圆盘式气流粉碎机的设计说明书

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1、江南大学自考助学毕业生论文（设计）专业：机械电子工程姓名：岳*题目：圆盘式气流粉碎机的设计日期：2009 年 5 月 11 日#第一章概述,1 r/ u 人，一，3第二章粉碎及其意义 ,7第三章粉碎设备 ,11第四章气流粉碎原理，机型和意义 ,20第五章扁平气流粉碎机的结构 ,34第六章扁平气流粉碎机的设计及计算 ,35（1）喷嘴的设计（2）加料器的设计（3）流量的计算（4）结构设计目录#第一章 概述许多材料加工成超微状态，会得到许多非微粒产品无法得到 的特殊功能；如提高其在化学反应中的反应速率，改善其着色率、 遮盖力、色度，增强其分散、流变性、补强性等。因此，超微产 品已广泛的用于化工、医药

2、、涂树、农药、染料、电子等行业中， 成为这些行业高性能高技术产品不可缺少的材料。但国内对于对撞式气流粉碎机的研究还不多，对这方面缺乏 一定的基础。目前我国的超细粉碎设备， 基本上己与世界上定型机种处在同 一水平线上，国际上成熟的机种，我国都能生产，如气流磨、搅 拌磨、塔式磨、振动磨、各类机械式高速冲击磨等。但是由于我 国在粉体技术的研究方面较世界先进国家起步晚，故设备研制也 晚，基础差，起点低，引进消化后所生产的各类设备，质量难免 良萎不齐，有些只是在低水平上重复，甚至有些概念含混不清。 企业自行起名，自行命名设备代号，导致一些厂商的产品广告及 设备说明书，不但外行看不懂，内行也不明白，国超细

3、粉碎设备 的一大突出问题。基于以上情况不仅可以看到超微粉碎的重要作用，也可以看 到我国超微粉碎的薄弱之处。本毕业设计也是有着一定的现实意 义和教学研究意义。粉碎过程是将大颗粒变成小颗粒的过程。固体物料的粉碎是 用物理的方法克服物料内部的结合力使物料破碎达到一定粒的过根据原料和成品颗粒的大小或粒度而言粉碎一般为四大类:粗粉碎，细粉碎，微粉碎，超微粉碎其粒度分布如表：粉碎类型原料粒度成品粒度粗粉碎10-100mm5-10mm细粉碎5-50mm0.1-5mm微粉碎5-10mm100卩 m超微粉碎0.5-5mm10-25 m这是一个大概的分类，但是不同的行业、不同的产品对成 品粒度的要求不同，因此不同

4、的行业有不同的划分范围。如饲料 的超微粉碎要比化妆品、超微食品等的粗。在不同的行业中粉碎有着不同的作用，由下可以看到粉碎 的应用相当广泛。矿业冶金机械农业橡胶塑料造纸印刷化工制药食品颜料金属矿石的粉碎研磨，非金属矿物的粉碎及深加工、低品位矿物综合利用、尾矿中有用元素 的提取 粉末冶金、机械合金化、冶金原料处理、冶金 废渣利用、硬质合金生产 粒度砂、铸造型砂、微粉磨料、超硬材料、固 体润滑剂 粮食加工、化肥生产、粉剂农药、土壤改良、 饲料各种添加剂、人工降雨催凝剂等 固体填料、补强材料、功能性填料、废旧橡胶 制品的再生利用 塑料原料制备、增强填料、粉末塑料制品、塑 料喷涂 纸浆制备、造纸填料、涂

5、布造纸用超细浆料、 纤维状增强填料 油墨生产、铜金粉、喷墨打印墨汁、激光打印 和复印碳粉原料处理、涂料、油漆、催化剂 粉剂、片剂、注射剂、中药精细化、药物载体、 喷雾施药 粮食加工、保健食品、食品添加剂、调味剂 偶氮颜料、酞著系列颜料、氧化铁系列颜料能源粉煤燃烧、固体火箭推进剂、水煤浆电子电子浆料、电子塑封料、集成电路基片、电子涂料、荧光粉、铁氧体建材水泥、建筑陶瓷生产、复合材料精细陶瓷原料细化处理、梯度材料、金属与陶瓷复合材料、颗粒表面改性环保脱硫超细碳酸钙、固体废弃物的再生利用各种粉状污水处理剂#第二章 粉碎及其意义1) 定义：“粉碎”一词是固体物料尺寸有大变小过程的总称。它 包括“破碎”

