粉体专业课程设计碳酸钙.docx
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粉体专业课程设计碳酸钙
系
姓
学
专
合肥学院课程设计说明书
部
名
号
业
课程名称
项目名称
年产10万吨600-6250目重质碳酸钙
工
艺
设
计
指导教师
1
1、工艺说明..............................................................................................................2
2、工艺流程图..........................................................................................................3
3、原料及预处理系统..............................................................................................4
3.1原料来源........................................................................................................4
3.2原料预处理....................................................................................................4
四、破碎系统..............................................................................................................5
4.1破碎理论.......................................................................................................5
4.2破碎机...........................................................................................................7
4.2.1双辊破碎机.......................................................................................7
4.2.2颚式破碎机...................................................................................10
4.2.2旋回破碎机...................................................................................11
4.2.3园锥破碎机...................................................................................11
4.3粉碎流程...................................................................................................11
五、粉磨系统..........................................................................................................13
5.1粉磨原理...................................................................................................13
5.1球磨机.......................................................................................................16
5.1.1产品介绍.......................................................................................16
5.1.2性能特点.......................................................................................17
5.1.3工作原理.......................................................................................17
5.1.4技术参数.......................................................................................17
5.2塔式搅拌磨...............................................................................................19
5.2.1工作原理.......................................................................................19
5.2.2塔磨机的特征...............................................................................20
六、分级系统..........................................................................................................22
6.1螺旋分级机...............................................................................................22
6.1.1螺旋分级机原理...........................................................................22
6.1.2影响因素.......................................................................................22
6.2水力旋流器...............................................................................................23
6.2.1水力旋流器原理...........................................................................23
6.2.2影响因素.......................................................................................23
6.3布袋除尘器...............................................................................................24
6.3.1工作原理.......................................................................................24
6.3.2滤料...............................................................................................24
6.3.3JDMC系列脉冲长布袋除尘器................................................25
6.3.4除尘布袋的堵塞...........................................................................26
6.3.5除尘滤袋的破损...........................................................................26
6.3.6布袋的老化...................................................................................27
7、环境保护及措施..............................................................................................28
8、小结..................................................................................................................28
9、参考文献..........................................................................................................29
2
3
一、工艺说明
本次流程生产的产品为600-6250目超细重质碳酸钙粉末,无色、
无味。
在空气中稳定。
几乎不溶于水,不溶于醇。
遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。
加热到898℃开始分解为氧化钙和二
氧化碳。
重质碳酸钙,简称重钙,是由天然碳酸盐矿物如方解石、
大理石、石灰石磨碎而成。
是常用的粉状无机填料,具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、
白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。
我国是世界上碳酸钙资源和生产大国,目前,我国碳酸钙工业总生产能力达400万吨/年。
但是,统计结果显示,在我国碳
酸钙行业中,具有一定技术附加值的碳酸钙在产品结构中仅占7.1%,其中具有高附加值的品种不足总产量的0.5%,而国外纳米级超细级碳酸钙已形成大规模工业化生产。
进入21世纪后,碳酸钙行业在国外技术和资本的影响下,正
逐步和国际接轨。
企业规模大型化、产品系列化、品质高档化和应用专业化已成为近期行业发展的主流趋势。
本工艺主要是利用天然的碳酸钙矿石为原料,通过原料预处理、
