压块设备技术

时间：2019-02-18 08:48:34 来源：洛阳凯正环保工艺设备有限公司

　　随着工业的发展，各种物料以及各种工艺的出现，如不同细度，不同水分、不同用途等，对压块机的要求也越来越高，要求其适应范围也越来越广。尤其是针对不同物料不同工艺的设备选型将变的更加重要，首先说并不是所有粉体都可造块，其次针对某种粉体造块所需线比压更是需要经过试验才能可靠确定。本文重点谈谈压块机的结构特点。
　　一、概述
　　压块机作为球团工艺中的主要设备之一，发展有100多年的历史了，压块机随着球团技术的发展而发展，也随着新材料，新工艺的出现而进步。本文根据笔者多年从事该技术的经验体会，重点谈谈压块设备的技术特点。
　　压块机是由带有一定几何形状模具的辊皮相向转动而实现压块的，它还有必要的传动装置，压块机框架以及可能还需要的液压系统、预压机等组成，该设备的基本原理从开发伊始并没本质上的变化，但设备的结构却因用途不同以及新材料的出现变化较大。
　　按压块机的适用温度不同分为冷压块设备和热压块设备，本文重点谈谈冷压块设备，有关热压块设备可参见本人的专利说明书，专利号：ZL200720089679.1。压块机可将各种可压缩粉体挤压成块，如可以加工：
　　一、工业锅炉型煤、气化型煤、型焦以及其它各种粉体物料的压块，如：海绵铁、炼钢厂粉尘、铸铁厂粉尘，轧屑，铅废料、锌废料、转炉粉尘，镁砂、氧化镁、白云石、铸铁屑，铝屑、黄铜屑、滤尘、沉积泥等等；一些粉体的混合物，如：铁精粉与煤粉的混合物，铁精粉与粘结剂的混合物、碳素尘等。
　　根据压块机用途不同，压块机的结构也可能不同，表征压块机压力的一个重要参数是线比压，线比压是指沿辊皮宽度方向上单位宽度的压力，一般工程单位是：t/cm，不同的物料，不同的用途所需要的压块机的线比压是不同的，该参数一般需要通过实验确定，对于成熟的工艺，其线比压也可根据经验确定。
　　二、压块机的分类
　　按线比亚的不同，压块机可分为：高压压块机、中压压块机、低压压块机，一般来说：高压压球机线比压为5t/cm以上，中压压球机线比压为2-5t/cm，低压压球机线比压为2t/cm以下。因为线比压不同，对于相同产能的设备其结构区别较大，大致有：
　　1、相同压辊直径和宽度的压块机其功耗不同，高压压块机功耗一般在16-18KW/t，中压压块机功耗在4-12KW/t。
　　2、主轴承的规格型号不同，以及主要零件的几何尺寸不同，从而造成设备重量不同。
　　3、结构细节不同
　　三、压块机的主要结构
　　1、主机传动结构
　　压块机主机的传动方式有以下几种：
　　1.1、电动机—弹性联轴器—硬齿面双出轴减速器—齿形联轴器—两压辊
　　对于大型压块机还需要用：
　　双电机—液力耦合器—双进双出硬齿面减速器——齿形联轴器—两压辊或双电机—液力耦合器—行星减速器（或齿轮减速器）—带减速的硬齿面双进双出减速器—齿形联轴器—两压辊。
　　对于有的物料和工况，电机需要用变频调速，该类传动一般适用于高压压块机，其有点是减速器为纯扭矩输出，且维修简练，但造价略高。
　　1.2、电机—皮带传动（弹性联轴器）—齿轮减速器—带减速的双输出减速器—万向联轴器（齿轮联轴器）—两压辊
　　或：电机—皮带传动（弹性联轴器）—带减速的双输出减速器—万向联轴器（齿轮联轴器）—两压辊
　　电机—减速器—同步齿轮箱—两压辊（同步齿轮箱是悬挂于两压辊主轴上的）
　　该类传动一般适用于中压压块机
　　1.3、电机—减速器—联轴器—主动压辊—同步齿轮—被动压辊
