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第一篇粉碎工程的基本理论1

第一章 绪论1

1—1—1 碎矿磨矿的目的和意义1

一、粉碎的定义1

二、粉碎的目的1

三、粉碎作业的意义2

1—1—2 粉碎工程学科的结构3

一、粉碎工程学科的形成3

二、粉碎工程学科的结构4

1—1—3 碎矿磨矿车间的技术经济指标5

一、单位产品电耗5

二、粉碎比5

三、产量、质量系数和综合指标6

四、单位钢耗和单位球耗6

1—1—4 近代粉碎技术及设备进展6

一、粉碎理论7

二、粉碎工艺技术进展10

三、粉碎机械设备进展和趋向14

第二章 破碎矿石的理论基础32

1—2—1 矿物和岩石的性质32

一、机械强度32

二、可碎性和可磨性32

三、磨蚀性36

四、腐蚀性37

五、物质结构和晶体组织38

1—2—2 粉碎机械的类型和工况39

一、粉碎机械的施力情况39

二、粉碎机械的类型39

三、国外关于粉碎机械的分类法41

1—2—3 固体物料粉碎的强度理论43

一、固体物料强度理论的概念43

二、固体物料的强度理论44

1—2—4 破碎矿石的能耗理论及应用49

一、固体物料质点间的内聚力49

二、固体物料的功耗理论50

三、三个功耗学说的比较和应用54

第三章 粒度物性和筛分分析57

1—3—1 粒度组成和粒度分析57

一、粒度表示法57

二、混和料的平均粒度和均匀度57

三、粒度分析58

1—3—2 筛分分析60

一、标准筛和非标准筛60

二、筛分分析65

1—3—3 粒度曲线和粒度特性方程式66

一、粒度特性曲线66

二、粒度频度分布曲线66

三、粒度特性方程式69

四、粒度特性方程式的应用73

第四章 筛分理论76

1—4—1 筛分原理和筛分效率76

一、筛分原理76

二、筛分效率78

1—4—2 筛分动力学及应用79

一、筛分效率和筛分时间的试验79

二、筛分动力学方程式80

三、筛分动力学的应用81

1—4—3 影响筛分效率的因素82

一、被筛物料的性质82

二、筛面种类和筛孔几何参数84

三、筛机的工作参数85

四、操作条件85

二、开流和圈流粉磨流程的比较86

一、开流和圈流的概念86

1—5—1 开流和圈流磨矿流程述评86

第五章 磨矿流程及磨矿动力学86

三、水泥工业的粉磨流程93

1—5—2 闭路磨矿中各参数的关系106

一、循环负荷和选粉效率的计算方法106

二、循环负荷率和选粉效率的关系108

三、粉磨效率和循环负荷率、选粉效率的关系108

四、循环负荷率与成品细度的关系113

1—5—3 磨矿动力学的数学模型114

一、磨矿动力学方程式114

二、磨矿作业的数学模型116

三、解析粉磨速度论的基本方程式120

1—5—4 磨矿动力学的应用121

一、确定磨机各仓长度121

二、对磨机生产率进行修正122

三、预测磨机生产率123

四、预测和检验产品细度124

五、预测闭路系统产量和循环负荷率的关系124

第六章 颗粒分级与分选的基本理论125

1—6—1 颗粒分选机理—气固两相流动理论125

一、气固两相流动形式125

二、气固两相流动的理论基础125

三、颗粒运动时的流体阻力计算132

1—6—2 颗粒沉降理论133

一、颗粒在介质中的沉降概念133

二、颗粒在静止流体中的自由沉降134

三、颗粒在流体内的运动140

1—6—3 旋转气流—转圈理论和隔筛理论142

一、单相旋转气流的速度分布和压力分布142

二、气固两相旋转气流的速度分布和压力分布142

三、旋流设备分离的最小粒径和沉降时间147

四、旋风收尘器的局部阻力系数和收尘效率148

五、隔筛理论151

第二篇破碎152

第一章 绪论152

2—1—1 国内外破碎设备发展史回顾152

一、颚式破碎机152

二、锤式破碎机154

三、反击式破碎机157

2—1—2 国内外破碎机设备发展趋势160

一、破碎机大型化161

二、深入研究破碎机理161

三、破碎机向高速高能发展162

四、改进机构和提高自动控制水平162

五、改进机构零部件163

2—1—3 细碎及超细碎机的研制及发展164

