Курсовой проект - Разработка технического предложения на модернизацию трубной шаровой мельницы 3,2 х 15 м

Содержание
1. Изучение и анализ сведений о конструкциях машин для измельчения и процессах, происходящих в них 1.1 Назначение и область применения машин для измельчения
1.2 Классификация машин для помола
1.3 Сущность и основные закономерности процесса, происходящего в шаровых мельницах
1.4 Показатели оценки качества конечной продукции, производимой трубной мельницей 3.2х15 м
1.5 Анализ технических и эксплуатационных показателей работы шаровых мельниц
1.6 Анализ конструкции и принципа действия трубной шаровой мельницы 3.2х15 м
1.7 Заключение
2. Проведение патентного исследования и анализ его результатов 2.1 Область техники
2.2 Уровень техники
2.3 Разработка задания на проведение патентных исследований
2.4 Разработка регламента поиска информации
2.5 Поиск и отбор патентной и другой научно-технической информации
2.6 Оформление результатов поиска
2.7 Выводы
3. Проведение экспериментальных исследований влияния рабочих параметров машины и процессов на основные технико-эксплуатационные показатели машины и его описание
4. Художественно-конструкторский анализ создаваемой машины
5. Техническое предложение
Список литературы

На основании проведенного анализа модернизируемой машины для улучшения ее технико-эксплуатационных показателей, с целью повышения качества продукта помола по гранулометрическому составу и уменьшения застойных зон в камере помола. Применим изобретение из авторского свидетельства № 995870 – двузаходное винтовое устройство для выравнивания загрузки барабана материалом по всей его длине.
Изобретение предназначено для измельчения клинкера и добавок. Может быть так же использовано как в промышленности строительных материалов, так и в горнорудной, химической и энергетической.
Устройство выполнено в виде двух двухзаходных винтовых устройств, установленных в загрузочной и разгрузочной частях барабана мельницы и повернутых относительно друг друга на угол 180 градусов, причем направление винтовой линии первого расположенного в загрузочной части винтового устройства совпадает с направлением вращения барабана мельницы, а второго, установленного в разгрузочной части, - противоположно, при этом двухзахоные винтовые устройства выполнены из прутков, между которыми с их рабочей стороны расположены трапециевидные пластины, высота расположения которых ограничивается максимальным зазором между прутками, который не должен превышать средневзвешенного диаметра мелющих тел, при этом пластины, установленные на прутках первого винтового устройства, имею отверстия, а сами прутки винтовых устройств закреплены в отверстиях стержней круглого профиля, уложенных впритык в футеровочные кольца по всей длине барабана и образующих винтовую футеровку, направления винтовых поверхностей которой совпадают с направлением винтовой линии сопряженного с ней винтового устройства, а на прутках первого винтового устройства закреплены на его нерабочей поверхности воздухопроводящие патрубки и отверстиями, сопряженными с отверстиями в пластинах и направленными вдоль стержней в сторону разгрузочной части мельницы
Измельчаемый материал через загрузочную часть 2 мельницы подается в барабан 1, заполненный шарами, где находится двухзаходное винтовое устройство 4 (фиг. 1). При вращении мельницы шароматериальная загрузка захватывается первым заходом винта и попадает на винтовую футеровку 8 (фиг. 2), состоящую из стержней 7 круглого профиля, образующие своим профилем на ее поверхности желоба 13 (фиг. 3), направление которых совпадает с направлением винтовой линии сопряженных с ними винтовых устройств. Далее шароматериальная загрузка двухзаходным винтовым устройством 4 подается в сторону разгрузочной части 3 (в направлении К (фиг. 4)), где установлено двухзаходное винтовое устройство 5, которое своим первым заходом винта возвращает обратно шароматериальную загрузку по желобам винтовой футеровки (направление N (фиг. 4)). Винтовое устройство 4 своим вторым заходом винта подхватывает и по желобам винтовой футеровки подает шароматериальную загрузку к винтовому устройству 5 (направление Р (фиг. 4)), которое, в свою очередь, вторым заходом винта возвращает загрузку в направлении первого захода винта винтового устройства 4 (направление М (фиг. 4)). Таким образом, за один оборот барабана мельницы совершается двухкратный внутренний рецикл шароматериальной загрузки, который обеспечивается двухзаходной формой винтовых устройств 4 и 5, повернутых относительно друг друга на угол 180o и, за счет применения винтовой футеровки, с наиболее предпочтительным углом подъема 10-20o, позволяет увеличить ее продольную скорость перемещения и интенсифицировать процесс измельчения материала.