　　该类传动一般适用于低压压块机，其造价低，但维修比较繁琐。
　　2、压力调整方式
　　2.1 油缸形式：由液压站和单作用液压缸完成，独立液压站给液压缸提供足够压力，并通过液压缸顶紧压球机浮动轴承座，通过压力表显示来控制和反馈物料成型时的实际压力。
　　2.2 弹簧形式：采用螺旋式或碟型弹簧顶紧浮动轴承座，通过调整弹簧的压缩量，控制物料成型时的实际压力。
　　2.3、螺杆固定形式：予先设定螺杆的强度，机器运转时不能反映和控制物料的实际压力，这种设备结构简单，制造成本低，售价便宜。
　　实际生产中以油缸形势应用最多，一般高压压块机和中压压块机均用油缸形似，低压的可用弹簧形式和螺杆固定形式。
　　3、压球机辊套形式
　　3.1、无键装配形式
　　无键装配形式其中分为两种：大过盈配合热装法和胀套装配法，大过盈配合热装法是把带球窝的辊套加热后装到轮毂上，这种装配形式加工精度高，加工温度控制严格，更换时必须有专用装置，一般用于高压压球机；胀套装配法是采用标准胀套来连接辊套与主轴，该方法有利于现场更换辊皮，但之际应用中胀套的预紧力不好掌握。这两种方法都可应用与高、中压压块机，实际应用中高压压块机以大过盈配合为主，中压压块机一胀套装配法为主。
　　3.2、键联结装配方式
　　即轴和辊套均有键槽，利用键把轴套联接，由于轴上开有键槽和螺纹，故主轴直径比无键装配形式的轴径略粗大。该方法一般用于低压设备。
　　3.3、其它方法
　　如胀套与键连接配合使用的装配方法，还有部分过盈与胀套配合装配方法等。
　　4、进料装置
　　进料在装置是压块设备不可或缺的一部分，其目的是为给主机提供足够稳定的用有一定致密度的料流。目前常用的有三种结构，它们分别是：预压机、料柱、进料斗。
　　4.1、预压机
　　预压机有自己单独的传动系统，是通过螺旋实现对物料的预先压缩的，其目的是排除物料之间的空气，针对不同的物料，该预压螺旋从设计上也有一些不同，其不同之处有：螺旋螺距的不同，螺旋形式的不同，如有的要增加必要的锥螺旋段或者设计成变螺距螺旋，其目的是更有利于对物料的压缩。
　　一般对于高压压块机需要预压螺旋，实践中很多预压螺旋并没起到真正应该起到的作用，这主要与其设计水平与制造精度有关。
　　4.2、料柱
　　像高压辊磨机一样，料柱的目的能形成有一定致密度的物料，它是通过有一定高度的料管实现的，此外它也有必要的控制物料流量装置，一般通过单板阀解决，像预压机一样，它也必须有防止物料从压辊侧边溢出的结构。料柱的高度与物料性质与其工艺而定，一般情况下不低于1.5m。用料柱作为进料装置的一般可应用于中压压块机，在有个高压压块机中也可应用。
　　4.3、进料斗
　　进料斗是最简单普通的进料装置，实际就是一方便工艺接口的容器，此外也有简单的防止物料从压辊侧边溢出的结构。它一般在低压压块机上应用。
　　5、机架
　　随着总压力的不同，压块机的机架结构也是有着区别的，其主要区别并不在于结构上的区别而在于强度上的区别，一般通用的结构有箱式结构和方梁铰接结构。
　　四、压块机的选型
　　压块机的选型一般分三个步骤：1、看所压物料是否有可成球性；2、要达到合适强度所需要的压块机的线比压；3、总体产能要求。这里最重要的是线比压的要求。
　　当弄清楚以上情况后再根据工艺配置要求，以及对配套设备的认知选择其配置。因此压块机的选型一般要通过试验来确定，不同的物料区别很大，及时相同的物料不同的工艺也有一定的区别，为得到合理的选型和配置，试验是必须的。