hàm Q,(x) tang liên tục Hình I.la, b trình bày

đồ thị hàm Q,(x) va q,(x) theo kich thước hạt

Hinh 1.1 Dé thi ham O,(x) va q,(x) theo kích thước hat

Trong nghiền mịn, nhất là trong công nghiệp xi măng ngoài việc đánh giá

% lot sàng (hoặc % sót sàng) có kích thước lỗ khác nhau (bảng 1.1) con hay gặp các chỉ tiêu khác như thể diện hoặc tỷ diện để đánh giá độ mịn của sản

phẩm nghiền.

Bang 1.1 Dac tính các loại sang

Số mắt sang Kích thước mắt sàng So mat or mes Inch

Tren tem | Trong tom? um Inch “USA ANH

Bang I.1 (tiép theo)

Số mắt sàng trên một lncH

Số mat sang Kích thước mắt sàng Tiêu chuẩn

Trên 1 em Trong 1 cm yum Inch USA ANH

- 4699 0,1850 - -

4760 0,1870 4 - 1,2 1,44 5000 0,1970 -

Ty dién s, duoc dinh nghia nhu sau:

S, = (cm ˆ/g; m“/kg)

m Với: S - điện tích bề mặt;

Tỷ diện được đo bằng nhiều phương pháp khác nhau [4], [5], song thường

hay gặp hơn cả là tỷ diện được xác định theo Blaine (hay dùng ở Mỹ và Châu Âu) hoặc theo Wagner (hay dùng ở Đúc) Tỷ diện theo Blaine gần bang 1,8 lan ty dién Wagner Bang 1.2 nêu trị số tỷ diện thường gặp trong

nghiền mịn theo Wagner và Blaine

Bảng 1.2 Giá trị tương ứng

của một số hệ số Blaine và Wagner thường gặp

§2 TINH CHAT CO LY CUA VAT LIEU NGHIEN

Tính chất cơ bản của vật liệu nghiền thường gặp trong sản xuất vật liệu xây dựng là độ bền, độ cứng, độ giòn, độ mài mòn, khối lượng riêng, mô

đun đàn hồi, và độ hạt

2.1 Độ bền

Độ bền là tính chất đặc trưng cho khả năng chống lại sự phá huỷ của vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực Độ bền của vật liệu lại chia thành độ bền nén, độ bền uốn, và độ bền kéo Bảng 1.3 trình bày độ bền của một số vật liệu tương đối so với bền nén

Bang 1.3 Độ bên khác nhau của vật liệu so với bền nén [12]

Vật liệu Bền nén Bền kéo Bền uốn Bền cắt

Từ bảng trên ta thấy rằng đối với vật liệu vô cơ hay dùng trong xây dựng,

độ bền nén là chủ yếu, do vậy nó thường là đại lượng đặc trưng cho tính chất của vật liệu Theo đó vật liệu được phân thành:

Bảng 1.4 Giới hạn bền và tính chất của một số vật liệu [12]

Giới hạn bền (MN/m”)

Loại vật liệu Khối lượng Uốn Va Mô đun dan hồi

riêng (kgfm”) Nén gay Kéo dap MN/m

Bảng 1.5 Phân loại vật liệu theo độ cứng [12]

val M ae Loại vật liệu thí dụ Ghi chú

Mềm ¬ Hoạt thạch Dễ vẽ được bằng móng tay

2 Thạch cao Làm xước được bằng móng tay

3 Đá vôi Dễ cọ xước bằng dao

4 Xi da voi Khó cọ xước bằng dao Trung 5 Apatit Không cọ xước được bằng dao bình 6 Khoáng Kali Có độ cứng bằng kính

7 Quang thach anh Cọ xước được kính

8 Hoang ngoc Cọ xước được kính

Cứng 9 Bột ôxit nhôm Cắt được kính

10 Kìm cương Cắt được kính

Độ cúng là một tính chất quan trọng của vật liệu và có ảnh hưởng lớn đến

lực tác dụng khi nghiền cũng như lựa chọn máy nghiền, tuy nhiên nó không thể dùng là chỉ tiêu để đánh giá khả năng nghiền của vật liệu Một trong các

13

chỉ tiêu khác đánh giá khả năng nghiền là tính nghiền của vật liệu Tính

nghiền của vật liệu được đánh giá thông qua chỉ tiêu nghiền K là tỷ số giữa

năng lượng riêng tiêu hao khi nghiền vật liệu tiêu chuẩn và năng lượng riêng

tiêu hao khi nghiền vật liệu cần xem xét với cùng mức độ nghiền trong điều

kiện thô Như vậy, giá trị K càng nhỏ thì khả năng nghiền vật liệu càng khó

Bảng 1.6 nêu giá trị hệ số nghiền K cho một số loại vật liệu thường gặp

Dễ thấy rằng tuỳ thuộc vào công nghệ sản xuất mà vật liệu có thể có tính

nghiền trung bình, thấp hoặc cao Thông thường khi tính toán thiết kế hoặc

sử dụng máy nghiền trong sản xuất xi mãng, tính nghiền của vật liệu hoặc

clinke được lấy ở giá trị trung bình

Bảng 1.6 Hệ số tính nghiền K của một số loại vật liệu

Clinke lò quay có tính nghiền thấp 0,8 - 0,9

Clinke lò đứng tự động 1,15 - 1,25

Clinke lò đứng không tự động 1,3 - 1,4

Đá phiến 0,9

XỈ lò cao có tính nghiền trung bình 1

XỈ lò cao có tính nghiền cao 1,1

XỈ lò cao có tính nghiền kém 0,8 - 0,9

Đá toa 0,5 - 0,6 Cát 0,6 - 0,7 Trung bình khi nghiền bột thô 1,1

2.3 Độ giòn

Độ giòn của vật liệu là tính chất đặc trưng cho khả năng vật liệu bị phá huỷ (không có biến dạng dẻo) dưới tắc dụng của các tác động cơ học Ngược lại với độ giòn là độ dẻo Vật liệu có độ giòn cao thường có tính nghiền tốt,

