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无机材料机械基础复习

1 、粉碎的意义（目的）：

（ 1 ）有利于提高物理化学反应的速度；

（ 2 ）有利于提高均化程度；

（ 3 ）有利于操作。

一、表面积理论（假说）：

该理论认为粉碎过程是物料表面积增加的过程，粉碎物料所需的功与粉碎过程中新增加的表面积面正比。

表面积理论较符合粉磨过程消耗功的计算。

二、体积理论（假说）：

该理论认为物料物料的粉碎是由于物体的体积变形导致的，粉碎物料所需的功与物料的体积（质量）成正比。

该理论比较适合破碎过程（尤其是粗碎）所需功的计算。

颚式破碎机的主要结构部件：筒体、机架、主轴承破碎部件传动机构进排料口调节装置锁紧装置保险装置

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四、主要工作部件：

包括：机架和支承装置、破碎部件、传动机构、拉紧装置、保险装置、润滑冷却系统等。

（一）机架和支承装置：

作用：（1）支承和固定偏心轴和悬挂轴等部件；

（2）承受破碎物料时的冲击载荷。

类型：（1）中小型一般采用整体铸钢（铁）形式；

（2）大型一般采用组合式机架，其连接有螺栓配键和销钉、或焊接两类。

要求：具有足够的强度和刚度。

（二）破碎部件：

包括动颚和定颚

作用：直接破碎物料，承受物料的破碎功。

类型：（1）大型采用铸钢空心箱体；

（2）小型采用铸钢肋条结构。

要求：（1）具有足够强度；

（2）轻便，以减小往复运动时的惯性力；

（3）表面应装衬板，以避免磨损颚板，延长其使用寿命。

衬板：

（1）要求：

耐磨，常用材料为高锰钢、高锰镍钼钢、白口铸铁、球墨铸铁等；

安装、拆换方便，常用埋头螺栓固定；

互换性好；

要正确安装，要衬板与颚板间要加入塑性衬垫，其作用是使衬板与颚板结合紧密，使衬板各点受力均匀。

安装时不能形成连贯缝隙；

两颚板的齿峰和齿谷要正好凸凹相对，利于夹持物料，同时除对物料施加挤压力外，还可以产生劈裂作用，使物料易于破碎。

（2）衬板的形式：

衬板表面通常为波形或三角齿形。其齿峰角为90~120度，齿间距与卸料粒度接近，齿高与齿距之比为1/2~1/3。

（三）传动机构：

1、主轴：

即偏心轴，是其最主要的零件，也是破碎机最贵重的零件。

作用：支承动颚和飞轮，承受弯曲、扭转，起曲柄作用。

材质：常用合金钢如：42MnMoV,30MnMoB,34CrMo等，以及优质碳素钢如45＃制成，偏心距一般在10－35mm之间。

2、飞轮和皮带轮：

安装在主轴上，分别位于主轴两侧，具较大的质量和直径，且质量主要集中于边缘部分，其作用是促使稳定运行，动力负荷分布均匀。

因为颚破机的工作是间歇的，工作行程和回程消耗的功差别很大，故其负载和速度波动大，降低了机械效率和工作可靠性，引起较大振动。安装飞轮和皮带轮后，当驱动力大于阻力时，将多余的能量共为蓄存起来，使能量增加；当阻力大于驱动力时，又将这些能量释放出来，以减少负载和速度的波动。

3、连杆：

一般采用铸钢做成，下部断面通常为“工”字、“十”字或箱形，以减少质量和惯性。有整体式和组合式两种。

4、推力板：

是连接连杆、动颚和机架的中间件。其作用是传递连杆作用力，承受压力并起保险作用。其形式有整体式和组合式。

（四）拉紧装置：

由拉杆、弹簧、调节螺母组成，其作用是使推力板与动颚、底座间保持紧密接触。

（五）调整装置：

其作用是调整粜口宽度以调节卸料粒度。

大中型机采用不同长度的推力板来实现，小型机采用楔铁实现，液压机用油缸实现。

（六）保险装置：

作用：保护破碎机的安全及工作性能的稳定

类型：（1）分段式推力板，用螺栓连接；

（2）推力板开孔或采用具有最小断面的铸铁推力板；

（3）连杆上的液压装置。

5.中细碎破碎机的分类:根据破碎腔平行带的长短将其分为三种：标准形、中间形、短头形。

6.反击式破碎机的破碎作用：

（1）、自由破碎：

包括：板锤的冲击，物料间的撞击，板锤与物料间的摩擦

（2）、反弹破碎：

主要是物料高速撞击反击板。

（3）、铣削破碎：

主要为卸料口处堆积物料被板锤扫击破碎作用。

反击式与锤式破碎机工作原理的异同点：

（1）、相同点：都以冲击方式破碎物料；

（2）、区别：作用方向不同。

反击式破碎机无箆条筛。

产品粒度调整：（略）

反击式破碎机的分类：

单转子

双转子：同向旋转、反向旋转、相向旋转。

规格：转子直径X长度表示。

6.板锤数目确定原则:锤子的形式、尺寸和质量的选择，主要取决于物料的性质和尺寸：大块而坚硬的物料，宜选用重型锤子，个数可相应少些；轻质或脆性物料宜选用轻型锤子，个数可多些。

