陶瓷工业连续式球磨机主要构造及工作原理

长期以来,建筑卫生陶瓷企业普遍采用间歇式球磨机研磨陶瓷原料这种细碎原料的方式容易造成物料的过度研磨,所需要的研磨时间较长,研磨效率较低,单位产品功率消耗较大,难于实现各生产工序的自动化等。所以,随着科学技术的发展及企业生产规模的扩大,特别是电子数字控制技术的快速发展,间歇式球磨机的弊病已暴露无遗,并且严重地阻碍了建筑卫生陶瓷工业的快速发展。这就促使人们去研制研磨效率高、产量大、能耗低并能实现加料、加水、研磨及卸料等生产全过程自动控制的球磨机———陶瓷工业连续式球磨机。

陶瓷工业连续式球磨机产量大,装载量大,所需动力消耗特别大(如CBM200连续式球磨机产量高达32000㎏ h,装机功率高达2×650kW)。为了降低超大功率电动机的设计制造成本和采购周期,目前陶瓷工业连续式球磨机通常采用2台大功率电动机通过液力偶合器共同驱动硬齿面圆柱齿轮减速机,再经齿轮传动驱动筒体旋转;或采用大功率电动机通过液力偶合器独立驱动硬齿面圆柱齿轮减速机,更后经一级胶带传动共同驱动筒体旋转,达到研磨物料的作用。事实上,陶瓷工业连续式球磨机除主传动装置外,通常还配备了辅助传动装置,便于球磨机的检修和维护等。因为在球磨机的停、转和添加研磨体及检修等过程中,通常要求筒体上的人孔位于某一特定的方位,由于主传动的速度较快,同时考虑到筒体惯性大的缘故,筒体停止方位的对正通常是非常困难的,有时需要多次反复操作才能对正,这样连续短暂的起动,不仅给传动装置带来一定的冲击,而且还会使电网电压产生很大的波动,严重危害邻近用电设备的安全。所以说,辅助传动装置就是为了便于筒体停止方位的快速对正,从而提高生产效率。

陶瓷工业连续式球磨机的筒体装置通常由筒体、进料端盖、出料端盖及主轴承等组成。其筒体长度与其直径之比为4～5,比间歇式球磨机的筒体长度与直径之比(1～1.5)大很多,因此,陶瓷工业连续式球磨机的筒体结构及其受力非常复杂。筒体通常采用低合金高强度钢板滚弯后焊接而成,并在其内腔焊有2～3块圆环形隔板,通过螺栓等将料浆过筛板(筛孔大小依料浆的流动方向逐渐缩小)、扬料叶片及卸料锥体等牢固地安装在隔板的内缘部分,结果就将筒体分成1～4个研磨腔,每个研磨腔又开有人孔,便于安装和更换橡胶内衬,加入研磨体及检修研磨腔等。筒体两端焊有法兰,以便进料端盖和出料端盖的对中定位,并通过高强度螺栓与筒体可靠地联成一体,确保进出料端盖与筒体的同轴度要求,减少筒体的附加动载荷及改善筒体的受力状态,延长其使用寿命。与间歇式球磨机筒体一样,为了保护筒体和进出料端盖等金属表面避免遭受磨损等破坏,所有与物料接触的表面(包括筒体、进出料端盖等内表面)都应覆盖耐磨橡胶衬板。

在进料端盖的中空轴内装有输料筒和螺旋叶片等,但输料筒与端盖空心轴内圆表面及螺旋叶片的外缘表面具有一定的间隙。因此,齿轮减速电机经联轴器驱动螺旋叶片旋转时,可迫使料斗中的物料、水和助磨剂等连续地加入到运转中的筒体研磨腔中去。同样为了减少磨损和便于更换输料筒及料斗等,所有与物料接触的金属零件(螺旋叶片除外)表面都应覆盖耐磨橡胶衬板。

卸料筛板、卸料叶片与卸料锥体等联成一体,并通过高强度螺栓固定在出料端盖上。工作时,出浆卸料筛板、卸料叶片与卸料锥体等随筒体一同旋转,因此筒体研磨腔内达到粒度要求的物料经出浆卸料筛板过筛后,流入出浆卸料筛板、卸料叶片与卸料锥体之间的空间,立即被卸料叶片与卸料锥体带起并提升到筒体的上部后,在重力的作用下,达到粒度要求的料浆沿卸料锥体跌入出料端盖的中空轴内而排出机外。与加料装置及筒体装置一样,所有与物料接触的金属表面(如出浆卸料筛板、卸料叶片与卸料锥体等)都应覆盖耐磨橡胶衬板,以提高其使用寿命。

陶瓷工业连续式球磨机属于低速重载设备,装载量特别大,起动力矩非常大,因此陶瓷工业连续式球磨机通常应采用变频器或软起动器平稳地起动,以减少对电网的冲击。并通过PLC控制系统对加料、加水、研磨及卸料等生产全过程进行自动控制和参数显示,同时在电控面板上还可清晰地显示出球磨机的工作状态,有利于监控陶瓷工业连续式球磨机的运行状态以及便于判断和处理其设备故障等。

由此可见,陶瓷工业连续式球磨机具有一个水平放置的筒体,筒体被隔板(隔板上安装筛板、扬料叶片及锥体等)分成1～4个研磨腔,每个研磨腔内填充有一定形状尺寸的研磨体。与间歇式球磨机一样,筒体旋转时,物料和研磨体等在摩擦力和离心力的作用下被筒体提升到一定高度,然后在重力的作用下沿近似抛物线轨迹落下来冲击和研磨筒体底部的另一部分物料,促使物料研磨和混合均匀。由于筒体内从进料端至出料端隔板筛孔尺寸的逐渐减少,因此由进料端连续加入的物料,破碎后,依次通过各隔板筛孔逐渐移向出料端,更后由出料端排出机外,经过筛后,筛上料通过胶带输送机返回进料端再次进入研磨作业,筛下料则进入喷雾干燥制粉工序,从而达到连续研磨物料的作用。以上就是陶瓷工业连续式球磨机的工作原理。