vật liệu càng dẻo việc nghiền nhỏ nó càng khó

2.4 Độ mài mòn

Độ mài mòn là tính chất đặc trưng cho mài mòn bộ công tác của vật liệu cần nghiền Đại lượng đặc trưng cao độ mài mòn là tỷ số giữa lượng vật liệu

bị mài mòn các bộ công tác trên | tan sản phẩm nghiền, được gọi là chỉ số

hao mon I (gam/tan)

2.5 Khối lượng riêng

Khối lượng riêng của vật liệu xây dựng nằm trong phạm vi khá rộng

(bảng 1.2) Khối lượng riêng càng lớn, khả năng chịu tác dụng của tải trọng

càng tăng, và do đó tính nghiền của vật liệu thay đổi (bảng 1.4)

g3 ANH HUGNG CUA CAC TINH CHAT CO BAN CUA VAT LIEU `

TỚI QUÁ TRÌNH NGHIÊN

3.1 Ảnh hưởng của cơ tính vật liệu

Nghiền là quá trình giảm kích thước vật liệu từ kích thước ban đầu đến kích thước mong muốn dưới tác động cơ học Nói khác đi nó cũng là một

quá trình làm tăng diện tích bề mặt của vật liệu Trong quá trình nghiền lực

tác dụng phải đủ lớn để tạo ra được ứng suất phá huỷ vật liệu Ứng suất này một mặt phụ thuộc vào thông số của máy nghiền như lực tác dụng, công suất

máy, loại máy Mặt khác phụ thuộc tính chất cơ lý của vật liệu như: độ bền, độ cứng, độ chịu uốn của vật liệu, hình dạng của vật liệu, độ mịn của

sản phẩm

Một cách gần đúng có thể đơn giản hoá quá trình phá huy vật liệu tuân

định luật Hook như sau [10]:

G=Ee trong đó: ø -.ứng suất;

s - biến dạng;

E - hệ số tỷ lệ hay còn gọi là mô dun đàn hồi;

15

Khi hệ số E lớn dù biến dạng e là rất nhỏ đã xuất hiện ứng suất khá lớn,

nghĩa là vật liệu gần như không biến dạng đã có thể xảy ra quá trình phá

huỷ nói khác đi đây chính là trường hợp nghiền vật liệu dòn Khi giá trị E

nho, vật liệu sẽ xảy ra biến đạng lớn khi ứng suất không lớn Đây chính là

trường hợp nghiền vật liệu có tính đàn hồi cao

Gọi công sinh ra từ khi bắt đầu nghiền đến điểm vật liệu bị phá huỷ là A,

và coi quan hệ giữa ứng suất và biến dang la tuyến tính (h.1.2) ta có:

A,= J [o(e)] de = oa

Một cách định tính, ta có thể nhận thấy rằng đối với vật liệu giòn gia tri

Ấy tương đối nhỏ còn với vật liệu dẻo thì ngược lại, cho dù nó có độ bền thấp

song năng lượng nghiền lại lớn hơn nhiều Điều này có ý nghĩa rất quan

trọng không những xét về năng lượng tiêu hao trong quá trình nghiền mà

còn cả trong việc lựa chọn, thiết kế máy nghiền Trong trường hợp vật liệu

nghiền có độ bền lớn, nang lượng nghiền tất nhiên phải lớn, tuy nhiên để

giảm năng lượng tiêu hao, tốt nhất nên sử dụng lực tác dụng tập trung lên

một phạm vi hẹp của đối tượng nghiền, sao cho thiết bị nghiền đạt kích

thước nhỏ nhất có thể được

Hình 1.2 Quan hệ giữa ứng suất phá huỷ và biến dang cua vat liéu

1 - Vật liệu giòn; 2 - Vật liệu đẻo

3.2 Ảnh hưởng của độ ẩm đến quá trình nghiền

Độ ẩm là thông số vật lý của vật liệu nghiền có ảnh hưởng rất lớn tới hiệu

quả nghiền, nhất là năng lượng tiêu hao cho quá trình nghiền

16

Theo [1] đồ thị biểu điễn quan hệ ảnh hưởng của độ ẩm đến tiêu hao năng

lượng khi nghiền mịn được trình bày ở hình I.3

Hình 1.3 Ảnh hưởng của độ ẩm W% đến năng lượng nghiền riêng

Khi nghiền quặng [1] :

Bên cạnh lý do nêu trên độ ẩm cũng là một trong những nguyên nhân gây

vón hạt vật liệu có kích thước nhỏ là vật liệu dạng bột Điều này tạo khả năng dính bám của vật liệu vào bộ phận nghiền, gây khó khăn cho việc phân