三、球磨机的特点：

优点：

1、结构简单，工作可靠，维护方便；

2、对生产适应性强：干法或湿法、间歇或连续、同时还能带干燥等。

3、对物料适应性强；

4、规格齐全；

5、粉碎比大，且细度稳定易调。

缺点：

1、机身大，笨重，一次性投资大；

2、启动力矩大，大型机需辅助传动装置；

3、粉碎效率低，电耗大，介质及衬板消耗量大；

4、噪音大。

8.球磨机主要工作部件：筒体衬板主轴承隔仓板进料.卸料装置传动装置

一、物料粉磨的目的和细度要求：

1、生料的粉磨目的和细度要求：

生料磨得越细，使生料各组分在磨内越能均匀混合；越细其比表面积越大，使在窑内的生料各组分能彼此充分接触，熟料生成反应也就充分和迅速。

细度过细，粉磨单位产品的电耗将显著增加，产品也相应迅速下降，而对熟料烧成的影响却不显著；而细度过粗，特别是一些粗大的石英和石灰石颗粒，其反应能力低，且不能与其它氧化物组分充分接触，结果化合不完全，造成熟料中游离CaO增加，质量下降。

生料粉磨细度：管磨机：通常控制在0.08mm方孔筛筛余10%左右，0.2mm方孔筛筛余小于1%即可；棒球磨：0.08mm方孔筛筛余可放宽到12-16%，只控制0.2mm方孔筛筛余小于1%即可。对于含石英质原料和粗品质的石灰岩较多时，生料细度应细些，以0.08mm方孔筛筛余5-8为宜。

2、熟料的粉磨目的和水泥细度的要求：

水泥的细度越细，水化和硬化的反应就越快，强度越高。

水泥不但有一定细度要求，还要有一定的颗粒级配：

以3-30微米的颗粒为主，同时还要有少量小的和少量大于60和90微米的颗粒。

水泥的细度取决于生产水泥的品种、标号、混合材掺加量、熟料强度以及粉磨流程等。对于水泥面言，主要控制0.08mm方孔筛筛余和比表面积两个细度指标。

3、煤的粉磨目的和细度要求：

煤的细度细，与空气的接触面积增加，燃烧速度快，燃烧完全，火焰温度高、热力强度大。热耗低。

回转窑用煤，一般控制0.08mm方孔筛筛余为10-15%为宜。立窑用煤，一般不用磨细，经破碎机破碎即可（3mm以下）。

9.判断级配及装填量的方法: ① 、根据磨机产质量情况判断 ② 、听磨音法检查磨内物料量法 ④ 、筛析曲线法

10. 筛分效率：指的是筛下级物料重与入筛物料含同一级别物料重之比

11.循环负荷率:循环负荷率是指选粉机的回粉量与成品量之比

12.影响磨机产质量的主要因素: 1、入磨物料的物理化学性质(粒度易磨性温度水分) 2、助磨剂 3、粉磨产品的细度 4、设备及流程 5、研磨体 6、干法磨的通风及水冷却 7、磨机的操作

13. 筛分的基本形式（即筛分流程）：1、由细到粗的顺序 2、由粗到细的顺序 3、混合筛分

14. 筛分效率: 指的是筛下级物料重与入筛物料含同一级别物料重之比

15.筛面的形式: 筛栅(格子筛）、筛板（板筛）、筛网（纺织筛）三种

16. 固体流态化过程分三个阶段：固定床阶段、流化床阶段、气力输送阶段

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(1)固定床阶段：

气流速度较低时，床层静止不动，固体颗粒保持接触，孔隙率不变，压降与流速成正比

(2)流化床阶段：

当气流速度上升到某一值后，此时流体穿过床层时的压降等于床层颗粒的剩余重力，床层开始膨松，孔隙率急剧增大，固体颗粒不再接触，而是处于悬浮状态。但颗粒基本处于一定的范围内，并不能被气流带走。（浓相）

