摘 要：雷蒙磨主要用于工業(yè)上,主要是用作非金屬礦物的磨碎,在經(jīng)過(guò)雷蒙磨的磨碎作用后,所得到的產(chǎn)品粒度大致在為325-400之間。近年來(lái),市場(chǎng)上對(duì)于非金屬礦的需求量不斷增大,對(duì)于將非金屬礦物磨成細(xì)粉也就有了更高的祈求,所以雷蒙磨的使用范圍也是越來(lái)越廣,而對(duì)于雷蒙磨磨碎機(jī)理進(jìn)行研究也就勢(shì)在必行,下面將從碰撞理論和運(yùn)動(dòng)學(xué)理論角度,研究雷蒙磨實(shí)際沖擊破碎力對(duì)粉碎效率的影響,對(duì)雷蒙磨的磨碎機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步的揭示。

關(guān)鍵詞：雷蒙磨,磨碎機(jī)理,沖擊破碎力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.005

1 前言

我們?cè)谑袌?chǎng)的快速發(fā)展下,對(duì)于一些非金屬礦物原材料的使用頻率也是越來(lái)越高了,作為重要的工業(yè)原料,非金屬礦物特別是磨碎以后的非金屬礦物粉體被越來(lái)越多的工業(yè)產(chǎn)品所需要,所以,對(duì)其進(jìn)行快速有效的研磨十分重要,而實(shí)際的情況卻是,在沒(méi)有粗大顆粒進(jìn)料的情況下,雷蒙磨的粉碎效率其實(shí)并不是很高,所以為了能夠更加徹底的研究其粉碎機(jī)理,進(jìn)而提高雷蒙磨的粉碎效率,需要我們從雷蒙磨進(jìn)行粉碎時(shí)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行仔細(xì)的研究。

2 雷蒙磨的結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理

雷蒙磨,又叫懸擺式磨粉機(jī),其主要結(jié)構(gòu)除了作為外形支架的梅花架,其機(jī)械部分主要還是由管路系統(tǒng)、磨機(jī)主機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、分析器件這四部分組成的,在雷蒙磨進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí),首先將需要磨碎的非金屬礦物從位于磨機(jī)主機(jī)側(cè)部的給料機(jī)和滑槽送入雷蒙磨的主體內(nèi)部,此時(shí)保持磨環(huán)固定不動(dòng),梅花架在外部傳動(dòng)裝置的動(dòng)力作用下進(jìn)行快速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),懸掛于梅花架上的4個(gè)至6個(gè)懸擺式磨磨輥總成就會(huì)繞機(jī)體的中心軸線開(kāi)始旋轉(zhuǎn),同時(shí)磨輥繞磨輥軸進(jìn)行自轉(zhuǎn),由于梅花架旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,使得這幾個(gè)磨輥開(kāi)始向外張開(kāi),進(jìn)而壓緊磨環(huán),并且同時(shí)以一定的速度與物料進(jìn)行碰撞,在碰撞中實(shí)現(xiàn)對(duì)于物料的破碎與打磨,最后,經(jīng)過(guò)破碎的物料,被鼓風(fēng)機(jī)送入到分析器中進(jìn)行下一步的粒度分級(jí)與處理,經(jīng)過(guò)分級(jí)的物料,如果粒徑過(guò)大則會(huì)被重新投入到磨機(jī)中進(jìn)行下一步的磨碎處理,而分級(jí)合格的物料會(huì)經(jīng)過(guò)分析機(jī)出口進(jìn)入收集系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)研究表明,雷蒙磨進(jìn)行工作時(shí),主要的作用力來(lái)自于機(jī)體的沖擊力與磨輥對(duì)于物料的離心碾壓力。

3 雷蒙磨的破碎力影響因素分析

對(duì)于雷蒙磨的破碎力,影響因素有很多,主要有雷蒙磨的結(jié)構(gòu),磨機(jī)內(nèi)部主機(jī)的轉(zhuǎn)速以及擺臂磨輥的自重和重心位置等等,下面將就這些影響因素進(jìn)行逐一的分析與研究。

