机收棉田残膜混合物粉碎揉丝装置设计与试验

针对机收残膜混合物资源化利用困难、现有粉碎与揉丝装置处理的残膜混合物不满足白星花金龟幼虫适口性等问题,设计了一种残膜混合物粉碎揉丝装置,利用粉碎揉丝技术对残膜混合物进行加工处理以满足白星花金龟幼虫的适口性。该装置主要由粉碎装置、输送装置和揉丝装置等组成,通过对残膜混合物粉碎、揉丝装置作业过程进行运动学与动力学分析确定了各零部件的结构参数与工作参数。为了验证残膜混合物粉碎揉丝装置的作业性能,以粉碎辊转速、揉丝辊转速与揉丝辊间隙作为试验因素,残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率、棉秆揉丝率为试验指标进行三因素三水平二次回归响应面试验,建立了回归模型,分析了各因素对残膜混合物粉碎揉丝装置作业性能的影响,并进行了参数优化与试验验证。试验结果表明:影响残膜破碎合格率和棉秆粉碎长度合格率的因素大小顺序为粉碎辊转速、揉丝辊间隙、揉丝辊转速;影响棉秆揉丝率的因素大小顺序为揉丝辊间隙、揉丝辊转速、粉碎辊转速。优化后最优工作参数组合为:粉碎辊转速13.0 r/min、揉丝辊转速60.0 r/min、揉丝间隙1.6 mm。以此参数组合进行试验,得到残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率和棉秆揉丝率平均值分别为90.4%、92.6%、92.2%,与理论优化值相对误差不超过2.0%,研究结果可为残膜混合物粉碎揉丝装置的设计提供参考。

基于活塞压载试验预测高压辊磨机静压功指数的方法

以Bond第三粉碎理论为基础,提出将静压功指数作为评价矿石高压辊磨机料层粉碎比能耗的指标。研究活塞压载试验中不同施载压力对矿石粒度、比能耗和破碎比的影响,确定不同矿石活塞压载试验的适宜条件。通过试验测定3种矿石的高压辊磨机静压功指数,并将其与高压辊磨机生产实践中粉碎同种矿石的净输入功率进行对比。研究结果表明:在活塞压载条件试验中,随着压力的增加,金矿、磁铁矿和钒钛磁铁矿这3种矿石粉碎产品细粒级质量分数增高、粒度分布更加均匀,三者粉碎效果的差异逐渐减小;在加载压力为80 MPa、加载速度为0.2 mm/s的情况下,金矿、磁铁矿和钒钛磁铁矿这3种矿石的高压辊磨机静压功指数分别为1.36、1.44和1.42 kW·h/t,试验所得高压辊磨机静压功指数与工业生产实际中净比能耗的相对误差绝对值在5.26%以内。试验结果可为高压辊磨机静压功指数的预测及设备选型提供理论基础。

对辊式破碎机运行中常见的故障原因及解决方法

针对物料破碎专用对辊式破碎机,分析了实际生产过程中辊皮的维护和液压系统常见故障产生的原因并提出了解决故障的方法,对此类设备的日常维护和保养具有一定的指导意义。

碎磨智能控制系统开发与应用

某选矿厂采用两段一闭路破碎+高压辊磨机+球磨机碎磨工艺流程,存在工艺流程长、设备多、工作环境复杂等特点。在实际生产过程中,无论是中细碎给矿控制,还是高压辊磨机自动控制,以及粉矿仓布料过程都需要人工在现场进行操作,破碎过程环境恶劣,粉尘和噪音等污染威胁操作人员的身体健康。针对上述问题,设计建设完成一套技术装备先进、自动化程度高、运行稳定可靠的碎磨智能控制系统来实现破碎处理量一键设定,破碎生产设备全要素智能调节,中细碎和高压辊磨联动,自动稳定生产指标的目标,有效保证工艺的稳定性及生产指标大幅提升,并有效配置人员优化、改善工作环境、降低职工劳动强度及减少职业健康危害。

基于微粉干筛工艺的“多碎少磨”改造设计与生产实践

微粉筛是一种采用直线激振方式的新型振动筛产品,具有激振力强、单位面积处理量大、筛分效率高、能耗低等特点。采用微粉筛作为高压辊磨产品的检查筛分设备,可解决常规筛分设备在细粒级物料干筛时处理量小、筛分效率低的问题。为提高某钼矿选矿厂碎矿系统的生产能力、降低单位能耗,基于“多碎少磨”原则,通过在原有破碎和磨矿作业之间增加高压辊磨+干式闭路筛分工序,形成三段两闭路破碎流程。新增筛分设备采用2台SSMS43100微粉筛。生产运行实践中,微粉筛的筛分效率在不同工况下基本维持在90%以上,碎磨系统单位矿石电耗较改造前降低34.26%。

