Thiết kế máy nghiền bi trong sản xuất xi măng

TÍNH TỐC ĐỘ QUAY CỦA MÁY NGHIỀN 1.1.Số vòng quay tới hạn của máy nghiền bi

Về mặt lý thuyết ,người ta tính số vòng quay của máy nghiền bi với điều kiện sao cho lớp bi đạn sát thành máy làm việc có hiệu quả nhất lúc đó máy sẻ có năng suất cao nhất. Máy nghiền bi làm việc chủ yếu dùng động năng của bi đạn để đập nghiền.Vì vậy ta cần xeút sự vận chuyển của bi đạn sao cho đạt được năng suất cao nhất ,độ mịn tốt nhất với năng lượng tiêu hao ít nhất. Khi ống nghiền quay chậm, bi thép và vật liệu được nâng lên tới độ cao nào đó rồi trượt lên nhau và hiện tượng va đập không xuất hiện, làm giảm đáng kể hiệu quả nghiền SVTH: NGUYỄN ĐỨC NGỌC Trang: 43.

Ngược lại nếu ống nghiền quay với tốc độ quá lớn, bi đạn cùng vật liệu bám chặt vào vỏ máy nghiền và quay cùng tốc độ của ống nghiền do lực ly tâm. Với góc α : là góc được tạo bởi bán kính R qua A (của ống nghiền) và đường thẳng đứng đi qua A; α được gọi là gọc rồi. Sau khi rời thành máy tại điểm A, viên bi đạn tách khỏi thành trong của ống nghiền, rơi theo quỹ đạo parabol gặp điểm B của ống nghiền.

Như vậy, số vòng quay hợp lý nhất (tối ưu nhất) ứng với góc rơi α tối ưu nhất phải ứng với chiều cao rơi cực đại để cho lực va đập của viên bi vào vật liệu là lớn nhất (khi yBA đạt giá trị lớn nhất). Công thức trên cho thấy số vòng của máy nghiền chỉ phụ thuộc vào một thông số duy nhất là đường kính của vỏ máy nghiền. Các công thức trên chỉ tính cho lớp bi đạn sát thành trong của vỏ máy nghiền mà không tính tới sự trồi trượt của bi đạn theo thành máy , quá đề cao vai trò của lực đập mà chưa đánh giá hết vai trò của lực mài.

Trong thực tế, cần chú ý tới các tính chất và kích thườc của vật liệu đưa vào máy nghiền, độ mịn yêu cầu, trạng thái bề mặt tấm lót, hệ số đổ đầy bi đạn..mà đưa vào công thức tính toán trên hệ số k tương ứng.

TấNH VAè CHOĩN ÂÄĩNG CÅ 2.1. Tính công suất của động cơ

Để đơn giản cho tính toán, chọn bán kính tương đương R0 đại diện cho tất cả các lớp. Nhưng trong một vòng quay của ống nghiền bi (đạn) và vật liệu thực hiện lớn hơn một chu kỳ làm việc của chính nó. Xét trên mặt của đường tròn bán kính tương đương R0: Gọi θ0 là góc tương ứng với độ dài mà các viên bi rơi theo quyỵ âảo parabol.

Gọi θ1: là góc tương ứng với cung tròn mà vật liệu và bi chuyển động cùng thành ống nghiền. Như vậy: ống nghiền quay được 0,608 vòng thì vật liệu và bi thực hiện được một chu kỳ nghiền. Công suất động cơ điện bao giờ củng phải lớn hơn công suất yêu cầu 10-15%.

THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY 1.1.Vỏ ống nghiền

Vật liệu chế tạo vỏ ống nghiền : thép CT3 hoặc CT4, là loại thép có hệ số giãn nở lớn vì thùng máy chịu tải trọng va đập và chịu nhiệt độ sinh ra khi đập khoáng sản. Các mối hàn ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền của vỏ thùng máy và được bố trí theo chu vi của vỏ ống nghiền, không bố trí theo đường sinh, nhất thiết không để các mối hàn giao nhau. Ở ngăn 2 của ống nghiền dùng để nghiền tinh, quá trình dùng ở ngăn 2 có tác dụng chà miết của vật nghiền ( bi đạn) lên tấm lót là chính nên dùng tấm lót có gờ thấp hoặc trồn.

Tấm lót ở đáy thùng có tác dụng che đỡ cho đáy thựng ,cho ngừng trục củng như ống xoắn vớt dẩn liệu dưới sự va đập của vật nghiền và vật liệu nghiền ỡ trong máy. Ghi chia ống nghiền thành 2 ngăn riêng biệt,kích thước của bi đạn ứng với kích thước vật nghiền, giữ cho vật nghiền ở ngăn nào chỉ ở nguyên ngăn đó và nó chỉ cho phép vật liệu nghiền đạt được kích thước quy định mới sang ngăn và giảm chi phí năng lượng riêng (giữ cho những cục quặng lớn và bi thép ở lại trong thùng nghiền, quặng nghiền đạt kích thước cần thiết được tháo ra kịp thời). Lổ thường có hình dạng hình chữ nhật hay hình tròn, kích thước lổ được chọn theo kích thước bi sau khi đã mòn không còn tác dụng làm vật nghiền mà phải tháo ra ngoài.