Iy và do đó làm giảm nhanh năng suất nghiền của thiết bị Chính vì lý do này

mà khi nghiền liệu hoặc là chọn phương pháp ướt hoặc là chọn phương pháp khô Trong trường hợp sản phẩm nghiền cần có dạng bột thì việc sấy khô vật liệu trước khi nghiền sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn là là việc sấy khô

sản phẩm sau khi nghiền

Từ đồ thị cũng có thể rút ra nhận xét là cùng một yêu cầu về sản phẩm,

việc tăng độ ẩm sẽ làm tăng năng luợng nghiền Đây chính là lý do khi

nghiền vật liệu có độ ẩm cao, vật liệu cần nghiền phải được sấy để giảm năng lượng tiêu hao trong quá trình nghiền Trong sản xuất vật liệu bột nói chung và sản xuất xi măng nói riêng, thường quá trình nghiên liệu là quá

trình nghiền mà ở đó vật liệu nghiền có độ ẩm khá cao, do vậy việc sấy nóng

đến độ ẩm yêu cầu (thường < 1%) là rất quan trọng

17

3.3 Ảnh hưởng của tính bám dính

Tính bám dính của vật liệu thể hiện khả năng bám của chúng vào các vật nghiền (bi, đạn, bánh nghiền, mâm nghiền, trục nghiền ) cũng như khả

năng tạo thành thành móng khi có độ mịn nhỏ Do tính chất này, khi nghiền

(kể cả trạng thái khô) một mặt vật liệu sẽ bám dính vào vật thé nghiền làm

giảm khả năng nghiền, mặt khác chúng tạo ra khả năng vón hạt vật liệu dẫn đến quá trình phân ly xảy ra không hoàn toàn, làm giảm đáng kể năng suất

nghiền, nhất là khi vật liệu cần nghiền có độ ẩm lớn

3.4 Ảnh hưởng của độ cứng

Độ cứng của vật liệu liên quan mật thiết tới tính mài mòn vật thể nghiền

khi máy làm việc Do tính không đồng nhất của vật liệu trong giai đoạn đầu các hạt mềm hơn trong hỗn hợp bị nghiền do đó mật độ các hạt cứng còn lại tăng lên làm tăng khả năng mài mòn vật thể nghiền Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng do tính không đồng nhất như đã nêu ở trên của vật liệu, các hạt

cứng là một trong nhiều nguyên nhân cơ bản gây rung động có hại cho các

máy nghiền hoạt động theo nguyên lý uốn vỡ, xiết vỡ và ép vỡ vật liệu Để

tránh gây mòn quá nhanh cho chỉ tiết máy hoặc vật nghiền và đưa đến chất

lượng và hiệu quả nghiền giảm, phải tìm cách đưa các hạt cứng hoặc định kỳ hoặc liên tục ra ngoài Vì lý do này mà khi nghiền liệu nên hạn chế kích thước tối đa của vật liệu cứng Kích thước này thường không lớn hơn 20 mm

Đồ thị 1.4 trình bày hao phí năng lượng riêng phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu nghiền khi nghiền liệu trong sản xuất xi măng

kWh/T

khi nghiền liệu xi măng phụ thuộc vào độ cứng của Hao phi chi

3.5 Anh hưởng của hình đáng và kích (hước vật liệu

Cấu trúc hình dáng hình học, kích thước vật liệu có ảnh hưởng lớn đến

chất lượng và hiệu quả nghiền Về bản chất quá trình nghiền là quá trình

chia nhỏ kích thước của vật liệu, nên khi kích thước hạt lớn lại yêu cầu mức

độ nghiền lớn, rõ ràng đòi hỏi thời gian nghiền lâu hơn Quá trình phân chia

kích thước thường được thực hiện một cách ngẫu nhiên và đa chiều, do vậy

hạt với kích thước các cạnh như nhau hoặc các hạt đều nhau dé dang phan

chia hơn so với các hạt với kích thước các cạnh có sự chênh lệch lớn (như

dạng đĩa phẳng, dang que )

3.6 Ảnh hưởng của thành phần hoá học và thành phần quặng

36T 3,2Ƒ 28†

c) 0.94 102 1,10 118M,gamwòng quay

0,90 098 106 1,14 1,12

Hình 1.5 Sự phụ thuộc của tính nghiền vào thành phần hoá học

và thành phần quặng của vật liệu: a) Sự phụ thuộc tính nghiền vào mô đun silicat

(SiOJAI,O;); b) Sự phụ thuộc tính nghiền vào hàm lượng Al;O;,

c) Sự phụ thuộc tính nghiền vào hàm lượng F;O,

Thành phần hoá học cũng như thành phần quặng trong vật liệu nghiền

ảnh hưởng lớn tính nghiền của vật liệu Tính nghiền của vật liệu được xác

19

định bằng thực nghiệm và tuỳ theo phương pháp thí nghiệm có thể định nghĩa khác nhau Nó có thể được biểu diễn qua lượng vật liệu M nghiền

được sau một vòng quay của máy nghiền và lọt qua sàng có số lỗ là 6400

lô/cm” Tính nghiền cũng có thể biểu diễn qua hệ số tính nghiền K„ Hệ số

tính nghiền K„ là tỷ số thời gian nghiền của vật liệu tiêu chuẩn so với thời gian nghiền của vật liệu khảo sát, khi cùng điều kiện như nhau và lượng sót sàng trên sàng 009 là 10%

Hinh 1.5 trình bày sự phụ thuộc tính nghiền vào thành phần hoá học của

vật liệu nghiền khi nghiền mịn trong sản xuất xi mang

Do quá trình nghiền vật liệu là quá trình rất phức tạp nên ngoài các yếu tố ảnh hưởng nêu trên còn rất nhiều nhân tố khác ảnh hưởng đến năng suất nghiền Hình 1.6 nêu ảnh hưởng của khối lượng riêng của liệu nghiền đến tính nghiền và hình 1.7 trình bày ảnh hưởng của độ mịn đến năng suất của máy nghiền loại MPS