基于离散单元法的双辊餐厨垃圾破碎机产物粒径影响因素仿真分析

餐厨垃圾的处理包括对餐厨垃圾实施破碎、压榨、分选等操作,以实现固体破碎、固液分离、油水分离,进而达成无害化处理或资源回收利用目的。双刀辊破碎装置是实现餐厨垃圾固体破碎的高效设备之一,其作用是将大块物料粉碎成粒径细小且均匀的物料颗粒,以便于进行后续处理和存储运输。基于离散单元法,采用仿真软件EDEM的Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion和Tavares UFRJ Breakage接触模型,模拟了双辊转速分别为10、15、20、25、30 rad/s和物料颗粒初始半径分别为10、15、20、25、30 mm时破碎装置的工作情况。结果表明:刀辊转速和初始颗粒半径都对破碎装置的破碎效率及出料颗粒粒径分布具有显著影响;双辊转速越快,完成破碎作业所需时间越短但出料颗粒里小粒径占比会降低;入料半径15 mm时作业效率最高,而入料半径30 mm时出料颗粒里小粒径颗粒占比最高。

新疆某铁矿选矿厂破碎工艺改造应用

新疆某磁铁矿选矿厂破碎工段采用三段一闭路破碎、干磁预选工艺流程,生产过程中存在破碎系统循环负荷大的问题。为达到减少破碎循环时间、提高矿石入破量、减小入磨粒度、提高磨矿处理量和磨矿效率的目的,需要对选厂破碎流程进行优化。将原有的圆振筛筛孔增大,降低细碎循环负荷;在原有的干磁预选后增加高压辊磨合振动筛,将入磨粒度减小,多碎少磨;将高压辊系统前增加磁滚筒抛废,脉石矿物能抛早抛。此次破碎工艺流程优化后,入破量有所增加,入磨粒度变小,入磨品位得以提高,产能也获得了提升。

马铃薯碎土整地联合作业机设计与试验

针对东北地区整地作业中,结块多、土壤残茬严重、犁底层加厚等问题,根据我国现有的东方红-75/802型拖拉机的动力条件,设计了一种适用于马铃薯田的驱动式碎土整地联合作业机。该机是根据国外先进的土壤保护耕作法,结合东北地区土壤情况和马铃薯田整地要求设计的一种机具。本文阐述了机器整体结构及工作原理,设计了碎土辊,分析了碎土辊运动过程、碎土辊工作过程中楔形齿所受的阻力及碎土辊作业时所需功率,基于EDEM离散元仿真技术,建立了部件-土壤仿真模型,以土壤破碎率为试验指标,以碎土直齿末端倾角、碎土直齿边长和机组速度为试验因素进行仿真试验,在仿真基础上进行田间试验,试验结果表明,所设计的碎土整地联合作业机碎土率为98.45%、平均耕深为14.5 cm、机组速度为5.7 m/s、碎土辊消耗功率为19.24 kW,具有良好的作业效果,满足马铃薯田整地作业要求。

破碎方式对齐大山贫赤铁矿石磨矿性能的影响

与传统破碎设备相比,高压辊磨机具有破碎效率高、单位能耗低、所得产品可直接进行粗粒抛尾的优点。以齐大山贫赤铁矿石为实验原料,分别考察了高压辊磨机和圆锥破碎机破碎产品的磨矿产品粒度分布、磨矿技术效率、Bond球磨功指数,以对比不同破碎产品的磨矿性能。结果表明,在相同磨矿条件下,与圆锥破碎产品相比,高压辊磨产品的后续磨矿产品中粗粒级含量减少,细粒级含量增加,磨矿时间为9 min时,+0.15 mm粒级减少9.41百分点,-0.031 mm粒级增加6.45百分点;磨矿产品中-0.074 mm粒级含量低于70%时,磨矿技术效率有所偏低,-0.074 mm粒级含量达到80%及以上时,磨矿技术效率略高。高压辊磨产品的磨矿能耗显著低于圆锥破碎产品,控制不同筛孔尺寸下,高压辊磨产品的Bond球磨功指数较圆锥破碎产品低2.74%~10.84%。本研究成果对高压辊磨机在矿石粉碎中的应用有一定的指导意义。

