选煤厂用磁选机总体结构的设计.doc
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1、提供全套毕业论文,各专业都有中文题目:选煤厂用磁选机总体结构设计外文题目:THE DESIGN OF THE OVERALL STRUCTURE OF MACHINE WITH MAGNETIC COAL PREPARATION PLANT毕业设计(论文)共 66 页(其中:外文文献及译文33页) 图纸共10张 完成日期 2013年6月 答辩日期 2013年6月 摘要磁选机是在产业界使用最广泛的、通用性高的机种之一,使用于再利用粉状粒体中的除去铁粉等,磁选机广泛用于资源回收,木材业、矿业、窑业、化学、食品等其他工场。选煤厂用磁选机的目的是除去洗煤后的泥浆中所含的大量磁铁粉,使有用物质从泥浆中分
2、离,并且得到重复利用。可见,磁选机对选煤厂回收再利用磁铁粉有着十分重要的作用,降低了选煤厂的生产成本而且节约了资源。 磁选机是一种产生强大磁场吸引力的设备,它能除将混杂在非磁性物料中的铁磁性杂质分离,以节省成本,节约资源。近年来,为满足工业生产的多种需要,研制开发出了大量的新型磁选机。本文在已知的磁选机的基本结构的基础上,进行了选煤厂用磁选机的总体结构设计、重要部件的分析设计计算及校核、传动方案的分析和设计计算;进行了驱动装置中的减速器、电动机、弹性联轴器等的设计选用;同时对磁选机其他附件进行进一步的设计计算。说明书中的部分设计计算过程和结果对本设计方案的确定提供了充足的理论计算数据。 关键词
3、:磁选机;选煤厂;结构;传动方案;轴AbstractMagnetic separator is the most widely used in industry, high universality, one of the models used in recycle powder granule of removing iron powder, magnetic separator is widely used in recycling, timber industry, mining, ceramics, chemical, food, and other works.The coal p
4、reparation plant with the purpose of the magnetic separator is to remove coal washing mud contains a large number of magnetic powder, and make the useful substance from the mud, and get repeated use.Visible, magnetic separation machine for coal preparation plant recycling magnet powder has a very im
5、portant role, reduce the production cost but also save the resources of coal preparation plant.Develop a strong magnetic field magnetic separator is a kind of appeal of the equipment, it can in addition to the non-magnetic material will be mixed in ferromagnetic impurities separated, in order to sav
6、e costs, save resources.In recent years, to meet the multiple needs of the industrial production, research and development of a lot of new type of magnetic separator.Known magnetic separator is presented in this paper, on the basis of the basic structure of the coal preparation plant was carried out
7、 using magnetic separation machine overall structure design,analysis and design calculation and checking of important components, the analysis and design calculation of transmission scheme;carried on the driving gear of the reducer, motor, and elastic coupling design selection;and further design and