（1）雷蒙磨的主機(jī)轉(zhuǎn)速。在目前,有許多公司為了能夠提高雷蒙磨的粉碎效率,在保持磨輥裝置自重不發(fā)生變化的前提下,私自改變了雷蒙磨的轉(zhuǎn)速,將其從之前的124轉(zhuǎn)/分增加到了現(xiàn)在的140轉(zhuǎn)/分,這樣雖然可以在短時(shí)間內(nèi)提高雷蒙磨的粉碎效率,但是這樣也會(huì)給雷蒙磨在長(zhǎng)期使用時(shí)帶來(lái)安全隱患,一方面,由于轉(zhuǎn)速的提高,在磨制不同材質(zhì),不同硬度和不同比重的礦石時(shí),這種高轉(zhuǎn)速下的機(jī)器的制粉效率會(huì)產(chǎn)生明顯的不同,經(jīng)過(guò)多次的實(shí)踐證明,在雷蒙磨粉碎一些硬度比較低的礦石諸如滑石和方解石等,會(huì)因?yàn)橹鳈C(jī)轉(zhuǎn)速的大幅度提高而降低磨機(jī)內(nèi)部鏟刀的鏟料性能,進(jìn)而會(huì)影響到物料粉碎時(shí)墊料層的形成,產(chǎn)生空磨的風(fēng)險(xiǎn),而一旦雷蒙磨開(kāi)始空磨,則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的震動(dòng)和噪音,使得機(jī)器在大幅度震動(dòng)時(shí)產(chǎn)生震裂的風(fēng)險(xiǎn),也會(huì)使得雷蒙磨的磨輥和磨環(huán)磨損速度加快,反而可能影響粉碎的效率,所以,我們并不能夠單純的通過(guò)提高主機(jī)的轉(zhuǎn)速,來(lái)提升雷蒙磨的沖擊力,否則造成的安全隱患會(huì)比較大。

（2）擺臂磨輥的自重和重心位置。經(jīng)過(guò)受力分析我們可以發(fā)現(xiàn),雷蒙磨的粉碎力主要是來(lái)自于中心軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)梅花架轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)懸掛擺臂磨輥裝置高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心的力,離心力經(jīng)由磨輥的傳遞作用在磨料上,使得磨料在磨輥與磨環(huán)之間進(jìn)行不斷的擠壓與破碎,進(jìn)而被碾碎,實(shí)現(xiàn)物料的最終破碎。

研究表明,現(xiàn)階段應(yīng)用的雷蒙磨的磨輥,在磨制的物料硬度比較高的情況下,例如在磨制石英或者長(zhǎng)石時(shí),都顯得擠壓力有點(diǎn)不足,在磨制時(shí),如果物料受到的擠壓力小于它受到的破碎力,那么磨輥就可能會(huì)產(chǎn)生反跳,會(huì)造成磨輥的反復(fù)沖擊,最終的結(jié)果是磨輥不僅僅增加了研磨時(shí)的磨碎次數(shù),降低了雷蒙磨的使用效率,而且也會(huì)增加雷蒙磨在使用時(shí)的噪音,降低了雷蒙磨的使用壽命,通過(guò)以上的分析我們也可以看出雷蒙磨磨輥裝置的自重比較輕,重心卻比較短會(huì)降低磨機(jī)的研磨效率,減少磨粉產(chǎn)量。

（3）雷蒙磨的結(jié)構(gòu)影響。目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的雷蒙磨多為擺式雷蒙磨

,在結(jié)構(gòu)上來(lái)看,一般由于其尺寸的限制,由于磨環(huán)的孔徑比較小,僅在磨輥與磨環(huán)上邊緣之間形成了一個(gè)點(diǎn)接觸的角度,因此經(jīng)?？赡軙?huì)導(dǎo)致雷蒙磨的磨輥與磨環(huán)之間的接觸不良,最后使得進(jìn)行磨碎時(shí)的研磨面都集中在了機(jī)器的上部,也就是降低了雷蒙磨磨輥的研磨接觸面,進(jìn)而降低了機(jī)器的粉碎效率。為了能夠讓磨輥與磨環(huán)進(jìn)行良好的接觸,磨輥的中心就不得不向內(nèi)移,最終的結(jié)果是,回轉(zhuǎn)半徑變小,同時(shí)擠壓力也變小,這也是雷蒙磨運(yùn)行效率不高的主要原因。

研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)一個(gè)新的磨輥裝入雷蒙磨的主機(jī)內(nèi)部開(kāi)始進(jìn)行粉碎的時(shí)候,是其單位產(chǎn)量最低的時(shí)候,只有當(dāng)磨輥的直徑在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用以后磨損至點(diǎn)接觸的擺角逐漸消失時(shí),才能夠達(dá)到最大的產(chǎn)量,這也從一定程度上表明了,只有改變磨輥裝置的擺角,增加回轉(zhuǎn)半徑,才能夠真正的實(shí)現(xiàn)增加磨輥與磨環(huán)的接觸面積,同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)擠壓力F的增加,最終才能夠?qū)崿F(xiàn)雷蒙磨粉碎效率的提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)研究,無(wú)論從碰撞學(xué)理論還是從運(yùn)動(dòng)學(xué)理論來(lái)對(duì)雷蒙磨的受力情況大小進(jìn)行分析,都會(huì)發(fā)現(xiàn)其沖擊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于離心力的作用值,而正是如此大的沖擊力,才使得磨輥與磨環(huán)之間的物料能夠在比較短的時(shí)間內(nèi)破碎成我們所需要的粒徑大小的顆粒。通過(guò)增加磨輥或磨輥總成自重、加大磨輥總成重心到懸掛點(diǎn)長(zhǎng)度及至回轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)半徑、增大磨輥與磨環(huán)的接觸面積等,是提高雷蒙磨的沖擊力進(jìn)而提高其磨碎物料效率的有效途徑。

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