鄂破、球磨(闭式)、分离分级、塔式搅拌磨、分级分离、布袋收尘、包装。
4
二、工艺流程图
旋风收集器
辊破
分级主机
布袋除尘器
分机主机
球磨机
分机主机
塔式磨
5
三、原料及预处理系统
3.1原料来源
该流程是重质碳酸钙粉的生产工艺,所以用方解石、石灰石矿石
为主要原料,它们广泛的分布在我国的各个地区且资源丰富。
方解石是一种碳酸钙矿物,天然碳酸钙中最常见的就是它。
因此,
方解石是一种分布很广的矿物。
方解石的晶体形状多种多样,它们
的集合体可以是一簇簇的晶体,也可以是粒状、块状、纤维状、钟
乳状、土状等等。
敲击方解石可以得到很多方形碎块,故名方解石。
石灰石主要成分是碳酸钙(CaCO3)。
石灰和石灰石大量用做建
筑材料,也是许多工业的重要原料。
石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。
石灰有生石灰和熟石灰。
生石灰的主要成分是CaO,
一般呈块状,纯的为白色,含有杂质时为淡灰色或淡黄色。
3.2原料预处理
矿山上的矿石经过爆破等方式获得大的块状原料,通过汽车运
6
【1】
输到生产地点。
由于天然的矿石上面有很多像泥土一样的杂质存在,
会严重影响生产粉的白度和质量。
所以要事先对矿石进行预处理。
将运来的矿石堆放在一起,用工业用水冲洗将矿石清洗干净,用掉
的水通过回流收集沉淀后循环使用。
清洗干净的矿石可以进入下道工序。
四、破碎系统
目前,广泛应用的矿石破碎方法仍然是机械力破碎,包括:
挤压、
冲击、研磨和劈裂等。
非机械力破碎的方法有:
爆破、超声、热裂、高频电磁波和水力等。
破碎过程是一个非常复杂的物料块(矿石)尺寸变化的过程,
与许多无法估计的因素有关。
对破碎过程的主要影响因素包括:
矿
石的抗力强度、硬度、韧性、形状、尺寸、湿度、密度和均质性等
【2】
;也包括一些外部因素,例如:
矿石之间在破碎瞬间的相互作用
和分布情况等。
破碎过程是不可逆的,也不会自行发生。
矿石破碎过程是矿石在
外力的作用下,克服了内部质点之间的内聚力造成的。
矿石受外力
作用出现破坏之前,首先产生弹性变形,这时矿石本身并没有破坏;
当应力达到弹性极限时,出现永久变形,进入塑性变形状态;当塑性变形达到极限时,矿石才会破坏。
4.1破碎理论
破碎理论是研究从一定块度的物料(矿石)被破碎到要求的粒度
时,与需要外部供给的能量之间的关系。
虽然已经提出了几个破碎
7
理论,但是没有一个已被证实和得到实际应用。
困难之一是由于从
外部输入的大部分能量被设备本身消耗,并转换成为热量,只有小
部分的能量用于破碎矿石。
其次,是所有的理论都假设被破碎的物
料是脆性的,当物料(矿石)具有可塑性时,外部能量大部分被消
耗在改变物料的形状上,而不是产生新的表面。
1867年,
P.R.Rittinger提出“面积说”,认为在物料破碎过程中能量主要
消耗在剪切变形,剪切力作用的结果形成新的表面。
因此,破碎时所消耗的能量与破碎过程中物料新生成的表面积成正比。
1885年,F.Kick提出“体积说”,认为物料在破碎时,首先发
生压缩变形而后破裂,垂直压力起主导作用,即在一定的破碎
(X1/X2)条件下,破碎物料所消耗的能量与颗粒体积或重量成正比。
1952年,F.C.Bond提出“破碎裂缝说”,认为外力作用于待破
碎的物料,必须克服作用于固体质点的内聚力,物料才能发生破碎。
物料块在破碎时,最初是沿着薄弱面碎裂。
随着破碎过程的进行,
物料的粒度不断减小,脆弱处不断减少,破碎就越困难。
裂缝的存
在对破碎时的能耗有很大的影响。
物料在破碎时,首先物料被变形,
储留了部分变形能;一旦局部应力超过临界点时,促使裂纹扩展而
生成新的表面。
因此,破碎物料所需的能量应当考虑“变形能”和
“新生表面能”两项。
变形能与物料体积V成正比;新生表面能与
物料新生表面积S成正比。
如果等量考虑这两项,则破碎物料所需
的能量E应当与它们的几何平均值成正比,即:
E与(VS)1/2成正比。
8
【3】
对于外形相似的矿块,矿石单位体积的表面面积与矿石直径X成反
比,即:
与1/X成正比。
可见,E必然与1/X1/2成正比。
可以认为1/X1/2
含有裂缝长度的意义,因此破碎一定重量的物料所需的能量正比于所生成的裂缝长度。
4.2破碎机
工业应用的破碎机有:
颚式破碎机、旋回破碎机、园锥破碎机、
冲击作用破碎机(锤式破碎机、反击式破碎机、笼形破碎机)和辊式破碎机(单辊式和双辊式)等。
4.2.1双辊破碎机
双辊破碎机是利用两组单独传动的辊轴,相对旋转产生的挤轧
力和磨剪力来破碎物料。
当物料进入机器的破碎腔以后,物料受到转
动辊轴的啮力作用,使物料被逼通过两辊之间,同时受到辊轴的挤轧
和剪磨,物料即开始碎裂,碎裂后的小颗粒沿着辊子旋转的切线,通过
两辊轴的间隙,向机器下方抛出,超过间隙的大颗粒物料,继续被破碎成小颗粒排出。
1、用途
双辊破碎机,可供选矿,化工,水泥,耐火材料,磨料,建筑材料等
工业部门中,细碎高.中硬度以下的矿石,岩石及耐火材料之用。
双辊
破碎机尤其在耐火材料和采矿行业中比一般破碎机2gps双辊破碎机
械更优异的效果.近几年来,还广泛被应用于破碎钢砂等行业。
9
破碎生产线配套设备包括:
颚式破碎机(颚破机),锤式破碎
机(锤破),反击式破碎机(反击破),复合式破碎机(复合破),
辊式破碎机(双辊破),对辊破碎机,双辊破碎机,冲击式破碎机
(冲击破),复摆细碎颚式破碎机,环锤式破碎机,PCL破碎机,
自击式破碎机,冲击式破碎机,立式复合破碎机,卧式复合破碎机,
圆锥破碎机,冲击式破碎机,碎石机,粉碎机,及破碎生产线上使
用的振动给料机(喂料机),摆式给料机,复摆式给料机,输送机,
胶带输送机,输送设备,直线振动筛(直线筛),圆振动筛(圆筛)