4 NANG LUGNG CUA QUÁ TRÌNH NGHIEN

4.1 Khai niém vé nghién co hoc

Quá trình nghiền liệu nói chung cũng như quá trình nghiền mịn nói riêng

là một quá trình phá huỷ liên kết giữa các phần tử của vật liệu nghiền để tạo

ra các sản phẩm có kích thước nhỏ hơn kích thước ban đầu Đã có nhiều tác

giả nghiên cứu các cơ chế phá huỷ vật liệu cũng như nãng lượng tiêu hao cho nó, tuy vậy cho đến nay vẫn còn nhiều ý kiến chưa thống nhất, thậm chí còn trái ngược nhau

Theo F Bon thì nền tảng của quá trình nghiền chính là quá trình nén hạt vật liệu không chuẩn hình dạng Khi lực nén tác dụng vào các phần lồi của hạt vật liệu đến một giá trị nào đó thì phần lồi đó được nén vỡ và từ đó xuất

hiện bề mặt tiếp xúc tỷ lệ với giới hạn bền của vật liệu Khi lực nén tăng lên

hạt vật liệu bị nén lại và biến dạng và do đó ứng lực trong hạt tăng lên Quá

trình vừa nêu tiêu thụ năng lượng do từ ngoài cấp vào Nếu ứng lực ở một

điểm nào đó vượt quá ứng lực phá huỷ của vật liệu thì vết nứt sẽ xuất hiện

Năng lượng của trạng thái ứng lực tạo thành vết nứt sẽ biến thành công trong

quá trình mở rộng vết nứt và nhờ đó hạt vật liệu bị vỡ ra tạo thành các hạt có kích thước nhô hơn, nói khác đi khi đó vật liệu được nghiền nhỏ Như vậy năng lượng để tạo ra vết nứt đầu tiên có thể xem là năng lượng chủ yếu cần

thiết tiêu hao cho quá trình nghiền

Năng lượng nghiền phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau như đặc tính cơ lý của vật liệu cần nghiền kích thước, hình dạng, độ ẩm, độ bền của vật liệu nghiền, mức độ nghiền) các yêu cầu về độ mịn và sự phân bố của

nó trong sản phẩm nghiền, đặc tính kỹ thuật của máy thiết bị nghiền,

thành phần, hàm lượng các chất trợ nghiền, phụ gia khi nghiền, sơ đồ công

nghệ của công đoạn nghiền Chính vì lý do này mà việc nghiên cứu lý

thuyết về tiêu hao năng lượng nghiền cho các loại vật liệu khác nhau nói

chung và cho từng máy nghiền nói riêng chỉ mang tính gần đúng và định hướng cho quá trình thiết kế chế tạo máy Các nghiên cứu lý thuyết này

thường được thể hiện dưới dạng định luật nghiền hoặc các lý thuyết

nghiền Để xác định một cách chính xác hơn năng lượng tiêu hao cho từng loại vật liệu nghiền ứng với mỗi loại máy nghiền, các nhà sản xuất thường

tiến hành nghiên cứu thực nghiệm Nói chung, các nghiên cứu này ít được công bố và chỉ thích hợp trong phạm vi hẹp

21

4.2 Cac dinh luat nghién

4.2.1 Đùnh luật nghiền bề mặt

Định luật này được GS P Riitinger nêu ra từ năm 1867 Ông cho rằng

khi nghiền hạt vật liệu được nghiền sẽ tạo ra những bề mặt mới Để tách

được một cách cơ học một nhóm phần tử này so với nhóm phần tử khác của

vật liệu thì phải tạo ra được một lực thắng được một lực liên kết giữa các

phần tử của hạt vật liệu; nói khác đi là phải tạo ra được năng lượng đủ lớn từ

bên ngoài để thắng được lực liên kết phân tử trên bề mặt của chúng Theo P

Rittinger [12] nang lugng này được gọi là “năng lượng bề mặt của vật rắn”

Xét một mặt bất kỳ có kích thước /xb Để đảm bảo bề mặt đang Xét ở trạng

thái cân bằng thì trên nó phải có các lực P tác động theo chu vi

Khi đó ứng suất bề mặt ơ,„ được xác định như sau:

Hình 1.8 Sơ đồ xác định năng lượng bề mặt

Như đã viết trong giáo trình hoá lý, trị số ứng suất này không phụ thuộc

vào chiều dày vật rắn cho đến khi các kích thước của nó chưa giảm đến giá

tri phan tw

Khi P tăng, chiều rộng b của hình phẳng sẽ tăng lên một lượng nhất định

Ab Gọi công hao phí cho biến dạng này là A, ta có:

Thay P từ (1.1) vào (1.2) ta có:

2 `)

A=ol.Ab (J) (1.3)

Với AF =/.Ab, hay AF là giá trị diện tích bề mặt gia tăng

Nếu gọi k là công nghiền cần thiết khi nghiền mẫu nghiền để tạo ra một

đơn bề mặt mới ta có:

A

k =—~ (J/m* AE (J/m’) (1.5) 1.5

Suy ra: A =k.AF (1.6)

Khi nghiền một kg vật liệu, số bề mặt mới được tạo ra là E; từ F, bề mặt

ban đầu, khi đó suất tiêu hao năng lượng A, bằng

Giả sử cần nghiền nhỏ hạt vật liệu có dạng hình lập phương với cạnh D= 1 (m) với công hao phí cho một bề mặt là A Để tách hạt vật liệu nghiền thành các hạt có kích thước mỗi cạnh là 0,5m cần phải có 3 mặt phẳng tách,