8、 calculation of magnetic separation machine accessories.Manual part of the design and calculation process and results of this design provides ample theoretical calculation data.Key words: Magnetic separator; Coal preparation plant; structure; transmission scheme; shaft 辽宁工程技术大学毕业设计(论文) 目录引言11 选煤厂用磁选
9、机重要部件的设计及选用81.1 选煤厂用磁选机的组成及各零件的分析81.1.1 磁系的设计和选择81.1.2 非导磁不锈钢滚筒及其附件的分析与尺寸设计81.2 轴的结构设计及尺寸确定111.3 轴的强度校核111.3.1 计算轴所承受的力111.3.2 校核轴的强度132 选煤厂用磁选机传动部分的设计及选用162.1 传动方案的分析与选择162.1.1电动机的选择162.1.2 减速器的选择172.1.3 链传动相关参数的选择182.1.4 联轴器的选择182.2链传动部分的设计计算203 选煤厂用磁选机其他部分零件的设计及选用243.1 防止轴转动的止动装置的设计243.2 轴上套管的设计2
10、43.3 磁选机槽体的设计253.4 磁选机磁铁粉槽体的设计263.5 磁选机上冲水管的设计273.6 磁选机底座支架的设计273.7 磁选机总体结构的布局284 经济技术分析305 结论31致谢32参考文献33附录A34附录B48引言近几年来,随着煤炭业的发展,人们对煤矿产品的质量要求也越来越高。对大多数煤矿产品而言,含铁杂质是其最主要同时也是最有害的杂质成份。这个行业非常需要合适的非金属矿除铁去杂的高效、低成本的相应分选设备。大量实践证明,采用磁选除铁的方式,是非金属除铁提纯最有效、费用最低、工艺流程最简单的方式,最为用户所接受。磁选机是一种产生强大磁场吸引力的设备,它能除将混杂在煤炭中的
11、铁磁性杂质清除, 以保证输送系统中的破碎机、研磨机等机械设备安全正常工作,同时可有效地防止因大、长铁件划裂输送机胶带的事故发生。磁选机广泛用于冶金、矿山、选煤厂、电厂、陶瓷、建材、食品及饲料加工行业,在新兴的垃圾处理工业中,也需要磁选机回收废物中的钢铁。尤其在煤炭行业中,煤中混有的雷管、铁钉等铁杂质不仅影响安全生产,而且影响出口煤炭的质量和声誉;因此利用磁选机除铁这一环节就显得非常重要。近年来,为满足煤炭生产的多种需要,研制开发出了大量的新型磁选机。在此背景下,本文着重对选煤厂用磁选机进行了总体结构设计。磁选机按磁力来源不同,分为电磁磁选机和永磁磁选机。电磁磁选机实质上是一种直流电磁铁,其励磁
12、线圈在通电过程中产生强磁场,将非磁性物料中的铁件吸起。永磁磁选机是以高矫顽力、高剩磁的稀土磁性材料钕铁硼和铁氧体组成磁源,以形成强力磁场,用于吸除铁磁性杂物,整机不通电,无能耗。电磁磁选机按卸铁方式可分为自动卸铁和人工卸铁 2 种;按冷却方式可分为自然冷却式、强迫风冷式、水冷式等;此外还有超导式和振动式电磁磁选机。(1)自然冷却式采用内部充填导热硅脂 (或柏油、石英沙、桐酸树脂、环氧树脂等),外部可加焊散热翼片。该种设备体积小、质量轻、结构简单,密封性能好,安装、使用和维修都很方便且价格便宜。能适应各种恶劣环境。其缺点有: 体积较小,励磁导线短,所产生的磁场较小;散热效果不好,长时通电后磁感应
13、强度衰减严重;无自卸皮带,间断作业。(2)强迫风冷式采用低噪声离心风机或轴流风机对电磁线圈进行强迫风冷。其优点是:本体外围有一套冷却线圈系统其线圈绕组可以较多,散热效果得到改善,能获得较大磁场;一般备有自卸皮带清理杂质,可连续作业。其缺点是:由于仅靠本体两侧的风扇冷却,对线圈内部散热并不好整体冷却效果不太理想, 内部温升大;长时间连续作业,磁感应强度易衰减;由于进出风口水气、灰尘、杂质等易进入造成堆积或积炭,难以清除,从而影响使用效果和寿命;体积较大,质量大,对安装、场地等要求较高。(3)水冷式水冷式电磁磁选机励磁导线中空,通过循环泵使去离子水在空心导线内循环,带走通电导线产生的热量。由于结构
14、特殊,有以下优点:采用低电压、大电流方式进行励磁,磁感应强度高;内部温升小,长期运行、磁感应强度衰减小。缺点是:结构复杂,需配备辅助散热系统,如循环泵、散热器、泵压和水温报警装置等,占地面积大,安装工作量大;磁感应强度大,不易安装自卸皮带,杂质去除需断电;电器部分结构复杂,维修量大;成本较高;由于其冷却系统靠去离子水循环和风扇散热,而水的冰点又在0 ,故如果在我国北方使用,其散热系统无法过冬。若去离子水改成防冻液,又无法避免防冻液对空心导线的腐蚀。(4)超导式电磁磁选机该磁选机本体线圈采用铌钛超导线,线圈在-26低温环境下,当电流通过铌钛导线时,其电阻为零。电能全部转化为磁能,实现节能、强磁。
15、其优点是磁感应强度大、梯度大、除净率高。缺点是超导材料稀贵,且都必须在很低的温度下工作,这低温的获得和保持需要昂贵的附属制冷设备和绝热设备。不能撞击,所以一般仅用于多道除铁的最后一道精细除铁。目前国内尚无厂家生产。(5)振动式电磁磁选机该机励磁线圈通入直流电后,在筛料网四周形成不均匀磁场区,当被处理的物料通过筛料网时,混杂在物料中的散铁颗粒被吸留住,而非磁性物料在振动电机的作用下均匀通过筛料网,达到除铁的目的广泛应用于磨料、化工、耐火材料、玻璃和陶瓷等行业去除小颗粒或粉状非磁性原料(60400目)中铁磁性杂质,有体积小,重量轻,效率高,安装、维修方便等优点。其主要形式有:(1)自然冷却振动式磁