Bố trí theo cách thứ nhất có ưu điểm là sản phẩm qua lưới không bị quẩn trở lại nhưng lổ dễ bị tắc.Theo cách thứ ba thì sản phẩm chảy men theo lổ và có khả năng quẩn trở lại.Vì vậy mà cách bố trí lổ nằm vuông góc với bán kính thường dùng nhất. Cửa thăm dùng để nạp và bổ sung vật nghiền,tháo lắp sửa chữa các vách ngăn, tấm lót cũng như các bộ phận khác bên trong thùng nghiền, nên phải có kích thước sao cho người công nhân ra vào được, các tấm ghi, tấm lót vào ra được.Ống nghiền được bố trí 2 cửa thăm trên cùng 1 đường thẳng song song với đường tâm của ống nghiền: ngăn. Tùy theo nguyên liệu nạp vào máy ở dạng khô (Klinke xi măng ,samốt ..)hay ỡ dạng ướt (bùn xi măng, xương ,men sứ ..)mà đầu nạp liệu bố trí khác nhau .Tuy nhiên chúng đều giống nhau ỡ chổ bờn trong ngừng trục nạp đều cú ống xoắn vít để đẩy liệu vào máy giúp máy nạp liệu được dể dàng hơn.

Đối với mỏy truyền động chu vi trong ngừng trục thỏo liệu củng có ống gắn các vit dẩn liệu nối liền với một sàng trụ quay.Sàng này có nhiệm vụ tách các mảnh vỡ của bi đạn hoặc các cục vật liệu còn lớn ra một đường dẩn riêng.nhờ có ống vít dẩn liệu mà quá trình tháo xi măng rất dễ dàng.

TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CHỦ YẾU 2.1 Tính bền vỏ ống nghiền

Tải trọng của máy nghiền lớn và yêu cầu chạy mòn tốt .Tuy nhiên do bộ truyền bánh răng có kích thước lớn, để hở và làm việc với vận tốc thấp nên ta dùng vật liệu là gang cải tiến để chế tạo. - Vị trí của máy trong dây chuyền phải cho đúng khi lắp đặt máy tức là sau cụm băng tải vận chuyển hỗn hợp Clinker, thạch cao, phụ gia và trước phân ly động, phân ly tĩnh. Máy nghiền bi trên là một cụm máy trong một dây chuyền sản xuất xi măng cho nên trước khi khởi động máy cần phải kiểm tra các cụm máy có liên quan như: bộ phận tải xi măng thành phẩm lên Silô chứa, bộ phận phân ly động là những cụm máy nằm sau máy nghiền trong dây chuyền đã hoạt động tốt hay chưa, các máy này phải hoạt động trước khi máy nghiền khởi động.

Các cụm máy trước nghiền trong dây chuyền như: bộ phận cấp clinker, cấp thạch cao, phụ gia, băng chuyền chuẩn bị khởi động sau khi máy nghiền khởi động. - Máy nghiền được khởi động từ trung tâm điều khiển -Trong khi mỏy hoạt động phải theo dừi nhiệt độ của gối đỡ của vỏ nghiền thông qua các cảm biến nhiệt độ, theo dừi khối lượng vật liệu nghiền đổ vào mỏy, theo dừi tiếng bi để phán đoán hoạt động của máy. -Trước khi muốn ngừng máy phải làm ngược lại quá trình cho máy chạy tức là: những cụm máy trước máy nghiền trong dây chuyền ngừng trước rồi để cho máy.

* Từng bộ phận của máy nghiền phải được lắp đúng theo yêu cầu kỹ thuật .Tất cả các bu lông tấm lót bu lông liên kết phải được siết chặt. Máy nghiền chạy liên tục trong 12 giờ không có bi đạn ,nhiệt độ cổ trục dưới 60c ,hệ thống hộp số và bánh răng lớn bánh răng nhỏ phải được chạy êm. Đưa vào buồng thô và buồng tinh một phần ba lượng bi đạn chạy liên tục trong vòng 24 giờ, kiểm tra nhiệt độ cổ trục và tất cả các bộ phận khác có được hoàn hảo hay không nếu thấy trục trặc thì phải khắc phục ngay.

Cổ trục kim loại máy nghiền được làm từ theúp đặc biệt độ đồng trục của hai cổ trục máy nghiền rất cao, đặt trên hai ổ bạc .Phần trục chính và ổ bạc được bôi trơn nhờ dầu loãng , dầu tra vào cổ trục máy nghiền qua máy bơm dầu được được bố trí bên trên trục rỗng .Bàn chải dầu được trang bị ở cuối hai đầu trục đỡ chính. +Dòng nước làm mát ổ bạc và cổ trục giữ cho chúng làm việc ở nhiệt độ bình thường ,độ nóng sinh ra trong suốt quá trình nghiền clinke có thể lan rộng đến cổ trục máy nghiền.Vì thế sợi amiăng có tảo silic(hoặc sợi amiăng) được điền đầy vào khoảng trống giữa trục xoắn vít và trục rỗng như một lớp áo bảo vệ giữ cho cổ trục không được quá nhiệt. - Khi thực hiện các công việc bên trong máy ,các quạt thông gió cho máy nghiền phải được hoạt động để thông thoáng cho môi trường làm việc.