一、颚式细碎机164

二、旋回式细碎机165

三、锤式细碎机166

四、高压辊轮磨(高压辊压机)167

第二章 颚式破碎机169

2—2—1 颚式破碎机的类型、工作原理及构造169

一、简单摆颚式破碎机169

二、复摆颚式破碎机170

三、综合摆动式颚式破碎机170

2—2—2 颚式破碎机的主要工艺参数173

一、颚式破碎机的啮角173

二、偏心轴的转速174

三、颚式破碎机的生产率174

四、颚式破碎机需用功率175

2—2—3 颚式破碎机的结构参数及优化设计176

一、进料口尺寸与排料口尺寸176

二、啮角176

三、动颚的摆动行程176

八、动颚悬挂高度177

七、连杆长度177

2—2—4 颚式破碎机主要零部件的设计计算177

一、复摆颚式破碎机的受力分析与计算177

六、肘板摆动角177

五、传动角177

四、偏心距177

二、颚式破碎机主要零部件的设计计算178

2—2—5 细碎颚式破碎机在水泥工业中的应用180

2—2—6 颚式破碎的设备管理180

一、正确操作顺序180

二、科学维护与运转180

第三章 辊式破碎机181

2—3—1 辊式破碎机的类型、工作原理及构造181

一、辊式破碎机的类型181

二、双辊破碎机的工作原理181

三、辊式破碎机的构造181

四、辊式破碎机的规格表示法183

五、辊式破碎机的应用184

二、辊式破碎机的工作参数185

一、辊式破碎机的结构参数185

2—3—2 辊式破碎机的主要工作参数185

2—3—3 辊压力和弹簧压力计算188

一、径向辊压力188

二、弹簧压力189

2—3—4 国外新型辊压机189

一、概述189

二、辊压机的构造190

三、辊压机的主要参数190

2—3—5 辊压机的作用190

第四章 锤式破碎机193

2—4—1 锤式破碎机的类型、工作原理及构造193

一、锤式破碎机的类型193

二、锤式破碎机的工作原理193

三、锤式破碎机的构造及特点194

2—4—2 其它形式的锤式破碎机及应用195

一、立轴锤式破碎机195

二、粘性物料锤式破碎机196

四、单段锤式破碎机197

三、环形锤式破碎机197

五、烘干锤式破碎机199

2—4—3 锤式破碎机主要参数的计算200

一、锤式破碎机转子的转速200

二、锤式破碎机的产量200

三、锤式破碎机电机功率201

四、锤头重量201

2—4—4 锤式破碎机主要零部件的计算201

一、锤头的打击平衡计算201

二、转子的平衡计算202

三、锤头的结构202

二、操作及定时检查203

三、停车注意事项203

四、安全注意事项203

一、开车的准备阶段203

2—4—5 锤式破碎机的科学管理203

2—4—6 国外新型锤式破碎机204

第五章 反击式破碎机205

2—5—1 反击式破碎机的类型及工作原理205

一、反击式破碎机的概述205

二、反击式破碎机的工作原理205

四、反击式破碎机的规格表示法207

三、反击式破碎机的分类207

五、反击式破碎机的特点208

2—5—2 反击式破碎机的构造及应用208

一、单转子反击式破碎机208

二、双转子反击式破碎机209

三、反击锤式破碎机211

四、烘干反击式破碎机213

五、反击装置和转子214

六、反击式破碎机的应用217

七、国外新型反击式破碎机217

一、反击式破碎机的主要结构参数218

2—5—3 反击式破碎机的主要参数218

二、反击式破碎机的主要工作参数219

2—5—4 反击式破碎机主要零部件的设计计算224

一、破碎力的确定224

二、转子轴的强度计算224

三、轴承载荷确定224

四、反击装置的自重、弹簧预压力或液压力的确定224

五、主轴临介转速计算225

一、圆锥破碎机的类型和基本原理227

第六章 圆锥破碎机227

2—6—1 圆锥破碎机的类型、工作原理及结构227

二、圆锥破碎机的特点和规格228

三、中细碎圆锥破碎机229

2—6—2 圆锥破碎机主要工艺参数234

一、粗碎圆锥破碎机主要工艺参数的确定234

二、中细碎圆锥破碎机主要工艺参数的确定239

一、结构参数241

2—6—3 圆锥破碎机的设计与计算241

