转而不会降落下来，这个转速就称为临界转速。当研磨体处于极限位置时，脱离角，将此值代入研磨体运动基本方程式，可得临界转速，由式中临界转速筒体有效半径磨机筒体有效直径,。代入公式以上公式是在几个假定的基础上推导出来的，事实上，研磨体与研磨体研磨与筒体之间是存在相对滑动的，而且物料对研磨体也是有影响的。因此，实际的临界转速比计算的理论转速要高，且与磨机结构衬板形状研磨体填充率等因素有关。球磨机的理论适宜转速球磨机总体及筒体设计使研磨体产生最大粉碎功时的筒体转速称作球磨机的理论适宜转速。当靠近筒壁的最外层研磨体的的脱离角时,研磨体具有最大的降落高度，对物料产生粉碎功最大。将代入式，可得理论适宜转速，由代入公式转速比球磨机的理论适宜转速与临界转速之比，简称为转速比，由上式说明理论适宜转速为临界转速的。般磨机的实际转速为临界转速的。磨机的实际工作转速磨机理论适宜转速是根据最外层研磨体能够产生最大粉碎功观点推导出来的。这个观点没有考虑到研磨体随筒体内壁上升过程中，部分研磨体有下滑和滚动现象。根据水泥生产中磨机运转的经验及相关统计资料来确定磨机的实际工作转速。下面几个经验公式是对干法磨机的实际工作转速的确定方法，由当时当时当式中磨机的实际工作转速磨机的有效内径磨机规格直径，。代入公式磨机的功率影响磨机需用功率的因素很多，如磨机的直径长度转速装载量填充率内部装置粉磨方式以及传动形式等。计算功率的方法也很多，常用的计算磨机需用功率的计算式有以下三种，由式中磨机需用功率磨机有效容积磨机有效内径磨机的适宜转速研磨体装载量磨机填充率以小数表示。选用公式计算磨机配套电动机功率计算式中与磨机结构传动效率有关的系数，见表电动机储备系数，在间选取。表与磨机结构传动效率有关的系数磨机形式干法磨中卸磨边缘传动中心传动磨机的生产能力磨机小时生产能力的计算影响磨机需用功率的因素很多，主要有以下几个方面粉磨物料的种类物理性质和产品细度生产方法和流程磨机及主要部件的性能研磨体的填充率和级配磨机的操作等。常用磨机生产能力经验计算式为，由球磨机总体及筒体设计式中磨机生产能力磨机所需功率单位功率生产能力流程系数，开路取闭路。代入公式将起考虑，干法开路长磨粉磨系统，值为。球磨机的年生产能力，由式中磨机的年生产能力磨机台时生产能力磨机的年利用率，生料开路磨，生料闭路磨，水泥开路磨,水泥闭路磨。所有系统的年利用率不得低于。代入公式球磨机的回转部分设计筒体部分设计筒体的结构设计筒体的结构形式般筒体都设计成整体式结构，因为整体式结构的制造综合偏差相对较小。且加工费用相对也低些。大规格的筒体则往往会受运输条件和制造加工能力的限制，而不得不将筒体设计成分段式结构。筒体段节之间般采用带定位止口的法兰联接结构。筒体分段的另种办法是现场焊接筒体在制造厂按运输条件分段，然后准确地加工出带止口的特殊焊缝坡口，连同专用的全套施焊设备运到现场，由制造厂的焊接技师在现场进行焊接和消除焊接应力。这种方法只有在该地区有几台磨机的筒体需要在现场焊接才比较合算，否则是不经济的。筒体与端盖的联接形式筒体与磨头端盖的联接形式有以下三种外接型法兰联接在磨机规格大型化之前，筒体采用外接型法兰与端盖相联接的结构被广泛应用，其特点是与磨头组装比较方便，但筒体外形直径大，切削加工面和材料消耗也比较大。内接型法兰联接内接型法兰联接是大中型磨体广泛采用的结构。其特点是原材料的利用率相当高，结构设计比较合理。无法兰联接无法兰联接实际上是将筒体和磨头端盖直接焊为体的结构形式，焊接接头都是对接焊结构。从端盖结构的发展趋势来看，这种无法兰对接焊联接的形式，将通用于各种规格和各种类型的磨体，因为它具有结构合理制造简便和使用可靠等特点。本磨机选用的是内接法兰联接。磨门与人孔磨门是为封闭人孔设置的，要求装卸方便固定牢固。人孔的主要作用是检修和更换磨体内的各种易损件，装卸研磨体以及对磨内物料的采样。磨门磨门分内提式和外盖式两种结构类型。内提式磨门内提式磨门有两沿轴向具有斜度，能自动的使磨内钢球在粉磨过程中按物料粉磨规律发挥其作用。因而可减少磨机仓数，增加有效容积，减少通风阻力，提高产量，降低电耗。角螺旋衬板般是由平衬板圆角衬班和金属衬架组合而成。在磨内安装后，使磨机的有效断面呈圆角正方形。相邻两圈衬板的方圆角互相错开个角度，四个圆角分别构成断续内螺旋。使研磨体在磨内的循环次数增加，脱离角和降落区域得以改变，加强了研磨体和物料之间的冲击效能，提高了粉磨效率。沟槽衬板普通式衬板从宏观上看是个大弧面，其半径与该磨机内空间的半径等值，从微观上看是个平面。它与磨球及物料的接触为点接触。沟槽式衬板的工作表面，是由许多等弧面组成，头仓粗磨仓为直弧面。这些弧面半径不依磨机直径的大小而变化，而是与磨球的直径有关，约不等。磨球与衬板为弧线甚至弧面接触。