Bài giảng Quá trình và thiết bị Silicat 1: Chương 7 – ĐH Bách khoa TP.Hồ Chí Minh

[r]

(1)

THIẾT BỊ NGHIỀN BI 7-1 QUÁ TRÌNH &

THIẾT BỊ SILICAT 1

Bộ môn Vật liệu Silicat Khoa Công Nghệ Vật Liệu

Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh

THIẾT BỊ NGHIỀN BI 7-2

CHƯƠNG 7

THIẾT BỊ NGHIỀN BI

ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI

Trong công nghiệp silicate, máy nghiền bi có vai trị rất quan trọng

được dùngđểnghiền mịn hoặc rất mịn nguyên liệu.

Máy có thùng quay hình trụhoặc hình nón bằng thép.

Bềmặt của thùng có tấm lót bằng vật liệu cứng cóđộchịu mài mịn cao.

Trong thùng, chứa vật liệu nghiền bi đạn.

Khi thùng quay tròn, bi đạn chịu lực ly tâm nênđược nâng lênđến mộtđộcao nàođó rồi rơi xuống.

Khi bi đạn rơi, nhờ động năng của bi đạn nên vật liệuđượcđập nhỏ. Ngồi ra, vật liệu cịn bịchà xát giữa bi đạn tấm lótởbềmặt

trong thùng quay nên vật liệuđược mài nhỏ.

(2)

Ưuđiểm

Cấu tạođơn giản, sửdụng dễdàng. Có thểnghiền khơ hoặc nghiềnướt Có thểsấyđược vật liệu

Sản phẩm nghiền cóđộmịn cao Khuyếtđiểm

Tiêu tốn năng lượng lớn vàmomen mởmáy lớn.

Không làm việc với vật liệuẩm, dẻo.

Khi làm việc thường rấtồn.

Tốcđộchuyểnđộng của bi đạn nhỏ, làm giới hạn sốvòng

quay của thùng.

Thểtích sửdụng thùng nghiền nhỏ, khoảng từ30-50%.

Phân loại theo:

Nguyên tắc làm việc: máy

nghiền bi giánđoạn (a),

máy nghiền bi liên tục

(b,c,d e, f ).

Đặc tính làm việc: chu trình kín,

hở.

Phương pháp nghiền: khô, ướt

Hình dạng thùng quay : hình trụ

(a, b), hìnhống (c, d), hình nón(f). Hình dạng bi : bi cầu, bi trụ, bi

thanh

Cách tháo sản phẩm : bằng cơ

học, bằng khí nén.

Cơcấu nạp liệu: qua trục rỗng (b, c, d, e, f ), qua thành (a, g) a

c

f d

b e

g

Chuyểnđộng của bi:

bi quay (a, b, c, d, e, f), bi rung (g)

Cơcấu truyềnđộng:

bên cạnh

chính tâm.

Chuyểnđộng hình trụthân máy:

trụquay, trụchấnđộng,

trụly tâm.

Cách tháo liệu: qua cổtrục (b, c, d, f), qua lưới ghi

(e), qua thân máy (a).

CẤU TẠO

(Máy nghiền bi giánđoạn)

1-Vỏmáy 6-Bánh 2-Nắp máy 7-Đối trọng 3-Động 8-Trục 4-Hộp giảm tốc 9-Ổtrục 5-Khớp ma sát 10-Tấm lót

1 2 10 9

8

7 6

5

(3)

THIẾT BỊ NGHIỀN BI 7-9 CẤU TẠO

Có cấu tạođơn giản: gồm một vỏthùng quay hình

trụbằng thép, dày 12–15mm, chỗnối có thểhàn

hoặc tán rivê.

Tỉlệchiều dài thùng L vớiđường kính D thường nhỏ

hơn 2.

Thùng quay tròn nhờtrục gối vào haiổ đỡ9.

Sựchuyểnđộng của máy động cơ3 truyền

chuyểnđộng qua hộp giảm tốc 4, khớp ma sát và

cặp bánh răng đảm bảo cho máy chạy êm vàđộng

cơkhông bịquá tải thời gian nghiền.

Vật liệuđược nạp vào tháo qua cửa 2.

Đối trọng giữcân bằng qn tính máy làm việc. Bên thùng có tấm lót 10 chống mài mịn.

Máy nghiền bi giánđoạn làm việc theo phưong pháp

nghiềnướt với lượng nước cho vào cho vừađủ đểtháo sản phẩm nhanh.

Không dùng loại nghiền khơ tháo liệu khó khăn

và bụi.

Lượng nguyên liệu nạp vào máy giaođộng từ0,4 –

0,5 tấn/m3dung tích máy, khối lượng bi sứthường

bằng khối lượng nguyên liệu.

