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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題目 管磨機的總體和結(jié)構(gòu)設(shè)計
專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及自動化
班 級 學(xué) 號 05802446
學(xué) 生 姓 名 周建文
指 導(dǎo) 教 師 張曉榮
填 表 日 期 2010 年 3 月 22 日
一、 選題的依據(jù)及課題的意義
我國是水泥大國,而水泥粉磨技術(shù)又直接影響到水泥工業(yè)的振興和發(fā)展。顯而易見，提高水泥廠粉磨工藝水平對企業(yè)綜合效益的影響是十分顯著的。降低能源消耗、減輕工人勞動強度以及延長管磨機的工作運轉(zhuǎn)時間等問題是目前和今后研究和從事水泥生產(chǎn)工作者的首要任務(wù),管磨機的出現(xiàn)也有100多年之久。管磨機在水泥行業(yè)中占有相當重要的位置，在回轉(zhuǎn)窯水泥廠中，它與回轉(zhuǎn)窯并駕齊驅(qū)，是兩大主機設(shè)備。管磨機也是選礦生產(chǎn)中的一個重要工序，而在我國選礦生產(chǎn)中也有廣泛的使用，在選礦生產(chǎn)中只有極少數(shù)夠礦石經(jīng)過破碎、篩分之后即可直接送去冶煉，而大多數(shù)礦石還必須被磨細0.1~0.074mm甚至更細，使有用礦物達到單體解離，并經(jīng)過分選之后才能送去冶煉。還有就是在鋼鐵業(yè)。經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，鋼鐵業(yè)也逐漸顯現(xiàn)出自然資源不足、噸產(chǎn)量能耗過大、環(huán)境污染等矛盾。廢鋼資源作為鋼鐵工業(yè)的“第二礦業(yè)”，具有節(jié)約能源、減少污染、保護環(huán)境、循環(huán)利用等優(yōu)點，其影響將越來越大。近幾年廢鋼供應(yīng)逐年在攀升，其作用逐漸在擴大，使資源得到了進一步循環(huán)利用?那么對于廢鋼加工行業(yè)來說，破碎機的加工范圍更大，生產(chǎn)率更高，最重要最關(guān)鍵的是其能剔除雜物，若配以適當?shù)姆诌x設(shè)備，則更能將對煉鋼有害的混在廢鋼里的有色金屬分選出來，得到非常純凈優(yōu)質(zhì)黑色金屬原料。
管磨機的核心原理就是利用錘子擊打的基本原理，在高速大扭矩電機的驅(qū)動下，主機轉(zhuǎn)子上的錘頭輪流擊打進入容腔內(nèi)的待破碎物，通過襯板與錘頭之間形成的空間，將待破碎物撕裂成合乎規(guī)格的破碎物。根據(jù)破碎機的工作狀況，可分成干式系統(tǒng)、濕式系統(tǒng)。干式系統(tǒng)主要是指破碎物須經(jīng)過空氣回旋分揀系統(tǒng)，把金屬和非金屬分離開，另外整個系統(tǒng)裝有除塵裝置。濕式系統(tǒng)是指破碎的同時進行噴水，并且在分揀同時進行淋水清洗。半濕式系統(tǒng)只是在破碎需要時，進行少量噴水，防止揚塵，并無清洗。從而擴大了破碎機的加工物料范圍。同時對提高破碎機的生產(chǎn)效率起著至關(guān)重要的作用。降低能源消耗、減輕工人勞動強度以及延長管磨機的工作運轉(zhuǎn)時間等問題是目前和今后研究和從事生產(chǎn)工作的首要任務(wù)。
二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）
我國的磨礦設(shè)備制造工業(yè)是在解放后才發(fā)展起來的，最初是仿制，到1958年才開始進入自行設(shè)計制造階段。而1966年才能進行真正有效的系列設(shè)計。從20世紀70年代末以來，我國的磨礦設(shè)備開始逐步采用國外業(yè)已出現(xiàn)的新技術(shù)，如氣動離合器、動靜壓軸承、先進潤滑方式、頂起裝置、加鉻耐磨鋼襯板和橡膠襯板、自動控制裝置等，同時增加了品種和擴大了規(guī)格寸。
?國內(nèi)最早引進的是美國紐維爾公司的4000馬力的破碎機，采用的是半濕式系統(tǒng)，于1996年投產(chǎn)，從目前的使用情況來看，其生產(chǎn)能力100噸/小時，有較多的富余，經(jīng)常處于停機等料狀態(tài)，設(shè)備的閑置率較高。而且一次性資金投入很大。立足于用戶使用要求，真正開始關(guān)鍵核心技術(shù)引進，則是湖北力帝機床股份有限公司開始進行的。他們一開始就認真進行市場調(diào)研，分析國內(nèi)外市場現(xiàn)狀，確定適合我國國情的、達到既經(jīng)濟又滿足市場需求的機型。