6、和“粉磨” 。前者是由大料块变成小料块的过程，后 者是由小料块变成细粉体的过程。破碎包括粗碎和中碎。粉末又 称研磨，包括微粉碎和超微粉碎。但是在实践中，粉碎往往又是 相对破碎而言，专指有小料块变成细粉体的过程。气流粉碎机是 一种先进的超微粉碎设备。在工业生产上有着广泛的应用。扁平 式气流粉碎机是一种典型的气流粉碎机，主要使用于化工、医药 行业中硬度较低物料的粉碎。2) 意义：1) 使物料的比表面增加，这物料颗粒同周围介质的接触面积 大，反应速度快，如催化剂的接触反应，固体燃料的燃烧与气 化，物料的溶解、吸附、干燥、以及利用粉末流化床的接触面 积大来强化传质与传热等。2) 在水泥工业中提高水泥的

7、标号。水泥熟料同石膏一起磨碎 成最终产品。磨碎的粒度越细，比表面越大，水泥的标号就越3) 在选矿之前使矿石中的有用成分解离。由于矿石中有用成分同杂质紧密结合一起， 只有经过破碎或磨碎之后产生 “解离”， 才能用选矿方法剔除杂质，得到较纯净的精矿和中间产品。许 多金属矿石要在选矿之前磨碎至 0.074mm以下才能充分解离。4) 为原料下一步加工作准备，如在炼焦、烧结、球团、陶瓷、 玻璃、粉末冶金等部门，必须把原料碎磨至一定粒度以下，以 满足下一步的粒度要求。5) 便于使用。在食品、化工、医药、化肥、农药等部门中， 常将产品碎磨成粉末状态向用户销售。6) 便于贮存和运输， 粉末物料或料浆可利用风力

8、或水力运输。7) 制备混凝土时，如天然砂供应不足，可将岩石粉碎以制备 人造砂，但人造砂的粒度组成须符合严格的规定。8) 为了保护环境，将城市垃圾进行粉碎并处理。3 物料粉碎的力学特性： 物料粉碎方法的选择决定于原料的粉碎特性，即抗拉 (折、弯 )、 抗压(挤) 和抗剪切 (磨、撕) 等特性，表现在其硬度、强度、韧性 和脆性等。1 强度 强度反映了物料弹性极限的大小。 强度越大， 物科越不容易被折断、压碎或剪碎。2 硬度 硬度反映了物料弹性模量的大小。 硬度越高， 物科抵抗塑性变形的能力越大，越不容易被磨碎或撕 碎。3 韧性 韧性反映了物科吸收应变能量、抵抗裂缝扩展的能力。韧性越大， 物料越能吸

9、收应变能量，越不容易 发生应力集中， 越不容易断裂或破裂。 例如纤维性物质 难于粉碎就是因为其韧性大的缘故。4 脆性 脆性反映了物料塑变区域的长短。脆性大，塑 变区域短， 在破坏前吸收的能量小， 亦即容易被击碎或 撞碎。对于具体物料来讲， 上述 4 种特性之间有着内在的关 系。强度越大、硬度越高、韧性越大、脆性越小的物科， 其破坏所需的变形能就越大。4 粉碎形式：就粉碎其粉碎的形式有多种。 大体可分为压碎， 剪碎，劈碎锯碎，磨碎，受阻冲击粉碎，自由冲击粉碎对撞式粉 碎。1 弯曲折断：被粉碎的物料相当于承受集中载荷的两支点 或多支点梁，当物料内的弯曲应力达到物料的强度极限 时被折断。这种方式一般

10、用来粉碎长或薄的较大块的脆 性物料，例如油饼、玉米穗等的破碎， 一般粉碎度较低。2 压碎：物料置于两个粉碎面之间， 施加压力后物料因压 应力达到其抗压强度极限而被粉碎。 这种粉碎方式仅适 用于脆性物料，如对辊粉碎机、顿式粉碎机等。3 剪切破坏：用一个平面和一个带刀棱的工作表面剪切物 料，物料沿剪切力作用线的方向破裂。 这是一种能耗较 低的粉碎方式， 可用以粉碎韧性物料， 如对辊磨粉和磨 碎过程。 在磨碎过程中， 物料与物料或物料与机件表面 之间在一定的压力和相对运动条件下， 物料表层受剪切 力的作用， 当剪应力达到物料的剪切强度极限时， 物料 就经层层剥落而粉碎。#第三章 粉碎设备的类型(1)