ứng với công nghiền là 3A Nói khác đi khi có mức độ nghiền ¡ = 2 ta cần 3 mặt phẳng tách vỡ và số hạt mới tạo ra là 8 Một cách tương tự khi có ! = 3 ta

cần 6 mặt phẳng tách ứng với số cục nghiền là 6A và số hạt mới là 27, khi i

= 4 ta cần 9 mặt phẳng tách ứng với công nghiền là 9A và hại mới là 64

1

Hình 1.9 Sơ đô nghiên hạt vật liệu lập phương

Một cách tổng quát, nếu gọi À; là công hao phí riêng với mức độ nghiền

là ¡„„ thi quan hé gitta A,, i, va số hạt mới tạo ra là n được viết như sau:

A, =3A(i, -})

23

Như thế ứng với mỗi tý số nghiền nhất định ta cần tiêu hao một lượng

công tương ứng Một cách tổng quát ứng với giá trị khác nhau của mức độ

Quy luật quan hệ giữa công và số bể mặt tạo ra trong quá trình nghiền do P.Rittinger lap ra néu trén đã được phát biểu thành một định luật như sau:

"Công tiêu hao khi nghiền vật liệu rỷ lệ với diện tích bề mặt mới ldo ra trong

quá trình nghiền” Từ giả thiết hạt vật liệu được nghiền có dạng hình lập

phương với kích thước ban đầu là D, có múc độ nghiên là ¡, định luật

Ritinger có thể đuợc viết dưới dạng sau:

A, =x, (54) I/kg (1.12)

trong dé: K, - hé so;

D - kích thước hạt vat liệu trước khi nghiên

Nhược điểm chính của thuyết nghiền vừa nêu là không có đủ các chỉ dân tin cậy để xác định hệ số K„ do vậy, theo [12] thuyết này dù rất thích hợp

cho quá trình nghiền mịn song vẫn ít được phổ biến

4.2.2 Định luật nghiền thể tích

Định luật nghiền thể tích hay còn gọi là định luật nghiền F Kick, do cdc

gido su Ph Kich va V.L Kipiachép thiết lập trên cơ sở nghiên cứu sự phá huỷ vật liệu nghiền bằng lực nén Khi tăng tải trọng nén, ứng suất trong và

do đó biến dạng của vật liệu tăng Khi ứng suất vượt giá trị giới hạn bền, Vật liệu nghiền sẽ bị phá huỷ Như vậy sự phá huỷ của vật liệu nghiền được giả thuyết phù hợp với lý thuyết đàn hồi Trên cơ sở giả thuyết nêu trên, định

luật nghiền thể tích được viết dưới dạng sau:

trong đó: A - công tiêu hao cho quá trình nghiên (J);

k; - hệ số tỷ lệ;

AV - biến dạng thể tích của hạt vật liệu nghiền (mì;

Như vậy, năng lượng tiêu hao cho quá trình nghiền t lệ với độ giảm thể

tích của viên vật liệu

Theo định luật Hook biến dạng của hạt vật liệu A/ khi nén được xác định

như sau:

PI Al==—— (m cp S ) (1.14) 1.14

Với: AI - bién dang dài của hạt vật liệu (m);

P- lực nén;

¡ - chiều dài ban đầu của hạt vật liệu (m);

E - diện tích tiết diện ngang (m?); P

hay: A= PI (J) (1.16) Hinh 1.10 Sơ đồ biển dang

V - thể tích ban đầu vật biến dạng

Từ các biểu thức trên có thể thấy năng lượng tiêu hao để thay đổi cấu

trúc của hai vật nghiền như nhau và có hình dạng tương tự có thể viết dưới dạng sau:

25

Ay A) et

1;

trong đó:

V,, V¿ - thể tích vật thể;

m,, m, - khối lượng vật thể nghiền;

A,, A, - cong nghién tiêu hao tương ứng;

Giả sử vật nghiền có kích thước cạnh là í, khi nghiền có biến dạng tương ứng là AJ; Khi đó công nghiền cho vật nghiền ¡ được viết dưới dạng sau:

A, =P.Al

3

Hay: AL Fah Mitr A, BAb Vy by (1.21)

Do Al, AI, tỷ lệ với kích thước tương ting /,, 1, nén có thể viết (1.21) dưới

Giả sử mức độ nghiền ¡ = 3 cho Q (kg) nguyên liệu đạt được sau n công

đoạn nghiền có mức độ nghiền như nhau và bằng ¡„, ta có ¡ = ¡}, hay:

26

4.2.3 Dinh ludt nghién F.Bon

Như các phần trước đã nêu quá trình nghiền liệu là quá trình hết sức phức tạp, trong đó vật liệu nghiền chịu nhiều tác động khác nhau như: ép vỡ, uốn

vỡ, miết vỡ và vì vậy cả 2 định luật nêu trên mới chỉ đề cập đến từng phần riêng lẻ của quá trình nghiền, chính vì vậy việc ứng dụng chúng thường chỉ đúng cho một mức độ nghiền nhất định của một loại vật liệu nghiền nào đó Phân tích đặc điểm vừa nêu, F.Bon đã đưa ra nguyên lý xác định năng lượng

riêng A, tiêu hao trong quá trình nghiền như sau:

trong đó: hệ số k; được xác định bằng thực nghiệm

Xuất phát từ các định luật nghiền nêu trên, nhiều tác giá đã nghiên cứu

thực nghiệm và đề xuất các công thức tính toán năng lượng nghiền cho các loại vật liệu ứng với các mức độ nghiền khác nhau