履带自走式园林剩余物粉碎装置设计与试验

针对目前园林剩余物资源浪费,收集加工机械设备研究不足的问题,设计了一款履带自走式园林剩余物收集粉碎装置,对其关键部件粉碎刀辊进行结构受力分析基础上,利用EDEM软件对粉碎过程进行仿真试验,分析了主轴转速、动刀与定刀间隙、动刀安装偏置角度、刀片数量等参数对粉碎粒度标准差和粉碎效率的影响规律,最终选择主轴转速、动刀与定刀的间隙、动刀安装偏置角度、刀片数量为主要试验因素,设计了L25(56)四因素五水平混合正交试验,获得影响粉碎效率和粉碎粒度标准差的关键参数。结果表明:影响树木枝条粉碎粒度标准差的主要试验因素是动刀与定刀间隙,其次是动刀安装偏置角度,然后是主轴转速和刀片数量;而影响粉碎效率的主要因素是主轴转速,其次是刀片数量,最后是动刀安装偏置角度和动定刀间隙。根据不同的粉碎目的要求,最终确定优化方案为主轴转速2 400 r·min^(-1),单刃偏锋45°刀,安装偏置角度为10°,动刀与定刀的最小间隙为8~10 mm。根据优化参数加工制作试验样机,最终获得该装置对不同含水率不同直径的枝条粉碎效率为424~1 260 kg·h^(-1),粉碎粒度标准差为3.44~4.56,耗油量最低为7.41 L·t^(-1)等参数,该装置可为园林剩余物收集粉碎装置的设计和生产提供参考。

高压辊磨对大冶铁矿碎磨能耗及分选的影响

为解决大冶铁矿入磨粒度粗、能耗高的问题,对原细碎产品进行了高压辊磨破碎试验,确定适宜的高压辊磨工艺参数为:辊间压力10 MPa、给料水分2%、辊面转速0.26 m/s。高压辊磨闭路试验结果表明,高压辊磨细碎可明显降低磨矿能耗、提高矿物解离度。对高压辊磨和颚式破碎所得产品分别进行了磨矿⁃浮选试验,结果表明,高压辊磨能提升浮选产品回收率,铜、铁、硫回收率分别提高2.56、1.93、1.44个百分点。

对辊破碎机对钨矿石的层压破碎特性研究

针对岩石破碎过程的复杂性以及传统仿真模型的局限性——反映替换颗粒群信息少且无法定位替换颗粒群中某一颗粒,使得所模拟的颗粒无法被连续破碎,导致仿真精度较低等问题,提出了通过离散元应用编程接口开发的改进破碎模型——多次替换的颗粒黏结模型(bonded particle model,BPM)。该方法能实现颗粒在破碎过程中的多次连续替换,更加贴近实际破碎过程,可提升仿真精度。基于对辊破碎机的三维模型与参数标定后的钨矿石颗粒群,对破碎机内的钨矿石颗粒群进行层压破碎可视化仿真分析,并结合室内试验研究了对辊破碎机的层压破碎特性,以验证数值仿真的有效性。结果表明:通过仿真得到的钨矿石颗粒受力与破碎速率的关系说明对辊破碎机可实现层压破碎;钨矿石碎后粒径分布误差为0.889~1.940 mm,且碎后粒径分布满足正态分布,说明仿真分析准确且有效。不同粒径配比下的钨矿石层压破碎试验结果表明,颗粒间相互作用力对破碎效率的影响程度大于颗粒低孔隙率。研究结果为进一步提高对辊破碎机的生产效率提供了依据,且所提出的改进破碎模型为物料的破碎研究提供了一种新方法。

转炉钢渣辊压破碎-有压热焖处理工艺的应用实践

唐山中厚板材有限公司采用辊压破碎-有压热焖工艺处理转炉钢渣,工艺按照一跨内紧凑式原则布局设计,可以节省场地面积、减少设备投资、有效提高作业效率,同时实现钢渣处理超低排放,提升钢、渣分离效果,取得了较好的经济效益和社会效益。

高压辊磨机提高某金矿石浸出率的试验研究

高压辊磨机在铁矿石等行业中应用较多,可有效实现“多碎少磨”。随着应用领域的不断延伸,近年逐步扩展到黄金矿山。研究对象为国外某矿山的低品位金矿石,普氏硬度系数5.5,黄铁矿包裹金占比22.1%,可浸性差回收率低,属于难选冶类型。试验通过引入高压辊磨机进行破碎,改变矿物的粒级组成,使得细粒级含量增加,有用组分解离度变高,优化了金浸出的环境。在矿石破碎粒度均为-10 mm的条件下,与常规鄂式破碎相比,高压辊磨产品中-0.5 mm粒级占比提高了8.84%~16.37%,浸出率提高了0.94%~5.24%。此外,还对高压辊磨机压力参数与浸出率的关系进行了研究。在试验条件下,对辊压力与矿石浸出率正相关,提高对辊压力可以提高浸出率。针对试验矿石,当对辊压力由3 MPa提高到9 MPa时,矿石浸出率提高了4.30%。在生产实践中,高压辊磨机破碎的对辊压力参数可设置为9 MPa。