16、选机,其冷却方式同上所述自然冷却式电磁磁选机相同,其磁场性能较低;(2)双液冷却振动式磁选机,采用油冷加水冷方式进行冷却,其磁场性能较高,热态性能稳定,但价格也较贵。我国稀土资源广泛。各种稀土永磁材料发展应用均十分迅速。永磁磁选机按卸铁方式可分为带式自动卸铁、板式人工卸铁、手动式卸铁和翻板式卸铁。另外还有管道式、隔栅式、栅格架式、通道式、永磁滚筒、转筒式等。(1)带式永磁磁选机带式永磁磁选机其特点是自动卸铁,磁场恒定,无冷热态变化,故障点少,在 l 200 mm 带宽以下应用较普遍,由于目前磁屏蔽技术发展还不过关,所以给制造、运输、安装、操作、维修均带来不少麻烦,如大块铁被吸上磁箱存在着既有可
17、能甩不掉从而夹死皮带烧毁电机的问题,同时又难以清除,并有可能对磁块造成损坏,因而在大规格的应用上受到一定的限制。(2)板式人工卸铁式永磁磁选机在所有磁选机中最为简单,价格低,占用空间位置小,制造安装维修方便。按照配置方式大致可分为两种,即悬挂固定式和底部固定式。悬挂固定板式磁选机适于安装在胶带输料皮带机的上方,而底部固定板式磁选机适于装在下料斗或溜槽的下方。这种类型的除铁设备适于含铁杂质较小、较少的场合,而且输送料流厚度最好不超过 100 mm。该设备工作时,夹杂铁物直接被吸引在磁力板上,需进行定期人工卸铁,较为费力。(3)手动式永磁磁选机手动式永磁磁选机卸铁时采用摇手把利用刮板将铁件刮到磁场
18、外的方式进行除铁,但一般还不能用于有较大铁件的场合。(4)翻板式永磁磁选机翻板式永磁磁选机卸铁时将磁系翻转约 90,使铁磁性物质自动脱落,其外形有提升磁系脱离磁场(抽屉式) 的结构,其外形尺寸和带式相比长度较短,高度略高,操作较方便简单。(5) 隔栅式永磁磁选机一般为管状,采用挤压式磁场布置,既可用于干式除铁,又可制成湿式管道磁选机,主要用于化工料、纸浆、矿物等原料的除杂,磁场强度高、梯度大,但深度较小,均匀性较差。(6)栅格架式永磁磁选机这种磁选机采用多根磁棒间隔而成。由于栅格架上方安置了导流板,它可使物料中的夹杂铁受磁棒住的几率增大。为了使该装置适于不同的给料器,根据用户要求订制成圆形格架
19、和方形格架。该装置于 12.5 mm 以下的物料除铁场合。(7)永磁滚筒式磁选机它主要由一个多极固定磁系和一个由非导磁材料制成的圆筒构成。固定磁系的包角为180或者360,圆筒围绕该磁系转动或者整个磁滚筒转动。一般可用来代替带式永磁磁选机主动轮,既可带动皮带送物料,同时又起到分选的作用,在钢厂钢渣回收用、矿山铁砂石粗选、非磁性物料除杂中起着重要作用,操作简单。该设备适于 50 mm 以下的粗颗粒物料输送过程中的除铁。磁选设备的结构多种多样,分类方法也比较多。根据磁场强度分为弱磁场磁选机、中磁场磁选机、强磁场磁选机;根据选分介质分为干式磁选机、湿式磁选机;根据磁源分为永磁磁选机、电磁磁选机。目前
20、我国磁铁矿山主要采用永磁大块矿石干式磁选机进行预选,采用湿式永磁筒式磁选机进行粗选、扫选、精选和尾矿再选,选别设备正在向大型化、专用化、高效化发展。对强磁性铁矿石用永磁大块矿石干式磁选机进行预选,在国内的磁选厂得到了全面推广应用。在粗碎、中碎、细碎和入磨前采用块矿干式磁选机能将混入矿石中的废石抛出80%以上,增加了磨矿处理能力,提高了入磨矿石品位,降低了能耗。如鞍钢弓长岭矿业公司2000年9月开始分别在二选车间、一选车间选用安徽天源科技股份有限公司生产的CT2DG-1214N、CTDG-1220N型永磁大块矿石干式磁选机,其中CTDG-1220N型干式磁选机是目前国内处理能力最大、结构最新的干
21、式磁选机,单机最大处理能力为1500t/h,最大入选矿块直径350mm,该项技术应用于生产后实现年增产铁精矿27.262万t,年新增效益5702.87万元。对于弱磁性铁矿石干式预选,近年来用强磁选设备代替重选设备,使预选指标得到了明显改善,如梅山铁矿选矿厂对202mm粒级物料用安徽天源科技股份有限公司研制的YCG-350mm1000mm粗粒永磁辊式强磁选机代替粗粒跳汰机,使尾矿品位由25%降低到10%12%,粗精矿作业产率在70%以上,年经济效益在1000万元以上。与美国INPROSYS公司300mm1000mm双辊强磁选机相比,精矿品位高2.9个百分点,尾矿品位低1.02百分点,金属回收率高
22、2.85个百分点。湿式筒式磁选机是强磁性铁矿石的主要选别设备,目前在给矿方式、磁系设计、槽体型式、传动机构以及大型化、专用化、高效化方面有很大进展。安徽天源科技股份有限公司生产的1050系列湿式磁选机有低场强、中场强和高场强、不同磁系结构、槽体型式等多种设备,用于粗选、扫选、精选和尾矿再选。为了解决本钢歪头山铁矿选矿工艺流程优化(自磨机与球磨机21)所需设备,安徽天源科技股份有限公司研制了XCTB1200mm3200mm大处理量湿式筒式磁选机,与现场工程技术人员共同研究不断改进,已于2003年研制成功。经工业生产考核,单机处理量可达160t/h以上,在给矿铁品位29.34%,精矿铁品位47.3
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