Kiểm tra định luật Rittinger bằng thực nghiệm trên máy nghiền bị nhận

thấy rằng để nhận được độ mịn cao, năng lượng riêng tiêu hao cho nó là rất

27

lớn trong khi lượng bề mật mới được tạo thêm ngày càng ít đi Điều này khá

phù hợp với thực tế vì độ mịn càng cao thì cho dù có kéo dài thời gian

nghiền thì độ mịn cũng không tăng đáng kể Như thế năng lượng nghiền bị

hao phí khá lớn ở những dạng khác Từ kết luận đó người ta đã xác nhận

rằng định luật nghiền Rittinger chỉ thích hợp trong một giới hạn nhất định,

thường có tý diện riêng không vượt quá 2500 cm?/g Do đó với nghiền mịn

thường áp dụng định luật của F Bon

Trong thực tế, việc tiêu hao năng lượng nghiền được nhiều tác giả tiến

hành thí nghiệm nhằm tìm ra các công thức ứng dụng dựa trên cơ sở định

luật F Bon Các thí nghiệm này thường cho ra các công thức sát với thực tế

hơn, tuy nhiên nó cũng chỉ mang tính gần đúng và chỉ giới hạn được ở một

số vật liệu nghiền thường gặp Khi tiến hành nghiền trên các máy nghiền

thông thường, theo các công thức này việc tính toán năng lượng nghiền dựa

trên suất tiêu hao năng lượng riêng kW.h/T hoặc kW.h/ta trong đó một tấn

Anh (ta) (shoot ton) bằng 907 kg

Thí dụ theo Moor, công thức để tính năng lượng riêng tiêu hao trong quá

trình nghiền có dạng sau [I2]:

Trong đó: các giá trị ky, ky), kạ, kạ, k;; là các kích thước lỗ sàng giới hạn

cho phép lượng hạt nhỏ hơn nó lọt qua tính theo phần trăm (90, 50, 30, 10%)

Theo F Bon công thức tính năng lượng riêng tiêu hao cho quá trình

nghiền được viết như sau:

28

£=10E,|-—=- Gem] (1.35)

Trong đó:

E - năng lượng riêng tiêu hao khi nghiền một shoot ton (907 kg) vật

— liệu;

E,- hệ số hay còn gọi là chỉ số cong tac F Bon;

d„, - kích thước sàng cho phép 80% sản phẩm lọt qua (10° m);

D„, - kích thước sàng cho phép 80% vật liệu vào lọt qua (10° m);

Các giá trị E„, được thí nghiệm trên cơ sở nghiền ướt và theo chu trình kín

Trong trường hợp nghiền khô giá trị E¿ được nhân với hệ số là 1,3; Còn nếu nghiền với chu trình hở, giá trị này phải lấy tăng thêm từ (35 +70)% (xem

bảng 1.9)

Giá trị E, được F Bon nêu ra được trình bày ở bảng 1.7

Bảng 1.7 Chỉ số nghiên E„ theo F Bon

Vật liệu Trọng lượng riêng, (T/m”) E; (kWh.fta)

Chú ý rằng các công thức trên day đều xuất phát từ điều kiện thí nghiệm

cụ thể và vì vậy nó chỉ mang tính gần đúng Chính vì lý do đó, khi cần xác định năng lượng tiêu hao cho một vật liệu cụ thể ứng với một loại máy

nghiền cho trước một cách chính xác hơn phải được tiến hành thí nghiệm

bổ sung

29

Ngoài việc tính toán năng lượng tiêu hao, nêu trên còn nhiều công thức

khác nữa như các phương pháp của Gross, của Hardgroe

Thí dụ: Hardgroe đã đưa ra các hệ số khả năng chịu nghiền Hg tương tự

như Eụ Khi biết Hạ có thể tinh E, như sau:

435

Giá trị hệ số Hg được nêu ở bảng 1.9

Bảng 1.8 Hệ số quy đổi sang chu trình hở khi tính E„

Phần trăm vật liệu lọt sàng Hệ số quy đổi

Chuong 2

MAY NGHIEN BI

§1 NGUYEN LY LAM VIEC - PHAN LOẠI

Máy nghiền bi là loại máy nghiền mà bên trong có chứa hỗn hợp gồm cả vật liệu cần nghiền và vật nghiền (bi, đạn ) trong buồng nghiền Tuy kích thước và hình đạng của buồng nghiền rất khác nhau, song hay gặp hơn cả là loại buồng nghiền có dạng hình trụ (máy nghiền bÙ, hoặc dạng hình ống

(máy nghiền ống) Khi làm việc, nhồ vỏ máy I quay (hình 2.1) mà một số vật nghiền 2 vừa quay cùng với vỏ, đồng thời vừa quay quanh trục của chính

nó, tạo ra chuyển động tương đối với vật liệu Nhờ vậy mà vật liệu được

nghiền nhỏ do bị ép và miết vỡ Đồng thời, nhờ lực ma sát với vỏ máy và lực

ly tâm, một số vật nghiền khác được nâng lên đến độ cao nhất định và rơi xuống để nghiền nhỏ vật liệu Như vậy, ở máy nghiền bi, vật liệu được

nghiên chủ yếu do đập vỡ (bi đập vào vật liệu khi rơi từ trên cao xuống, Vật liệu đập vào nhau, vật liệu tự đập vỡ do đập vào thành tang nghiền thùng nghiền) và mài vỡ khi các viên vật liệu cọ xát vào nhau trong quá trình

chuyển động trong thùng nghiên Có rất nhiều loại máy nghiền bi khác nhau

Dưới đây chỉ trình bày một số điểm chủ yếu của loại máy nghiền bi thường

gặp trong công nghiệp, nhất là công nghiệp xi măng

Tuỳ từng loại máy nghiền và yêu cầu kỹ thuật, vật nghiền thường có các

hình dạng khác nhau, song hay gặp hơn cả là dạng hình cầu (bi), dạng hình

trụ đạn (hình 2.2) Vật nghiền cũng có thể được chế tạo từ các vật liệu khác

nhau như thép cacbon, thép hợp kim, gang cầu, đá, sứ song thường vật

nghiền được chế tạo từ kim loại có độ chịu mòn cao

Máy nghiền bi dạng trống (dạng tang) thường được dùng trong công nghệ hoá học, sản xuất gốm sứ hoặc nghiền quặng trong luyện kim Khi yêu cầu