在我國的選礦生產(chǎn)，用于磨礦作業(yè)的磨礦設(shè)備主要是管磨機、棒磨機和自磨機。另外，建材、化工、電力和陶瓷等工業(yè)部門亦廣泛使用各種型式的磨機，如管磨機用于水泥廠磨細原料和熟料；水泥工業(yè)用管磨機，目前較多的技術(shù)參數(shù)都是沿用五十年代國外的技術(shù)。隨著建材行業(yè)機械工業(yè)的不斷發(fā)展，粉磨工藝技術(shù)的不斷進步，粉磨條件的不斷改善，在設(shè)計管磨機時的較多經(jīng)驗公式及在粉磨作業(yè)中操作方法仍然套用老模式，已經(jīng)不能滿足發(fā)展的需要。那么，如何確定具有升級技術(shù)管磨機的設(shè)計公式和切實可行的磨機在運行時工藝操作方法，是目前設(shè)計部門和生產(chǎn)單位急待解決的問題。科研部門和水泥企業(yè)目前使用的實驗?zāi)C都是直徑比較小的實驗室設(shè)備，所作出的實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用到生產(chǎn)實踐當中差距較大。
目前世界上流行和占主導(dǎo)地位的破碎機，大多數(shù)都是在美國紐維爾公司的基礎(chǔ)上衍生出來的，占有量近七成，如德國的林德曼、日本的富士車輛。破碎機的產(chǎn)生與發(fā)展，與廢鋼行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，最開始只為處理些輕薄料，隨著認識的加深，以及破碎鋼的優(yōu)越性的顯現(xiàn)，各種規(guī)格的破碎機得到不斷開發(fā)，使用范圍也越來越廣。早在50年代，作為重要的工業(yè)資源，非金屬礦，金屬礦和燃料礦被稱為材料工業(yè)的支柱。由于三者獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，各種產(chǎn)品應(yīng)用于每一個工業(yè)部門，成為國民經(jīng)濟發(fā)展的重心。而不管是金屬礦也好還是非金屬礦，它們利用都需要經(jīng)過一定的過程，如粉碎，加工，提純等等，然后才能用于工業(yè)中，其中最重要的一個步驟就是粉碎。因為要進行進一步的加工，粉碎是先決條件。粉碎技術(shù)的發(fā)展對我國的礦產(chǎn)品的開發(fā)和利用提供了良好的基礎(chǔ)。
80年代以前，我國的粉碎設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)很少，有些規(guī)格根本就無法讓礦產(chǎn)物等的粉碎達到理想中的細度。所需的大部分設(shè)備依靠進口，我國已在攻克粉碎技術(shù)難關(guān)上下足了工夫。并逐步向超細粉碎和精細粉碎機械設(shè)備發(fā)展，盡管研發(fā)過程中會面對很多難以預(yù)料的問題，但是可喜的是隨著我國在食品加工，生物工程研究與開發(fā)，保健品開發(fā)，新藥研制等行業(yè)的發(fā)展，其中粉碎機械作為紐帶與其密切聯(lián)系著。但這些行業(yè)的開發(fā)與生產(chǎn)所需要的環(huán)境條件非?？量?，對固體的粉碎規(guī)定非常嚴格。簡言之，就是對粉碎機械提出更高的要求。超低溫粉碎技術(shù)剛好滿足所面臨的粉碎技術(shù)，在低溫的條件下粉碎成所需要的細度，并且原有的成分不會被破壞，實現(xiàn)了粉碎技術(shù)方面的飛躍。
管磨機作為傳統(tǒng)的粉磨設(shè)備，已經(jīng)有了100多年的歷史，它作為將固體物料細化制粉的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、電力、醫(yī)藥以及國防工業(yè)等部門。尤其是冶金工業(yè)中的選礦部門，磨礦作業(yè)更是具有十分重要的地位。近幾年來，由于能源費用增長，礦石品位的下降，降低建設(shè)投資和生產(chǎn)費用是世界各國礦石工業(yè)面臨的一個嚴峻問題，采用高效大型設(shè)備是現(xiàn)代選礦廠建設(shè)的主要傾向，管磨機的大型化已成為技術(shù)發(fā)展的方向。強度在高的礦石進到大型磨機里，經(jīng)過研磨、粉碎都將成為粉末狀。只用這樣，低品位的礦石以及再利用才能夠?qū)崿F(xiàn)?！ ?0世級80年代國際上曾有預(yù)測，認為管磨機合理的最大規(guī)格是直徑5米，原因是魔球工作時存在低效率的蠕動區(qū)，但實際上管磨機向大型化發(fā)展的步伐一直都未停止。 