二、工作参数242

三、主要零部件强度计算242

2—6—4 圆锥破碎机的科学管理243

一、旋回圆锥破碎机的安装试车243

二、圆锥破碎机的管理248

2—6—5 国外新型圆锥破碎机252

第三篇粉磨254

第一章 绪论254

3—1—1 磨机发展的历史回顾254

一、概述254

二、磨机发展简史254

三、我国粉磨机械发展概况255

3—1—2 磨矿机械进展256

一、磨矿设备大型化256

二、传动新型多样化256

四、衬板特殊化258

三、控制自动化258

五、新型粉磨机械的研制259

3—1—3 磨机大型化的界限问题259

一、磨机直径发展应当依从于水泥工厂的规模和投资260

二、超越当前技术经济水平的大型磨机的缺陷261

三、综合技术经济指标合理的磨机最佳直径264

一、超细粉磨的概念及超微粒子的应用265

二、超微粉碎机械的分类265

3—1—4 超细粉磨的现实意义265

三、超微粉碎机的选择266

第二章 球磨机和管磨机269

3—2—1 球(管)磨机概述269

一、磨机在现代水泥生产流程中的地位和作用269

二、磨机的特点272

三、磨矿机械的用途273

3—2—2 球磨机的类型和工作原理273

一、球磨机的分类273

三、筒体转速对于磨矿介质磨矿作用的影响275

二、球磨机的工作原理275

3—2—3 球磨机的构造276

一、Φ1.8×7米边缘传动磨机的构造276

二、Φ2.4×13米中心传动棒球磨的构造279

三、Φ3.2×8.5米中卸烘干磨的构造280

四、Φ3×11米中心传动水泥磨的构造281

3—2—4 磨矿机的主要部件283

一、磨机回转部分283

二、磨机的进料装置292

三、磨机的出料装置297

四、磨机的支承装置301

3—2—5 筒体内的主要零部件308

一、衬板308

二、隔仓板355

三、磨头衬板372

四、卸料篦板376

三、磨机传动的分类377

一、磨矿机传动的特点377

二、磨矿机传动装置的发展377

3—3—1 概述377

第三章 磨矿机的传动系统377

3—3—2 磨矿机的传动系统378

一、边缘传动378

二、中心传动382

三、无齿轮传动385

3—3—3 磨机传动用减速器和联轴器387

一、球磨机传动用减速器387

二、球磨机用联轴器389

三、球磨机用电磁离合器391

3—3—4 边缘传动磨机的大小齿轮副392

一、大齿圈的固定与结构392

二、大小齿轮副的安装位置角395

三、大小齿轮副的磨损与润滑397

四、大小齿轮副的罩壳设计和密封装置399

五、边缘传动磨机小齿轮的轴向定位400

六、边缘传动磨机齿轮副的啮合质量指标401

3—3—5 磨机各种传动型式的比较402

一、边缘传动与中心传动的比较402

二、单传动与双传动的比较403

三、无齿轮传动与齿轮传动的比较403

第四章 磨内研磨体运动学404

3—4—1 磨内研磨体运动基本方程式404

一、球荷运动学和动力学分析的基本假设404

二、磨内研磨体运动基本方程式405

三、磨内筒体转速方程式406

3—4—2 抛落状态研磨体的运动轨迹方程式407

一、研磨体运动的脱离点轨迹407

二、研磨体运动的降落点轨迹407

三、研磨体运动的最内层轨迹409

四、抛落运动研磨体的最高点轨迹412

3—4—3 磨机筒体横断面上的球荷切面积412

一、球荷切面积的概念412

二、抛落状态的球荷切面积计算413

三、研磨体运动的周转率416

3—4—4 研磨体与衬板之间的相对滑动417

一、磨内研磨体的相对滑动现象417

二、磨内研磨体的相对滑动速度418

第五章 球磨机的转速理论及进展421

3—5—1 球磨机的理论临介转速及研究进展421

一、球磨机的理论临介转速421

二、球磨机的临介转速理论研究进展421

三、钢球自转运动影响球磨机临介转速的理论424

3—5—2球磨机的理论适宜转速桨研究进展429

一、球磨机的理论适宜转速429

二、球磨机的转速率和内外球层半径比429

三、球磨机的最佳理论适宜转速的研究进展431

3—5—3 球磨机转速的操作制啡439

一、高转速操作制度439

二、中转速操作制度440