CẤU TẠO

Khi dùng cơng nghiệp gốm sứ, bi đạn tấm

lót phải bằng sứ, gốm hoặc vật liệu phi kim loại.

Đểnghiền gốm sứ đặc biệt bi đạn tấm lót phải có

thành phần gần giống với nguyên liệu nạp máy.

Tấm lót, bi đạn bằng gốmđặc biệt cóđộmài mịn nhỏ

(2 kg /tấn sản phẩm nghiền), nếu bằng sứ, đá cuội sẽ

cóđộmài mịn cao (12 kg/tấn sản phẩm nghiền).

Năng suất máy nghiền bi giánđoạn phụthuộc vào chu

kỳlàm việc gồm: thi gian np liu, nghinvàtháo liu.

Thời gian nghiền phụthuộc vào: kích thước vật liệu nạp, độmịn sản phẩm, khảnăngđập nghiền, phương pháp nghiền

Máy cóưuđiểm cấu tạođơn giản, nhưng có khuyếtđiểm: Tiêu tốn năng lượng lớn vìởcuối giaiđoạn nghiền mặc dù

cịn rất hạt chưađạt yêu cầu nhưng vẫn phải tiếp tục nghiền tất cảnguyên liệu máy.

Đểtăng năng suấtđập nghiền, tăngđộmịn có thểsửdụng

máy nghiền bi liên tục hìnhống nhiều ngăn.

Máy có kích thước lớn, đường kính D=2,5m, chiều dài

(4)

(Máy nghiền bi liên tục)

Nhờviệc phân chia máy nghiền thành nhiều ngăn, nênđã

phân chia trình trình nghiền nhiều giaiđoạn bằng

các ngăn, kích thước hình dạng bi đạn ngăn cũng khác nhau.

Tiêu hao năng lượng nghiền sẽgiảm, cỡhạt sản phẩmđồng

nhất, năng suất cao.

Máy có thểlàm việc bằng phương phápướt hoặc khơ, chu trình kín hoặc hở.

So với máy nghiền bi một ngăn, máy nghiền bi nhiều ngăn có

cùng kích thước sẽcho năng suất cao, sản phẩmđồng nhất Đặc biệt với máy nhiều ngăn làm việc theo chu trình kín có kèm theo thiết bịphân loại kích thước sản phẩm.

Máy có tỉlệchiều dài vớiđường kính L/D = 2-5

Thân thùng hình trụ được chia thành từng ngăn.

Máy nghiền bi nghiềnướt

Máy nghiền bi sấy nghiền ngăn Máy nghiền bi nghiền

khô ngăn

Máy nghiền bi nghiền khô ngăn Máy nghiền bi

nghiềnướt

Máy nghiền bi sấy nghiền ngăn

PHÂN LOẠI MÁY NGHIỀN BI LIÊN TỤC

Theo phương pháp nghiền: nghiền khô, nghiềnướt. Theo sốlượng ngăn: 1, 2, ngăn

Theo cách nạp tháo liệu: qua thân, qua cổtrục.

Theo chu trình làm việc: kín hay hở.

Theo chế độlàm việc: nghiền, hoặc sấy nghiền liên hợp. Máy nghiềnướt

(5)

Trong máy nghiền bi liên tục nhiều ngăn, được ngăn cách

nhau bằng tấm ngăn.

Mỗi ngăn chứa vật liệu nghiền có kích thước khác

Ngănđầu kích thước vật liệu nạp lớn, vềcuối máy

kích thước vật liệu nhỏ.

Chiều dài ngăn cũng khác nhau: ngănđầu cần lực đập: chiều dài ngăn nhỏ, dùng bi cầu.

Các ngăn cuối chiều dài tăng dần, cần lực mài nên dùng

bi trụ.

Mỗi ngăn có bốtrí cửađểbổsung bi hoặc tiện sửa chữa.

Hệsố đổ đầy với mỗi ngăn cũng khác nhau, ngănđầu không 0,3 Các ngăn sau không 0,35 Theo kinh nghiệm hệsốnày từ0,23–0,28.

Trong trình nghiền, nhiệt tỏa rất lớn, làm bốc hơi nước của vật liệu, giảm năng suất.

Máy nghiền bi hìnhống nhiều ngăn cóưuđiểm:

Vật liệuđến ngăn cuối cùngđã nhỏnên lựcđập khơng cịn ý nghĩa, mà cần ma sát mài mịn, việc chia nhỏnhưthế đã tăng bềmặt ma sát, mài mòn vật liệu.

Vật liệuđến ngăn cuối có nhiệtđộcao nhất, việc phân

chia ngăn làm giảm nhiệtđộmáy nghiền. Giảm momen cản máy làm việc.

