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      壓塊設備技術

      2019-02-18 16:48:34 430

        隨著工業的發展,各種物料以及各種工藝的出現,如不同細度,不同水分、不同用途等,對壓塊機的要求也越來越高,要求其適應范圍也越來越廣。尤其是針對不同物料不同工藝的設備選型將變的更加重要,首先說并不是所有粉體都可造塊,其次針對某種粉體造塊所需線比壓更是需要經過試驗才能可靠確定。本文重點談談壓塊機的結構特點。
        一、概述
        壓塊機作為球團工藝中的主要設備之一,發展有100多年的歷史了,壓塊機隨著球團技術的發展而發展,也隨著新材料,新工藝的出現而進步。本文根據筆者多年從事該技術的經驗體會,重點談談壓塊設備的技術特點。
        壓塊機是由帶有一定幾何形狀模具的輥皮相向轉動而實現壓塊的,它還有必要的傳動裝置,壓塊機框架以及可能還需要的液壓系統、預壓機等組成,該設備的基本原理從開發伊始并沒本質上的變化,但設備的結構卻因用途不同以及新材料的出現變化較大。
        按壓塊機的適用溫度不同分為冷壓塊設備和熱壓塊設備,本文重點談談冷壓塊設備,有關熱壓塊設備可參見本人的專利說明書,專利號:ZL200720089679.1。壓塊機可將各種可壓縮粉體擠壓成塊,如可以加工:
        一、工業鍋爐型煤、氣化型煤、型焦以及其它各種粉體物料的壓塊,如:海綿鐵、煉鋼廠粉塵、鑄鐵廠粉塵,軋屑,鉛廢料、鋅廢料、轉爐粉塵,鎂砂、氧化鎂、白云石、鑄鐵屑,鋁屑、黃銅屑、濾塵、沉積泥等等;一些粉體的混合物,如:鐵精粉與煤粉的混合物,鐵精粉與粘結劑的混合物、碳素塵等。
        根據壓塊機用途不同,壓塊機的結構也可能不同,表征壓塊機壓力的一個重要參數是線比壓,線比壓是指沿輥皮寬度方向上單位寬度的壓力,一般工程單位是:t/cm,不同的物料,不同的用途所需要的壓塊機的線比壓是不同的,該參數一般需要通過實驗確定,對于成熟的工藝,其線比壓也可根據經驗確定。
        二、壓塊機的分類
        按線比亞的不同,壓塊機可分為:高壓壓塊機、中壓壓塊機、低壓壓塊機,一般來說:高壓壓球機線比壓為5t/cm以上,中壓壓球機線比壓為2-5t/cm,低壓壓球機線比壓為2t/cm以下。因為線比壓不同,對于相同產能的設備其結構區別較大,大致有:
        1、相同壓輥直徑和寬度的壓塊機其功耗不同,高壓壓塊機功耗一般在16-18KW/t,中壓壓塊機功耗在4-12KW/t。
        2、主軸承的規格型號不同,以及主要零件的幾何尺寸不同,從而造成設備重量不同。
        3、結構細節不同
        三、壓塊機的主要結構
        1、主機傳動結構
        壓塊機主機的傳動方式有以下幾種:
        1.1、電動機—彈性聯軸器—硬齒面雙出軸減速器—齒形聯軸器—兩壓輥
        對于大型壓塊機還需要用:
        雙電機—液力耦合器—雙進雙出硬齒面減速器——齒形聯軸器—兩壓輥或雙電機—液力耦合器—行星減速器(或齒輪減速器)—帶減速的硬齒面雙進雙出減速器—齒形聯軸器—兩壓輥。
        對于有的物料和工況,電機需要用變頻調速,該類傳動一般適用于高壓壓塊機,其有點是減速器為純扭矩輸出,且維修簡練,但造價略高。
        1.2、電機—皮帶傳動(彈性聯軸器)—齒輪減速器—帶減速的雙輸出減速器—萬向聯軸器(齒輪聯軸器)—兩壓輥
        或:電機—皮帶傳動(彈性聯軸器)—帶減速的雙輸出減速器—萬向聯軸器(齒輪聯軸器)—兩壓輥
        電機—減速器—同步齒輪箱—兩壓輥(同步齒輪箱是懸掛于兩壓輥主軸上的)
        該類傳動一般適用于中壓壓塊機
        1.3、電機—減速器—聯軸器—主動壓輥—同步齒輪—被動壓輥