目前，世界上生產(chǎn)大型管磨機的主要生產(chǎn)廠家有丹麥福勒史密斯礦業(yè)公司(FFF Minerals)，芬蘭奧托昆普公司(Outokumpu)、芬蘭美卓礦業(yè)公司(Metso Minerals)，德國克虜伯公司(Krupp)和日本的川崎重工等。世界上最大的規(guī)格的濕式管磨機是南非Anglo Platinum鉑礦訂購的兩臺直徑7.92米*12.2米管磨機，裝機容量為 17500千瓦/臺。由丹麥福勒史密斯礦業(yè)公司制造，已于2007年投入使用。世界最大規(guī)格的干式管磨機是克虜伯公司直徑6.2米*25.5米的管磨機，安裝功率為11200千瓦，1994年用于美國的一家金礦，處理難選金礦石?！ ∧壳皣鴥?nèi)的磨機大型化與國際水平還存在一定的差距，國外管磨機技術(shù)和設(shè)備一直在不斷地發(fā)展，國內(nèi)自20世級80年代中期以來的近20年間，基本處于停滯狀態(tài)，拉大了與世界先進水平的差距，隨著改革開放的不斷深入，國內(nèi)管磨機行業(yè)近年來正在重新興起，中國在借鑒外國先進水平的基礎(chǔ)上，也正朝著管磨機大型化的方向邁進
三、研究內(nèi)容及實驗方案
本課題研究的是管磨機的總體和結(jié)構(gòu)設(shè)計。當然想要設(shè)計出良好的管磨機設(shè)備就要了解影響管磨機生產(chǎn)質(zhì)量的因素，包括：（1） 影響管磨機產(chǎn)質(zhì)量的工藝因素（如入磨物料粒度、入磨物料水分、入磨物料的特征與易磨性、粉磨工藝流程、對粉磨成品的比表面積要求）；（2）影響磨機產(chǎn)質(zhì)量的機械因素（如磨機筒體內(nèi)的通風、磨內(nèi)結(jié)構(gòu)、研磨體級配和填充率）。
（一）設(shè)計技術(shù)要求
1．管磨機的設(shè)計規(guī)格φ2.6×13m
2．轉(zhuǎn)筒干燥機的其它主要技術(shù)參數(shù)：入磨物料粒度：≤10mm;
3．填充率：30%
4．磨機轉(zhuǎn)速：17.5r/min;
5．產(chǎn)量： 35t/h;
6．出料粒度：4900孔/平方厘米;
7．篩余量：≤12%；
8．功率1000kw
（二）設(shè)計內(nèi)容
1磨機的總體設(shè)計
（1）閉路循環(huán)系統(tǒng)與開流粉磨系統(tǒng)
（2）磨機的通風方式和水冷卻
（3）磨機各倉長度的確定
（4）研磨體的裝載量
（5）磨內(nèi)研磨體運動狀態(tài)分析
2 管磨機主要參數(shù)的確定
（1）磨機工作轉(zhuǎn)數(shù)的確定
（2）磨機功率的計算
（3）磨機生產(chǎn)率的確定
3 磨機主要機件的設(shè)計和計算
（1）磨機筒體部分
（2）中空軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
（3）襯板
（4）隔倉板
4 提高磨機產(chǎn)量的途徑
四、目標、主要特色及工作進度
1、目標
根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計管磨機的結(jié)構(gòu)了解現(xiàn)有類似設(shè)備的工作原理，制訂設(shè)備工作原理圖管磨機各主要配件圖和總裝圖的繪制，最終設(shè)計出一臺合格的管磨機
2、主要特色
a 生產(chǎn)使用方面
機器的生產(chǎn)效率高，動力消耗少，經(jīng)久耐用運轉(zhuǎn)安全，操作事業(yè)簡便敏，外行尺寸小而美觀、成本低;
b 制造加工方面
結(jié)構(gòu)簡單易于加工，機加工量盡量減少，且加工工藝性能良好，材料成本低易購，盡量少用有色金屬和稀有金屬;
c 安裝運輸方面
總之，每項技術(shù)都有此缺點和優(yōu)點，所以在使用過程中應(yīng)揚長避短，因地制宜地使用，發(fā)揮它的最佳效果，達到最好的市場效益才是根本。
3、工作進度
1．收集有關(guān)資料，寫出開題報告； （2周）
2．外文翻譯(6000字符以上)； （1周）
3．分析與研究：了解現(xiàn)有類似設(shè)備的工作原理，制訂設(shè)備工作原理圖。 (1.5周)
4．管磨機主要結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)尺寸的計算。 （3.5周）
5．管磨機各主要配件圖和總裝圖的繪制。 （5周）
6．撰寫畢業(yè)論文一份 （ 2周）
五、參考文獻
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