(3)气力输送阶段：

当气流速度继续增加到超过悬浮速度时，孔隙率将进一步增加直到孔隙率为1，颗粒被气流带走，形成流动。（稀相）

17.收尘的意义:(1)经济效益(2)社会效益(3)设备安全

18. 工作原理及性能

优点：

1、收尘效率高，净化度达99%以上；

2、对含含尘气体适应性强，可处理温度较高、压力较大的及有腐蚀性的气体；

3、处理量大，电耗低；

4、维护费用低，维护简单。

缺点：

1、设备钢材消耗量大，一次性投资大；

2、对某些性质的粉尘收尘效果不好；

3、结构较复杂，需要高压整流供电装置，操作水平要求高。

19.电收尘器的工作过程可分为四个过程：

1、电晕极附近的气体电离，产生正负离子（包括电子）；

2、使含尘气体中的粉尘颗粒荷电；

3、在电场作用下，荷电粉尘颗粒向集尘极运动；

4、荷电粉尘颗粒沉积在集尘极上。

20.影响电收尘器性能的因素主要有：粉尘的比电阻、含尘浓度、粉尘颗粒组成、气体成分、湿度、温度、露点、含硫量、漏风量、电极肥大、电极积灰、操作电压等。

21.反电晕:是在电除尘器中沉积在极板表面上的高比电阻粉尘层所产生的局部放电现象。高比电阻粉尘到达收尘极板后不易释放。其极性及电晕极相同，便排斥后来的荷电粉尘，由于粉尘层的电荷释放缓慢，粉尘间形成较大的电位梯度，当粉尘层中的电场强度大于其临界值时，就会在粉尘层的空隙间产生局部击穿，产生与电晕极极性相反的正离子，并向电晕极运动，中和电晕极带负电的粒子。其表现为电流增大，电压降低，粉尘二次飞扬严重，使得收尘性能显著恶化。

22在电除尘器运行的过程中，当烟气中的含尘浓度高到一定的程度时，甚至能把电晕极附近的场强减少到电晕的起始值，因此电晕电流大幅下降，甚至会趋近于零，这种现象称为电晕封闭

防止电晕封闭的方法: 1、提高供电的电压 2、使用放电性强的电晕极：锯齿形，RS形等 3、使用预除尘 4、及时清除点晕线上积灰

湿法收尘的特点及原理：

优点：

1、设备简单，制造容易，占地较少；

2、适于处理高湿或潮湿的含尘气体；

3、收尘效率高；90%以上

4、同时具有收尘、降温、增湿等效果，可处理有害气体；

5、如材料选择合适，且考虑了防腐措施，一般不会产生机械故障；

6、可连续运转，工作可靠；

7、可调节给水量，以适应负荷变化，并能保持较高收尘效率。

缺点：

1、消耗水量较大；

2、泥浆可能造成收尘器粘结、堵塞；

3、需给排水和污水处理设备；

4、尘粒回收处理较复杂；

5、处理有性含尘气体时，设备和管道要求防腐；

6、寒冷地区使用时，要注意防冻；

7、对疏水性（难难润湿）的粉尘捕集困难。

二、工作原理：

其捕集粉尘的原理一般有以下几个方面：

1、由于液滴、液膜与粉尘音质惯性碰撞而粘附捕集；

2、充分增加粘附液的表面积；如雾化、吹泡等。

3、充分缩小粉尘与液相的间距；

4、由于增湿而引起的粉尘颗粒凝聚作用。

23.气体输送设备的特点:

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优点：

1、直接输送散装物料，易于装卸，输送能力大，效率高，费用低；

2、设备简单，占地少，维护费少；

3、输送线路布置灵活，不受地形和空间条件的限制，有利于设备和流程的合理布置；

4、输送的同时对物料有混合、分级、干燥、加热、冷却、分离等作用；

5、密封输送，既能保证物料的质量，又能减少粉尘的飞扬，改善环境卫生；

6、可实现自动化和遥控，只需少量操作人员，管理费用少。

中国军力报告2013缺点：

1、动力消耗大；

2、需一套压气系统，设备投资较大；

3、不适宜输送粘湿性大的物料和粒径较大的物料。

24.混合(均化)过程：物料在外力作用下使各组分颗粒得以均匀分布的操作过程。

搅拌混合的目的：

1、配料是由许多成分、性质不同的原料加工配制而成，其混合的均匀程度对制品质量有很大影响；

2、某些原料需加湿或调整成泥浆；

3、防止泥浆沉淀；

4、为了浆料浓缩；

5、回头料制浆(陶瓷)。

混合机中，物料三个方面的混合作用：

1变形计爱在远山全集、对流混合：P341

2、扩散混合：P341

3、剪切混合：P341

25.影响混合的因素主要有：物料的物理性质、混合机的结构形式、操作条件

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