接触的弧线长度可为整个磨球圆周长的，弧度可达。与点接触相比，其接触面积即研磨面积增加了几十倍。因此，整个磨机内的研磨空间就扩大了数倍乃至数十倍。另外，钢球在衬板上的排列为六方结构堆积，该结构配位数大，致密度高,球与球间的有效碰撞机会多。上述这切为提高了粉磨效率,并节省电能奠定了基础。本设计中，仓选用阶梯衬板，二仓选用小波纹衬板。衬板的安装螺栓固定法在固定衬板时，螺栓应加双螺母或防松垫圈，以防磨机在运转过程中因研磨球磨机总体及筒体设计体冲击使螺栓松动。在筒体和垫圈之间配有带锥形面的垫圈，锥形面内填塞麻丝，以防物料从螺栓孔流出。这种固定方法抗冲击耐振动。大型磨机和中小型磨机的二仓的衬板般都用螺栓固定。镶砌法镶砌时衬板和筒体之间家层∶的的水泥砂浆或石棉水泥，在衬板的环向缝隙中用铁板楔紧，再灌以∶的水泥砂浆。将衬板互相交错地镶砌在筒体内。般用于细磨仓的衬板固定。研磨体的确定研磨体的运动分析球磨机的粉磨作用，主要靠研磨体对物料的冲击和研磨。为了进步了解球磨机操作时研磨体对物料作用的实质，以便计算球磨机的些主要参数，如转速能量消耗和研磨体的最大装载量掌握影响球磨机粉磨效率的各项因数，以及筒体受力情况与强度计算，都须对研磨体的运动情况加以分析。研磨体在磨体内的运动是很复杂的，为便于分析，特作如下的假使研磨体在筒体内的运动轨迹只有两种，如图所示。种是以筒体横截面几何中心为圆心，按同心圆弧的轨迹贴附在筒壁上作上升运动另种是贴附筒壁上升至定高度后以抛物线轨迹降落下来，如此往复循环层层地运动。研磨体与筒壁及研磨体层与层间的滑动略去不计筒体内物料对于研磨体运动影响略去不计。研磨体开始离开圆弧轨迹而沿抛物线轨迹下落，此瞬时的研磨体中心点称为脱离点，而通过点的回转半径与磨机中心的垂线之间的夹角称作脱离角。各层研磨体脱离点的连线称为脱离点轨迹。图研磨体层示意图图磨机筒体内研磨体所受作用力研磨体运动基本方程式取紧贴筒体衬板内壁的最外层研磨体质点作为研究对象,如图所示,研磨体所受的力为惯性离心力及重力在直径方向的分力,当研磨体随筒体提升到点时,若在此瞬时研磨体的惯性离心力小于,研磨体就离开圆弧轨迹,开始抛射出去,按抛物线轨迹运动。由此可见，研磨体在脱离点开始脱离的条件为，由球磨机总体及筒体设计由圆周公式，及代入上式得因而得又，由于式中惯性离心力研磨体的重力研磨体运动的线速度研磨体层距磨机筒体中心的距离研磨体脱离角重力加速度，。公式为研磨体运动基本方程式，由此方程式可以看出研磨体脱离角或降落高度与筒体转速及研磨体所在层半径或筒体有效半径有关，而与研磨体质量无关。研磨体级配研磨体级配的原则当入磨物料粒度大硬度大时，需要加大冲击力，钢球直径要增大，反之，则缩小。产品细度防粗，喂料量必须增大，应加大球径，以增加冲击功，加大间隙加快排料，减少缓冲反之应减少球径。磨机直径大，钢球冲击高度高，球径可适当减小磨机相对转速高，钢球提升得高，相应平均球径应小些。粉磨矿渣水泥时，当产品细度和普通水泥相近时，仓球径应小些在相同的情况下，生料磨的球径比水泥磨的球径大些。使用双层隔仓板时，球径应比同样排料断面单层隔仓板时小些，选用的衬板的带球能力不足时，应增加球径。般采用四级球配锻仓为两种钢锻，并且大球小球应少些，中间球应些，即两头小，中间大。第二仓的最大球径与第仓的最小球径相等或小级。总装载量不应超过设计允许的装载量。研磨体的计算研磨体的装载量，由式中,研磨体的装载量有效容积填充率研磨体容重取有效内径有效长度研磨体的级配最大球径取表物料各粒度级别质量百分数粒度范围百分含量根据，确定球为最大级钢球，该磨为二仓开路磨，仓钢球级数取级，依次递减选四种钢球级配。每级比例按各种规格钢球质量百分比等于物料相应各粒度级别质量的原则确定为钢球重量钢球个数个钢球重量钢球个数个钢球重量钢球个数个球磨机总体及筒体设计钢球重量钢球个数个平均球径二仓钢球级配根据研磨体级配原则，二仓最大球径与仓最小球径相等，且球的配比为两头小中间大的原则配，球的级数可选为级，取级。以求，球和球进行配合即球球球本课题设计的生料磨级配方案见表表生料磨级配方案仓二仓钢球重量钢球重量结论水泥粉磨过程的高效率低能耗运行，直是生产完企业追求的目标。本课题主要从开流磨机的基础上针对开流粉磨及设备作了些设计，设计应用双层隔仓板进行磨内自选粉，各仓研磨体尺寸级配不同，各零部件尽可能选用通用件和新型材料，以最大幅度达到高产提高粉磨效率，高细和低能耗运转。般地，开流粉磨在近代的水泥厂设计中虽然已经很少采用，这是因为在相同条件下，圈流磨磨机产量能提高，电耗降低。此外衬板球耗均降低。成品温度降低，产品细度也易于调整。但圈流磨设备环节多，投资大厂房高操作复杂。本设计的最大特点是在现有开流磨机的粉磨系统上，选型设计了磨内分级选粉装置，既保持了开流系统流程简