11、鉴于超细粉碎技术及设备的应用涉及化工、冶金、建材、电 子、轻工、医药、农业等许多领域的广泛性，以及被粉碎材料种 类的多样性，尤其是当代高新技术发展对材料深加工制备提出越 来越高的要求：粒度微细化、粒度分布均匀化或颗粒形状特定化、 品质高纯化、表面处理功能化等等，这诸多因数都促使超细粉碎 技术与设备有了长足的发展。尽管超细粉碎设备类型繁多，但其 开发的出发点主要是围绕如下几点：1) 原理上考虑提高有效粉碎能，大多是利用冲击、切剪、摩 擦等力的综合作用进行超细粉碎。2) 结构上采用超细粉碎分级组合型式，利用高效气流分级 装置不但可提高微细化粒度，而且藉以实现粒度分布均匀化或 特定化。3) 材质上采

12、用高耐磨材料作衬材，不仅可减少衬材磨损对粉 碎产品构成的成分或色泽的污染，而且可以提高设备的使用寿 命。4）超细粉碎与颗粒表面改性一体化的实施。5）特殊需求的粉碎，例如低温粉碎等。（2）粉碎机械的类型和应用范围，我将着重就下列几种超细粉碎 设备的工作原理、特点及其应用作一简述 :高速机械冲击式微粉碎机分立式和卧式气流粉碎机分扁平式、循环管式、靶式、对喷式、流化 床对喷式辊压式磨机分高压辊磨机、立式辊磨机（莱歇磨、 MPS 磨）介质运动式磨机分容器驱动式 （球磨机、振动磨、 行星 磨）、介质搅拌磨分类介绍：1 高速机械冲击式微粉碎机它是利用高速回转子的锤、叶片、棒体等对物料进行撞击，并使其在转子

13、与定子间、物料颗粒与颗粒间产生高频度的相互强力冲击、剪切作用而粉碎的设备。按照转子的设置可分为立式和 卧式俩种类型。A） 立式高速机械冲击微粉碎机这种类型的机械冲击磨转子都是竖直设置， 而且都内附分级轮。 典型的产品有日本细川公司 ACM型（图4-46a）,其工作流程：有 给料机喂入粉碎室的物料，在高速回转的转子与带齿衬套的定子 之间受到冲击剪切粉碎。然后在气流的带动下进入分级区，微粉随气流通 过分级涡轮排出机外，由收尘装置捕集，粗粉在重力的作用下落 回转子内再次被粉碎。特点：1) 通过不同形状的转子锤体与定子衬套的组合， 可获得最 佳冲击速度和冲击能量，并利用内设的高效分级装置可 避免过粉碎

14、现象，同时可方便地调节产品细度，因此， 不失是一种结构紧凑，产量高，能耗低的微粉碎设备。2) 产品细度(D5o)在101000卩m范围，ACSB型超细 粉D92达10 m粒度分布窄，粒度球形化佳。3) 流通的气流可降低磨机的温升，故适用于涂料、合成树 脂、食品、医药品等弱热性(软化点低的)物质的粉碎。亦可采用惰性气体循环粉碎。4) 采用陶瓷制作粉碎部件的陶瓷型具有高耐磨性， 用于粉碎高品质、高级化的材料。机盖为可掀开式，便于清扫，更换被粉碎材料而不致污染5）ACV SB型的耐压力达I.IMpa,可用于粉体涂料之类具 有潜在粉尘爆炸危险的防爆粉碎系统。6）特别适用于碳酸钙、滑石、云母、大理石、石

15、墨等较软 质、纯的矿物的粉碎以制备填料，且有利于矿物解离， 具有精确的粒度上限，最终产品无大颗粒。B 卧式高速机械冲击粉碎机它由水平轴上按设的倆个串联的粉碎分级室和风机组成。 粉 碎分级室由带撞击叶片的转子和定子衬套以级分级叶轮组 成。第一、二转子的叶片分别有 30、40倾角，旋转时形成风压， 而相应的第一、二分级轮为径向叶片，旋转时形成风阻，两者旋 转时便形成旋循气流，使颗粒反复地受强烈的冲击、剪切、摩擦 作用而粉碎。两串联的粉碎分级之间用隔环分隔，因第一、 二级转轮子的圆周速度分别为 50 m/s,55m/s （第二转子直径大） ， 故第二粉碎室粉碎力更强，成为细磨区，产品细度达数微米。细 粉随气流风机排出机外捕集。特点： 采用