độ mịn cao, năng suất lớn, thí dụ như trong công nghiệp xi mãng, thì ta chủ yếu dùng máy nghiền ống có tỉ số L/D từ 3+6

31

Hình 2.1 Nguyên lý làm việc của máy nghiên bi và nghiên ống

ad) Máy nghiền ống xả theo liệu qua cửa xả liệu ở cổ trục; b) Máy nghiền bị xả liệu

qua thành ống; c) Máy nghiên ống có vật nghiền hình trụ;

1- Vỏ máy; 2- Vật nghiền; A- Cửa nạp liệu; F- Cửa xả liệu

Về mật cấu tạo, máy nghiền bi thường bao gồm các bộ phận chủ yếu như

cửa cấp liệu, vỏ, ổ trục, nối trục, hệ truyền và truyền động, vật nghiền, vòng

cách, tấm lót (hình 2.3) Tuy nhiên, cấu tạo, kết cấu cũng như việc bố trí

liên kết giữa các bộ phận này là rất khác nhau

Hình 2.2 Hình dạng của một số vật nghiền;

4) Hình cầu (bi); b) Hình trụ (đạn); c) Dạng thanh; đ, e) Vật nghiền từ đá cứng

32

Hình 2.3 Cấu tạo chung của máy nghiền bi dang ống:

I- Cửa nạp liệu; 2- Cụm nối đầu tang nghiền; 3- Vỏ tang nghiền;

4- Gối trục; 5- Cửa xả liệu; 6- Động cơ chính; 7- Động cơ phụ;

8- Tấm lót ở mặt đầu; 9- Bi; I0- Tấm lót; 11I- Vách ngăn;

12- Vòng cách; 13- Vành xả liệu; A- Cửa nạp liệu; F- Cửa xả liệu

Máy nghiền bị được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, thí dụ:

a) Theo tỉ lệ giữa chiêu dài buông nghiền L và đường kính D ta có thể

phân ra:

Khi L/D < 2: máy nghiền bi dạng trống (máy nghiền bi dạng tang)

Khi L/D = 2 + 6: máy nghiền bi dạng ống (máy nghiền ống)

b) Theo số lượng buồng nghiền có thể phân thành: máy nghiên một

buồng (hình 2.4a), hai buồng (hình 2.4b,c) và ba buồng (hình 2.44)

c) Theo sơ đồ hệ thống truyền động ta có thể phân thành: hệ truyền động

ăn khớp và hệ truyền động không ăn khớp Ổ hệ truyền động ăn khớp lại

phân thành hệ truyền động trung tâm, truyền động chu vi

d) Theo phương pháp nạp và xả liệu ta thường phân thành: máy nghiên

xả và nạp liệu ở một cửa, nạp vào một cửa và xả ra theo chu vi, nạp và xả liệu qua hai cửa nằm ở cổ trục (hình 2.4a), nạp vào hai cửa ở hai cổ trục, xả

Ở trung tâm (hình 2.4c)

Ngoài ra còn có máy nghiền bi mà không có vật nghiền (bì) Ở các loại máy này, ta thường lợi dụng độ cao nâng vật liệu để tạo nên lượng

nghiền chính, vì vậy, đường kính thùng nghiền thường lớn hơn nhiều so với

chiều dài của chúng.

xa liệu cuối; ©) Máy nghiền hai buồng xả liệu trung tâm, nạp liệu qua hai cổ trục;

d) May nghién ba buồng xả liệu qua cổ trục;

A - đường cấp liệu; F- đường xả liệu nghiền

Ngoài cách phân loại nêu trên đây còn có nhiều cách phân loại khác, như

phân loại theo phương pháp nghiền, theo chế độ làm việc Người đọc có thể

tham khảo thêm ở các tài liệu chuyên ngành như [1], [2], [5], [7], [10], [11]

g§2 CAU TAO CAC BO PHAN CHU YEU CUA MAY NGHIEN

2.1 Vo tang nghién

Vỏ tang nghiền gồm thân và mặt bích hai đầu tang Thân tang nghiền

được cấu tạo từ thép tấm có độ bền cao tính hàn tốt Chiều dầy õ của thép

chế tạo thân tang nghiền phụ thuộc đường kính, chiều đài tang cũng như

34

điều kiện làm việc của nó Giá trị ỗ thường được chọn từ (1/100+1/75) đường kính tang Với máy nghiền có chiều dài lớn, chiều dầy tang có thể giảm dần từ giữa về hai phía Theo /8/, ta có thể chọn sơ bộ chiều dầy thành tanE nghiền theo đường kính tang như sau:

Đường kính tang D(mm) Chiều dây thành tang 5(mm)

Hình 2.5 Các phương pháp liên kết ngồng trục với tang nghiền

a) Nối trực tiếp với thân tang; b, c) Nối qua đầu tang; 4) Nối bằng may-;

¡- Ngõng trục; 2- Mối ghép bulông; 3- Vành nối: 4- Đầu tang; 5- Mayơ; 6- Thành tang