基于EDEM不同转速的煤炭破碎效率分析

破碎机的工作转速与物料硬度之间的关系直接影响破碎效率。基于离散元仿真软件EDEM,针对不同的物料、工作转速对分级破碎机的破碎过程进行仿真分析,得到了物料硬度与齿辊转速、破碎时间的关系,为分级破碎机的设计和实际生产提供了理论依据。

自走式青贮玉米切碎打捆装置设计研究

为解决青贮饲料切碎装置和打捆装置切碎兼容性差、草捆压实度低等问题,设计了可变位切碎装置和橡胶“人字形”钢辊打捆装置。利用有限元对切削装置主要结构零件进行了分析和仿真处理,通过比较两种刀具材料对切碎的受力情况,得出60锰(Mn)钢比45钢拥有更好的切碎效果;刀具质心轴线与理论轴线径向偏移距离小至1 mm,可满足使用要求;以恒定的刀具转速,进行了5把刀具数量切削的试验分析,结果表明切碎刀具为32把时切碎均匀性最佳,达91%。通过分析切碎均匀性和打捆密度间的线性关系,得出切碎均匀性与成捆密度的线性关系。对打捆仓谷物堆积进行运动分析,结果表明同步带下平面与水平面方向夹角直接影响秸秆的压实度。改进设计的可变位切碎装置可满足较大范围的不同作物的切碎需求,浮动钢辊式设计可增加轴面与秸秆间的摩擦力。相对于传统机具,整个改进装置拥有一定的切碎打捆优势。

弓长岭铁矿石高压辊粉碎—湿式预选试验研究

为了解决弓长岭选矿厂现有生产工艺中流程长、磨矿能耗高等问题,开展了高压辊粉碎—湿式预选试验。研究结果表明:在高压辊磨机辊面间距10 mm、辊面压力10.5 MPa、辊面转速14 r/min、给矿粒度-3 mm、磁场强度240 kA/m的最优条件下,可获得预选粗精矿全铁品位36.30%,抛尾率31.84%,铁回收率88.19%的技术指标;该工艺可提高选矿厂的处理能力和铁精粉产量,对提高企业经济效益具有重要意义。

某小型铁矿选厂碎磨工艺方案对比研究

为改善某小型铁矿选厂铁精矿质量并进行改扩建,提出了常规碎磨工艺及高压辊磨工艺流程,针对2种碎磨工艺的经济适用性进行了对比研究。研究结果表明:高压辊磨方案在车间改造、转运站、通廊等第一部分投资比常规碎磨方案费用高,投资占比较大;高压辊磨方案较常规破碎方案设备装机功率高270 kW,但年经营费用低35.82万元,节能降耗效果不显著;考虑到该矿山的服务年限,对2种方案的费用现值进行对比发现,高压辊磨工艺较常规碎磨工艺费用现值高;故从经济适用性来看,该小型矿山应采用常规碎磨工艺,而高压辊磨工艺并非是最优方案。

某钨矿碎磨工艺流程设计研究

根据某钨矿原矿矿石性质分析、碎磨试验结果,以及碎磨工艺后续作业的要求,从设备选择及经济指标等方面对“常规破碎+抛废+棒磨”的常规破碎工艺方案与“常规破碎+抛废+高压辊磨+棒磨”的高压辊磨工艺方案进行了比选。分析认为高压辊磨方案虽然设备费用略高,但能提前分离出合格粒级,既避免过磨现象,也可降低棒磨机规格,减小装机功率,生产成本和费用限值都更低。

基于EDEM的双齿辊破碎机破碎效率影响因素仿真分析

运用离散元软件EDEM对MMD1000系列双齿辊破碎机破碎效率进行仿真研究,考察物料性质、物料粒度分布、齿辊转速等变量对破碎机破碎效率的影响规律。结果表明,物料大块率的增加将降低破碎机的破碎效率;物料硬度的变化会引起破碎机破碎后物料出料粒度尺寸存在差异,即硬度越大的物料,破碎后Bonding键断裂数目越少,破碎机破碎效率越低;适当提高双齿辊破碎机齿辊转速能在一定程度上增大破碎机破碎效率,破碎机破碎软岩物料时提高齿辊转速较破碎硬岩物料时提高齿辊转速破碎机破碎效率提高幅度高。齿辊转速的变化还会造成破碎后物料的粒度发生改变:低齿辊转速下会使破碎机破碎后物料粒度分布较为均匀,强制排出大块较少;而高齿辊转速易造成强制排出大块物料,物料粒度分布不均。试验结果可以为提高双齿辊破碎机生产效能和破碎机的选型设计提供参考。