,筛分设备。
筛选设备,皮带输送机等各种矿山机械破碎设备。
2、工作原理及结构
(1)该系列对辊式破碎机主要由辊轮组成、辊轮支撑轴承、压紧和调节装置以及驱动装置等部分组成。
(2)出料粒度的调节:
两辊轮之间装有楔形或垫片调节装置,
楔形装置的顶端装有调整螺栓,当调整螺栓将楔块向上拉起时,楔
块将活动辊轮顶离固定轮,即两辊轮间隙变大,出料粒度变大,当
楔块向下时,活动辊轮在压紧弹簧的作用下两轮间隙变小,出料粒
度变小。
垫片装置是通过增减垫片的数量或厚薄来调节出料粒度大
小的,当增加垫片时两辊轮间隙变大,当减少垫片时两辊轮间隙变小,出料粒度变小。
(3)驱动机构是由两个电动机,通过三角皮带传动到槽轮上拖
动辊轮,按照相对方向运动旋转。
在破碎物料时,物料从进料口通
过辊轮,经碾压而破碎,破碎后的成品从底架下面排出。
10
(4)为了安全,传动部分应根据实际情况自行安装安全罩。
3、双辊破碎机机器的维护
(1)轴承 破碎机的轴承担负机器的全部负荷,所以良好
的润滑对轴承寿命有很大的关系,它直接影响到机器的使用寿命和
运转率,因而要求注入的润滑油必须清洁,密封必须良好,本机器
的主要注油处:
转动轴承、轧辊轴承、所有齿轮、活动轴承、滑动平面。
(2)新安装的轮箍容易发生松动必须经常进行检查。
(3)注意机器各部位的工作是否正常。
(4)注意检查易磨损件的磨损程度,随时注意更换被磨损的零件。
(5)放活动装置的底架平面,应出去灰尘等物以免机器遇到不
能破碎的物料时活动轴承不能在底架上移动,以致发生严重事故。
(6)轴承油温升高,应立即停车检查原因加以消除。
(7)转动齿轮在运转时若有冲击声应立即停车检查,并消除。
4、双辊破碎机技术参数
类
型
序
号
型号规格
技术性能
电机功
率
(KW)
外形尺寸
(长×宽×高)
(mm)
重量
(Kg)
给料粒
度
(mm)
排料粒
度
(mm)
生产能力
(m3/h)
双
辊
破
碎
机
1
2PG¢250×
400
<32
2-8
1.5~7
2×5.5
1430×1481×816
1200
2
2PG¢610×
400
<36
2~9
3~9
2×11
1785×2365×1415
3800
3
2PG¢750×
500
<40
2~10
7~12
2×15
2720×2700×1400
10250
4
2PG¢750×
700
<40
5~10
15~25
2×22
3422×2800×1705
11700
11
【4】
5
2PG¢750×
1000
<40
2~10
6~30
2×30
4150×2800×1750
12500
6
2PG¢900×
500
<40
2~10
9~30
2×22
2750×1790×2065
14000
7
2PG¢900×
900
<40
2~10
11~45
2×30
2750×2180×2065
16800
8
2PG¢900×
1200
<40
3~10
15~60
2×55
2750×2480×2065
20800
9
2PG¢1000
×800
25~90
3~40
12~50
2×45
2940×2080×2065
22600
10
2PG¢1200
×1000
<40
3~12
10~50
2×37
3690×3430×2700
46820
11
2PG¢1200
×1200
<40
3~12
18~68
2×75
3690×3630×2700
48600
4.2.2颚式破碎机
PE系列颚式破碎机(粗破)广泛应用于矿山、冶炼、建材、
公路、铁路、水利和化学产业等众多部分,破碎抗压强度不超过
320兆帕的各种物料,被破碎物料的最大块度不得大于技术参数表
参数所规定的值。
本系列颚式破碎机,具有破碎比大、产品粒度均
匀、结构简单、性能可靠、维修简便、运营费用经济等特点。
PEX系列颚式破碎机(细破)该设备广泛用于选矿、建材、采石
场和化工等行业的物料破碎。
适用于粗、中级破碎,抗压强度极限(2000kg/cm2)的各种矿石、岩石及其他物料。
机能特点
1.破碎腔深而且无死区,进步了进料能力与产量;
2.其破碎比大,产品粒度平均;
3.垫片式排料口调束装置,可靠利便,调节范围大,增加了设备的灵活性;
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4.润滑系统安全可靠,部件更换利便,保养工作量小;
5.结构简朴,工作可靠,运营用度低。
6.设备节能:
单机节能15%~30%,系统节能一倍以上;
7.排料口调整范围大,可知足不同用户的要求;
8.噪音低,粉尘少。
4.2.2旋回破碎机
旋回破碎机是由旋转立盘式破碎发展形成的,用于各种硬度岩矿
的粗碎。
旋回破碎机的工作部件是两个相反放置的截头园锥形环体
(内园锥体为动锥体,外园锥形环体为固定锥体),它们所形成的工作区称为破碎腔,被破碎的物料从破碎腔底部排出。
4.2.3园锥破碎机
园锥破碎机具有破碎比大、效率高、功耗少、产品粒度均匀等优
点,适用于对硬岩物料的中碎、细碎和超细破碎。
园锥破碎机的工
作原理与旋回破碎机相似,不同的是两个锥体的放置方式。
园锥破
碎机的两个锥体顶点都在同一个方向(向上),而旋回破碎机的动
锥体顶点向上,固定锥体顶点向下。
园锥破碎机具有比旋回破碎机
高2.5倍的旋摆频率和4倍大的摆动角,由于高摆动频率和大冲程
的原因,园锥破碎机的破碎腔中的物料有95%的时间处于沿锥间下
滑的运动状态,就是在任意瞬间只有5%的物料处于被破碎的状态。
因此,园锥破碎机的物料通过能力大、产量高、功耗少。
4.3粉碎流程
13
采矿得到的矿石块度一般在600mm~1
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