三、低转速操作制度442

第六章 球磨机的主要工艺参数444

3—6—1 磨内研磨体填充率444

一、磨矿介质填充率的概念444

二、磨矿介质动态填充率的计算444

三、磨矿介质静态填充率的计算445

四、磨矿介质的平均填充率及其分配原则447

3—6—2 球磨机各仓仓径长度449

一、用n阶磨矿动力学方程式确定各仓长度449

二、按经验公式确定仓位长度450

3—6—3 钢球级配450

一、磨内研磨体装载量450

二、磨内研磨体级配理论451

三、磨内研磨体级配方法454

四、配球方案的检查467

3—6—4 研磨体的磨损及补充469

一、概述469

二、钢球磨损理论综述470

三、钢球磨耗率的计算473

四、磨内钢球的平衡补球法474

五、其它补球方法478

3—6—5 球磨机的功率482

一、球磨机功耗分析482

二、球磨机的功率计算483

三、球磨机功率计算说明494

3—6—6 球磨机的产量495

一、影响磨机产量的因素495

二、球磨机的产量计算495

3—6—7 球磨机的增产理论与实践498

一、球磨机工艺参数的调整498

二、新技术的采用506

第七章 球磨机内研磨体的动力学512

3—7—1 抛落状态研磨体的动力学分析512

一、抛落状态研磨体的动力学分析512

二、抛落状态研磨体动力学分析的结论515

3—7—2 泻落状态研磨体的动力学分析518

一、理想泻落状态的描述519

二、泻落弓形的几何参数和力学模型519

三、辅助传动功率计算522

四、泻落弓形的倾斜角计算523

五、泻落状态磨矿介质的总载荷和球磨机起动523

第八章 磨机主要零部件的设计计算525

3—8—1 球磨机传动部分的设计计算525

一、磨机规格的确定525

二、传动系统传动比的分配526

三、磨机小齿轮轴的跨距确定方法527

四、磨机小齿轮轴的设计528

3—8—2 磨机筒体强度和刚度计算530

一、磨机筒体强度计算530

二、磨机筒体刚度计算533

三、磨头(磨尾)中空轴的强度计算533

四、端盖与筒体法兰联接螺栓的强度计算534

五、焊接平端盖的强度计算538

六、铸造端盖的应力分析541

七、国外在磨机筒体应力分析方面的结论542

3—8—3 磨机其它零部件的设计计算544

一、球磨机剖分式大齿轮圈的有关计算544

二、主轴承验算545

三、磨体热膨胀量计算546

一、基础的施工548

二、地脚螺栓548

3—9—1 球磨机的基础548

第九章 球磨机的安装、使用和科学管理548

三、基础质量的检查和验收551

3—9—2 球磨机安装前的准备工作552

一、基础铲麻面和放垫铁552

二、安装工具和仪器554

三、设备检查554

三、基础划线和架设“天线”556

二、磨头和筒体的组装556

3—9—3 球磨机的安装556

一、球磨机安装的基本规律556

四、磨机主轴承底座安装与测量558

五、磨机主轴承安装与测量560

六、磨体的安装560

七、磨内零部件的安装562

八、磨机传动部分的安装562

九、全面复查及二次灌浆564

3—9—4 球磨机的合理操作564

一、球磨机的试运转564

二、球磨机的开车565

三、球磨机的停车565

四、球磨机的正常操作566

3—9—5 球磨机的科学管理568

一、全面质量管理概述568

二、球磨机的科学管理570

三、球磨机的文明生产571

一、近代修理学的概念572

二、球磨机的计划修理572

3—9—6 球磨机的维修572

三、球磨机一些零件的修理573

第十章 棒磨机577

3—10—1 棒磨机的类型、构造和工作原理577

一、棒磨机的类型577

二、棒磨机的构造577

三、棒磨机的工作原理577

四、棒磨机的应用范围578

四、棒荷填充率579

七、棒磨机小时产量579

六、棒磨机最佳给料粒度F0和最佳粉粹比R579

五、棒磨机的功率消耗579

二、钢棒和直径579

一、棒仓筒体长径比579

3—10—2 棒磨机的主要工作参数579

三、棒磨机的工作转速579

3—10—3 棒磨机在水泥工业中的应用580

一、概述580

二、棒磨机在生产中出现的问题及解决方法580