Изменение направления вращения барабана мельницы на совпадающее с направлением винтовой линии винтового устройства 5 и противоположное направлению винтовой линии винтового устройства 4 приведет к концентрации мелющих тел у загрузочной и разгрузочной частей мельницы и их повышенному износу. Кроме того, это затруднит прохождение материала и его разгрузку, что снизит эффективность помола.
Поворот двухзаходных винтовых устройств 4 и 5 относительно друг друга на угол, отличный от 180o, вызовет одновременное воздействие винтовых устройств на шароматериальную загрузку и ее хаотическое движение, что снизит интенсивность измельчения материала и дополнительно увеличит нагрузку на привод мельницы.
Увеличение числа заходов винта до трех и более исключит внутренний рецикл шароматериальной загрузки и снизит интенсивность измельчения материала. При использовании однозаходной формы винтовых устройств уменьшится частота внутреннего рецикла шароматериальной загрузки, что также снизит интенсивность измельчения материала.
Изменение угла подъема винтовой футеровки в сторону уменьшения или в обратном направлении снижает интенсивность перемещения шароматериальной загрузки, что ведет к концентрации ее у загрузочной и разгрузочной частей мельницы, повышенному износу последних и износу винтовых устройств. Увеличение угла подъема винтовой футеровки (более 20o) приводит к уменьшению полезного объема мельницы с уменьшением внутреннего диаметра, особенно в средней ее части, где дополнительно происходит концентрация шароматериальной загрузки, что ведет к ее повышенному износу и снижению пропускной способности мельницы.
Радиальное расположение прутков двухзаходных винтовых устройств ведет к тому, что между прутками, особенно в местах крепления их с винтовой футеровкой, образуется повышенный зазор, который может привести к проходу мелющих тел через устройства. Для исключения этого между прутками с их рабочей стороны расположены трапециевидные пластины, высота расположения которых ограничивается максимальным зазором между прутками, который не должен превышать средневзвешенного диаметра мелющих тел. Использование пластин обеспечивает заданный режим воздействия мелющих тел на измельчаемый материал и дополнительно - прочность винтовых устройств.
Одновременно с загрузкой материала в мельницу подается аспирационный воздух, поступающий по воздухоподводящему патрубку, расположенному по оси мельницы и по воздухопроводящим патрубкам 16, закрепленным на прутках двухзаходного винтового устройства 4. Через отверстия 15 в патрубках и в пластинах 14, расположенных, соответственно, на их поверхности по спирали на высоте, не превышающей уровень шароматериальной загрузки, воздушный поток направляется вдоль стержней винтовой футеровки в сторону разгрузочной части мельницы. Вместе с удаляемым воздухом из мельницы выносится тонкодисперсная фракция, соответствующая требуемой тонкости помола измельчаемого материала.Направление отверстий патрубков, а значит и воздушного потока, совпадающее с направлением желобов винтовой футеровки, способствует увеличению продольной скорости перемещения материала и удалению тонкодисперсной фракции материала с поверхности стержней винтовой футеровки. Изменение направления отверстий в другую сторону ведет к хаотическому движению аспирационного воздуха и снижению эффективности удаления тонкодисперсной фракции из зоны повышенного энергообмена.
Расположение отверстий ниже уровня шароматериальной загрузки ведет к более интенсивному взаимодействию аспирационного воздуха с измельчаемым материалом. Это способствует своевременному удалению тонкоизмельченного материала.
Расположение отверстий на поверхности воздухопроводящих патрубков и сопряженных с ними пластин по спирали ведет к турбулизации воздушного потока, что способствует удалению из помольной камеры наиболее тонкой фракции измельчаемого материала. При ином расположении отверстий траектория полета частиц изменяется в сторону уменьшения, что ведет к выносу вместе с тонкодисперсной фракцией грубомолотого материала.
Таким образом, использование данного технического решения в шаровых мельницах, оснащенных винтовыми энергообменными устройствами, позволяет интенсифицировать процесс измельчения материала и снизить переизмельчение измельчаемого материала. При этом производительность мельницы увеличивается на 15%, а удельный расход электроэнергии снижается на 10%.