(Máy nghiền bi hình nón)

1-Đầu máy 4-Nạp liệu

2-Thân máy 5-Cổtrục nạp liệu 3-Cuối máy 6-Cổtrục tháo liệu

Khi máy làm việc, bi đạn

lớnđược phân bốtự

nhiênở đầu máy

Bi đạn nhỏtự động dồn

vềphần hình nón cuối

máy.

1 2 3

5 4

6

CẤU TẠO (Máy nghiền bi hình nón)

Được dùng nghiền khơ hay ướt vật liệu gầy

trong công nghiệp silicat, có cấu tạo nhưsau:

Đầu máy có dạng hình nón, gócđỉnh 1200, thân

máy hình trụ2 ởgiữa có chiều dài L=(0,25–0,8)D

Phần hình nón cuối máy có gócđỉnh 600.

Vật liệuđược nạp từphễu vào cổtrục ở đầu

máy.

Sản phẩm nghiền mịnđược tháo raởcổtrục tháo

(6)

Sựphân bốbi đạn sựphân bốlực ly

tâm quán tính theo chiều dài máy.

Ta có:

Trọng lượng bi đạn G bán kính máy R

càng lớn lực ly tâm lớn

Sựphân loại tựnhiên bi đạn lại tươngứng với

sựphân loại kích thước bi đạn chiều cao nâng

bi đạnđể đập nghiền.

900 GRn gR

900 n R G R mv P

2

2 2

lt =

π = =

Năng lượngđậpở đầu máy lớn hơnởcuối máy

khoảng 20 lần.

Ởcuối máy vật liệu có kích thước nhỏkhông cần

chiều cao nâng bi đạn lớn mà cần bềmặt làm việc bi đạn lớnđểmài xiết vật liệu Vì vậyởcuối máy, bềmặt

làm việc của bi đạn tăng gấp lần so ở đầu máy.

Do cấu tạo của máy, nên theo chiều dài máy:

Vận tốc dài bi đạn theo chiều dài máy giảm dần.

Động năng giảm dần

Lựcđập giảm

Năng lượng nghiền tiêu tốn giảm

Cỡhạt sản phẩm giảm.

(Một sốchi tiết cơbản)

Vỏmáy: chếtạo bằng thép tấm có chiều dày

a = (0,01 – 0,015)D

Vỏmáy có thểhàn hoặc tánđinh ri-vê

Nếu hàn sẽgiảmđược trọng lượng vỏmáy, dễbắt

các tấm lót, nhưng dễxuất hiệnứng suất tại vết

nứt, mối hàn.

Cửa bên vỏmáy (nắp máy):

Dùngđểnạp tháo liệu, bi đạn, tấm lót vàđểra

vào sửa chữa Theo chiều dài máy mỗi ngăn cần bố

trí một cửa.

Để đảm bảo an toàn máy làm việc, vỏmáy,

(7)

Tấm lót:

Đểtăng khảnăngđập nghiền bảo vệbềmặt trong

vỏmáy Bên vỏmáy có tấm lót bằngđá, hay kim loại.

Với tấm lót bằngđá, gốmđược gắn vào máy bằng vữa xi măng có cườngđộcao, đóng rắn nhanh,

mạch vữa nhỏ.

Với tấm lót kim loạiđược chếtạo bằng thép hay

gang cóđộchịu mài mịn cao.

Với máy nghiền giánđoạn bềmặt tấm lót chỉcó cấu

tạo một dạng.

Các dạng tấm lót :

1-Dạng sóngđơn 2-Dạng sóngđơi 3-Dạng sóng nhỏ 4-Dạng chêm 5- Dạng chêm 6-Dạng lồi 7-Dạng chồng

1

6 2 4 3

7 5

Ngănđầu tiên: cần lựcđập,

có thểbốtrí dạng bậc

thang, hoặc dạng có gờlớn

đểnâng cao bi đạn, tăng

lựcđập năng suất máy.

Các ngăn cuối: dùng tấm

lót phẳng hay có gờnhỏ,

sóng nhỏtạođiều kiện cho

quá trình mài xiết

Biđạn:

Dạng bậc thang Dạng gờlớn

Dạng gờnhỏ

Có thểbằng thép, bằng vật liệu gốm có khối lượng

riêng lớn, độchịu mài mịn cao.

Bi đạn có thểhình cầu, trụ, ellip, lập phương…

Sự đa dạng vềhình dạng, khối lượng riêng bi nghiền

nhằm mụcđíchđạt hiệu quảnghiền cao nhất, tiêu

hao năng lượng nhất.

Bi nghiền cần có kích thước, trọng lượng khơng lớn

quá mức cần thiết, đểkhi rơi tựdo có thể đập vật

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	258,02 KB