二、干式自磨机的结构582

三、干式自磨机的工作原理582

3—11—1 自磨机的类型、构造和工作原理582

一、自磨机的类型582

第十一章 自磨机582

3—11—2 自磨机的主要参数585

一、自磨机的规格和长径比585

二、自磨机的转速率586

三、给料配比和填充率的选择587

四、自磨机的生产率588

3—11—3 自磨机的应用589

六、附加钢球的影响589

五、自磨机的功率589

第十二章 立式磨机591

3—12—1 立式磨机的类型、构造和工作原理591

一、立式磨机的类型591

二、立式磨机的构造和工作原理591

三、立式磨的特点596

3—12—2 立式磨的主要参数598

一、立式磨的主要工艺参数598

二、平盘立式磨的结构主要参数604

3—12—3 立式磨机的应用605

第十三章 高细磨机606

3—13—1 高细磨机606

一、概述606

二、超细磨606

三、新型高细磨的构造和工作原理607

四、高细粉磨流程608

一、国内外情况609

3—13—2 振动磨609

二、振动磨结构及工作原理611

三、振动超细粉磨工艺613

四、振动粉磨的应用效果614

第四篇分级617

第一章 绪论617

4—1—1 粒度分级的目的和意义617

一、分级的目的617

二、分级的意义618

4—1—2 粒度分级的方法和设备618

一、粒度分级的方法618

二、粒度分级的设备619

第二章 筛分机械622

4—2—1 固定筛622

一、工作原理和构造622

二、圆筒筛的主要参数623

一、圆筒筛的分类和构造623

4—2—2 圆筒筛623

二、主要参数623

4—2—3 振动筛的基本理论625

一、直线运动振动筛的基本理论625

二、圆运动振动筛的基本理论633

4—2—4 直线运动振动筛635

一、双轴惯性振动筛635

二、共振筛636

4—2—5 圆和椭圆运动振动筛637

一、单轴惯性振动筛637

二、自定中心振动筛638

三、重型振动筛639

四、非线性惯性共振筛640

4—2—6 概率筛640

一、概述640

二、概率筛的工作原理640

三、概率筛的结构641

四、概率筛的参数642

五、概率筛的特点和用途649

4—2—7 国外新型筛分机械650

一、复合振动频650

二、胡基筛—湿法立式圆筒筛650

三、沃利斯筛分机—超声筛651

四、筛面曲张筛和托惠尔筛651

五、德瑞克筛652

六、胡麻筛—筛面振动筛655

第三章 湿法生产中的分级设备657

4—3—1 螺旋分级机657

一、螺旋分级机的分类和构造657

二、螺旋分级机的参数658

三、螺旋分级机的用途660

4—3—2 水力旋流器660

一、水力旋流器的构造及工作原理660

三、水力旋流器的主要尺寸661

二、水力旋流器的基本理论661

四、水力旋流器的用途662

4—3—3 弧形筛662

一、弧形筛的结构和工作原理662

二、弧形筛的主要参数664

三、弧形筛的特点和用途665

4—3—4 细筛665

一、细筛的构造和工作原理665

二、细筛的参数665

三、细筛的特点和用途666

第四章 干法生产中的分级设备667

4—4—1 通过式选粉机667

一、通过式选粉机的构造和工作原理667

二、通过式选粉机的分离粒径668

4—4—2 离心式选粉机669

一、离心式选粉机的构造和工作原理669

四、细度调节669

三、通过式选粉机的性能和用途669

二、离心式式选粉机的分离粒径670

三、离心式选粉机的主要结构参数671

四、离心式选粉机的细度调节671

五、离心式选粉机的工作参数671

六、离心式选粉机的特点和用途672

七、国内外对离心式选粉机的改进673

一、旋风式选粉机的构造和工作原理677

4—4—3 旋风式选粉机677

二、旋风式选粉机的工作参数678

三、旋风式选粉机的性能和用途680

四、我国研制的高效旋风式选粉机681

4—4—4 国外新型高效选粉机683

一、O—Sepa型选粉机683

二、MDS型组合式选粉机687

三、Sepax型高效选粉机689

四、其它新型选粉机690

主要参考文献692