35

2.2 O dé tang nghién

Tuỳ theo cấu tao 6 đỡ, tang nghiền có

thể là ổ lăn hoặc ổ trượt, song so với ổ lăn

thì ổ trượt được dùng phổ biến hơn nhiều

Hình 2.6 trình bày sơ đồ nguyên lý cấu

tạo ổ trượt dùng cho máy nghiền ống

Av

O trượt thường được tính toán theo lý

thuyết bôi trơn thuỷ tính hay thuỷ động,

hoặc kết hợp giữa thuỷ tĩnh và thuỷ động

Trong quá trình khởi động hoặc tắt máy,

phải dùng dầu có áp lực cao để nâng

ngõng trục khỏi bề mặt làm việc của ổ,

phải chọn kích thước ổ cũng như cấu tạo của ổ sao cho bề mặt làm việc của

nó chịu được một áp lực nhất định Theo [8], áp lực tác động lên bề mặt làm việc của ổ được chế tạo từ bác-bít không thể vượt quá (15+20)bar, còn với bề

mặt của ổ chế tạo từ đồng thì không vượt quá (25+28)bar

Chú ý rằng trong quá trình làm việc, nhiệt độ của ổ tăng lên khá cao, do

đó việc theo dõi nhiệt độ của nó cũng như việc làm mát ổ rất quan trọng

Hình 2.7 Kết cấu ổ trượt phía

nạp liệu của máy nghiền ống

Hình 2.7 trình bày kết cấu một ổ trục của máy nghiền ống có kích thước

Dam) x L(m) = 2,2m x 13m

2.3 Tấm lót

Để chống mòn, tăng hiệu quả nghiền, chịu va đập tốt, chống biến dạng và

để vận chuyển vật liệu, bể mặt trong của tang nghiền được lắp các tấm lót

Hình dạng, kích thước, phương thức liên kết của tấm lót với thành tang rất đa dạng Nó không chỉ phụ thuộc vào tính năng kỹ thuật của máy mà còn phụ thuộc vào chức năng của từng khu vực (buồng) nghiền Hình dạng của tấm lót tuy khác nhau nhưng phải đảm bảo hai

yêu cầu cơ bản là vật nghiền (bi, đạn) có thể

dễ dàng thoát ra khỏi các rãnh của tấm lót và

thay đổi hướng chuyển động Chiều dầy tấm

lót phụ thuộc vào đường kính tang nghiền và

kích thước vật nghiền và tuy rất khác nhau,

chúng thường nằm trong khoảng

(30+63)mm, với khối lượng một tấm dao

động từ (50+125)kg Do các yêu cầu nêu

trên, các tấm lót thường được chế tạo từ vật

liệu có khả năng chịu mài mon, chiu va dap

tốt và có độ cứng cao nhu thép mang- gan

(12+14%)Mn với độ cứng HRC = 40; thép

crom ham lượng thấp (2+3%)Cr với độ cứng

HRC = 40+42; thép hợp kim crôm cao

(12+45%) Cr với độ cứng HRC= 50+55

Các máy nghiền có năng suất lớn thường

dùng tấm lót bằng thép hợp kim crôm cao

Tuổi thọ của các tấm lót thép hợp kin này

phụ thuộc nhiều vào loại vật liệu cần nghiền

và độ mịn yêu cầu Thí dụ, khi nghiền

ximang poóclăng với tỷ diện trên 3000cm”/g

thì tuổi thọ tấm lót ở buồng nghiền thô là

(23000-27000)giờ, còn ở buồng nghiền tinh

là (50000+60000)g1ờ Để chống ồn và chống

lọt bụi ra ngoài ở các máy nghiền khô, giữa

tấm lót và thành tang nghiền có thể có thêm

a) dạng sóng; b, c) dạng vấu; 4) dạng bậc; e) dạng guốc

37

lớp đệm phi kim Hình 2.8 trình bày một số dạng tấm lót thường gặp của

máy nghiền ống trong công nghiệp sản xuất xi mang

Để liên kết các tấm lót vào thành tang nghiền, ta thường sử dụng hai

phương pháp chính là dùng bulông và không dùng bulông (dùng ngàm và

nêm) Tuỳ theo kích thước tấm ghép và phương thức ghép nối, tấm lót có thể

được ghép với thành tang bằng một bulông, hai bulông hoặc nhiều tấm ghép

mới có một bulông (hình 2.9) Ưũ điểm cơ bản của mối ghép không bulông

so với mối ghép có bulông là loại trừ được khoảng trống của lỗ bulông, giảm

mon, tránh việc tao lỗ ở thành tang, nhờ đó độ bền và độ cứng vững của tang tăng lên, đồng thời tránh được hiện tượng thoát bụi ra ngoài

Hình 2.9 Phương pháp ghép nối giữa tấm ghép và thành tang

ad) Mối ghép một bulông; b) Mối ghép ít bulông; c) Mối ghép không bulông

I- Thành tang nghiền; 2- Tấm lót; 3- Bulông liên kết; 4- Kích dùng khi lắp ghép

2.4 Vật nghiền

Kích thước của vật nghiền (bi, đạn) được chọn phụ thuộc vào kích thước

lớn nhất của vật liệu trước khi nghiền, vào đường kính, chiều dài tang nghiền, vào hệ thống nghiền và nhất là vào độ mịn yêu cầu Thông thường khi nghiền thô ta hay sử dụng bi có đường kính từ (50+100)mm, còn khi nghiền tỉnh từ (15+50)mm Bang 2.1 nêu thông số cơ bản của bị nghiền Yêu cầu chung đặt ra khi chế tạo bi nghiền là vừa phải chịu được tác động va đập

với vật liệu cần nghiền và thành tang nghiền vừa phải chịu được ma sát xuất

hiện khi nó chuyển động tương đối trong buồng nghiền Vì lý do này mà Vật 38