        該類傳動一般適用于低壓壓塊機,其造價低,但維修比較繁瑣。
        2、壓力調整方式
        2.1  油缸形式:由液壓站和單作用液壓缸完成,獨立液壓站給液壓缸提供足夠壓力,并通過液壓缸頂緊壓球機浮動軸承座,通過壓力表顯示來控制和反饋物料成型時的實際壓力。
        2.2  彈簧形式:采用螺旋式或碟型彈簧頂緊浮動軸承座,通過調整彈簧的壓縮量,控制物料成型時的實際壓力。
        2.3、螺桿固定形式:予先設定螺桿的強度,機器運轉時不能反映和控制物料的實際壓力,這種設備結構簡單,制造成本低,售價便宜。
        實際生產中以油缸形勢應用最多,一般高壓壓塊機和中壓壓塊機均用油缸形似,低壓的可用彈簧形式和螺桿固定形式。
        3、 壓球機輥套形式
        3.1、無鍵裝配形式
        無鍵裝配形式其中分為兩種: 大過盈配合熱裝法和脹套裝配法,大過盈配合熱裝法是把帶球窩的輥套加熱后裝到輪轂上,這種裝配形式加工精度高,加工溫度控制嚴格,更換時必須有專用裝置,一般用于高壓壓球機;脹套裝配法是采用標準脹套來連接輥套與主軸,該方法有利于現場更換輥皮,但之際應用中脹套的預緊力不好掌握。這兩種方法都可應用與高、中壓壓塊機,實際應用中高壓壓塊機以大過盈配合為主,中壓壓塊機一脹套裝配法為主。
        3.2、鍵聯結裝配方式
        即軸和輥套均有鍵槽,利用鍵把軸套聯接,由于軸上開有鍵槽和螺紋,故主軸直徑比無鍵裝配形式的軸徑略粗大。該方法一般用于低壓設備。
        3.3、其它方法
        如脹套與鍵連接配合使用的裝配方法,還有部分過盈與脹套配合裝配方法等。
        4、進料裝置
        進料在裝置是壓塊設備不可或缺的一部分,其目的是為給主機提供足夠穩定的用有一定致密度的料流。目前常用的有三種結構,它們分別是:預壓機、料柱、進料斗。
        4.1、預壓機
        預壓機有自己單獨的傳動系統,是通過螺旋實現對物料的預先壓縮的,其目的是排除物料之間的空氣,針對不同的物料,該預壓螺旋從設計上也有一些不同,其不同之處有:螺旋螺距的不同,螺旋形式的不同,如有的要增加必要的錐螺旋段或者設計成變螺距螺旋,其目的是更有利于對物料的壓縮。
        一般對于高壓壓塊機需要預壓螺旋,實踐中很多預壓螺旋并沒起到真正應該起到的作用,這主要與其設計水平與制造精度有關。
        4.2、料柱
        像高壓輥磨機一樣,料柱的目的能形成有一定致密度的物料,它是通過有一定高度的料管實現的,此外它也有必要的控制物料流量裝置,一般通過單板閥解決,像預壓機一樣,它也必須有防止物料從壓輥側邊溢出的結構。料柱的高度與物料性質與其工藝而定,一般情況下不低于1.5m。用料柱作為進料裝置的一般可應用于中壓壓塊機,在有個高壓壓塊機中也可應用。
        4.3、進料斗
        進料斗是最簡單普通的進料裝置,實際就是一方便工藝接口的容器,此外也有簡單的防止物料從壓輥側邊溢出的結構。它一般在低壓壓塊機上應用。
        5、機架
        隨著總壓力的不同,壓塊機的機架結構也是有著區別的,其主要區別并不在于結構上的區別而在于強度上的區別,一般通用的結構有箱式結構和方梁鉸接結構。
        四、壓塊機的選型
        壓塊機的選型一般分三個步驟:1、看所壓物料是否有可成球性;2、要達到合適強度所需要的壓塊機的線比壓;3、總體產能要求。這里最重要的是線比壓的要求。
        當弄清楚以上情況后再根據工藝配置要求,以及對配套設備的認知選擇其配置。因此壓塊機的選型一般要通過試驗來確定,不同的物料區別很大,及時相同的物料不同的工藝也有一定的區別,為得到合理的選型和配置,試驗是必須的。

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