Thiết kế máy nghiền đá: quy trình từ mẫu đá tới bản vẽ hoàn chỉnh

Thiết kế máy nghiền đá — đi từ mẫu đá tới bản vẽ và mặt bằng

Thông tin đầu vàoKhoáng, cỡ hạt, độ ẩm

Đường kính mâm1250 - 2800 mm

Số con lăn2 - 4

Công suất mô tơ110 - 1250 kW

Dải độ mịn80 - 2500 mesh

Đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật cần chốt trước khi thiết kế

Mọi bản vẽ máy nghiền đều phải bắt đầu từ vật liệu chứ không phải từ kiểu máy. Cần xác định khoáng chính và khoáng phụ, độ cứng Mohs, độ mài mòn, cỡ hạt lớn nhất khi vào máy, độ ẩm trung bình và độ ẩm đỉnh theo mùa. Với đá vôi, độ cứng 3 - 4 và độ ẩm có thể thay đổi từ 2% mùa khô lên 12% mùa mưa; với thạch anh hay clanhke thì độ mài mòn cao hơn hẳn và đòi hỏi vật liệu chế tạo con lăn khác.

Song song với vật liệu là yêu cầu sản xuất. Năng suất tính bằng tấn mỗi giờ và độ mịn thành phẩm tính bằng mesh hoặc micrômét phải nêu rõ, kèm cỡ hạt biểu diễn bằng lượng sót sàng thực tế chứ không chỉ bằng một chữ "mịn". Nếu yêu cầu độ mịn thay đổi giữa các lô hàng, phải thiết kế bộ phân ly cho phép đổi cỡ bằng tốc độ rotor chứ không phải bằng cách thay linh kiện.

Quy trình thiết kế theo trình tự

Khảo sát vật liệu bằng mẫu đá thật, thử nghiền nhiều mốc thời gian để lấy phân bố cỡ hạt và độ khó nghiền.
Chốt năng suất và độ mịn, kèm biên dự phòng 10 - 15% cho nhu cầu đỉnh.
Chọn đường kính mâm theo năng suất và cỡ hạt vào; cỡ hạt vào không nên vượt một phần mười đường kính mâm với kiểu nghiền lớp.
Chọn số con lăn: hai con lăn cho dây nhỏ và vừa, ba tới bốn con lăn cho mâm lớn và dây công suất cao.
Chọn bộ phân ly: tĩnh, động hay hỗn hợp; với dải mịn hẹp nên dùng rotor điều khiển bằng biến tần.
Tính công suất mô tơ từ điện năng riêng nhân năng suất rồi cộng hệ số khởi động.
Bố trí mặt bằng: đường gió, lối bảo trì con lăn, vùng cẩu lắp, vị trí xi lô và xe bồn.

Ánh xạ cỡ mâm, năng suất và công suất mô tơ
Cỡ máy	Đường kính mâm	Năng suất	Công suất mô tơ
Dây nhỏ, kiểu MT	830 - 1280 mm	2 - 22 t/h	110 - 220 kW
Dây vừa, kiểu LM190	1900 mm	23 - 68 t/h	500 kW
Dây lớn, kiểu LM240	2400 mm	36 - 45 t/h	560 - 630 kW
Dây rất lớn, kiểu LM280	2800 mm	50 - 170 t/h	1250 kW
Siêu mịn kiểu LUM	1800 - 2200 mm	5 - 15 t/h	355 - 400 kW

Cấu hình thiết bị theo thiết kế

Khi đã có cỡ mâm, việc chọn model gần như tự hiện ra. Dây 5 - 25 t/h độ mịn 80 - 325 mesh dùng máy châu Âu MTW hoặc máy kiểu Raymond MTM, nền móng nhẹ và vốn đầu tư thấp. Dây từ 30 t/h trở lên dùng máy nghiền đứng LM vì đường kính mâm lớn cho phép giảm vòng quay, kéo điện năng riêng xuống và tận dụng khí nóng để sấy trong buồng. Sản phẩm siêu mịn 800 - 2500 mesh nên tách riêng một dây LUM hoặc SCM thay vì ép máy chính chạy quá mịn, vì chi phí điện năng tăng rất nhanh ở vùng cỡ hạt nhỏ.

Bản vẽ mặt bằng cần thể hiện rõ luồng vật liệu và luồng khí. Đường khí nên ngắn, ít gấp khúc để giảm trở lực; con lăn phải có khoảng trống lật ra ngoài; tủ điện đặt xa vùng bụi và có làm mát. Một mặt bằng tốt giúp giảm cả chi phí xây dựng lẫn thời gian dừng bảo trì về sau.

Kinh nghiệm thiết kế

Đừng chốt cỡ máy chỉ theo năng suất danh nghĩa trên catalog; cùng máy nhưng mịn hơn thì năng suất có thể giảm 20 - 30%.
Chọn vật liệu con lăn và vành nghiền theo độ mài mòn của đá, không theo thói quen; đá nhiều silic tự do cần gang crôm cao hoặc đắp cứng cacbua.
Chừa chỗ cho thiết bị phụ và đường ống ngay từ bản vẽ đầu; bổ sung sau khi nhà xưởng đã xây thường đắt và chật.

Câu hỏi thường gặp

Thiết kế máy nghiền đá bắt đầu từ thông tin nào?

Bắt đầu từ ba thông tin vật liệu: tên khoáng và độ cứng, cỡ hạt lớn nhất khi vào máy, và độ ẩm. Sau đó mới tới yêu cầu sản xuất gồm năng suất giờ và độ mịn thành phẩm. Thiếu thông tin vật liệu thì mọi bước sau đều dựa trên phỏng đoán.

Đường kính mâm nghiền được chọn theo tiêu chí gì?

Chọn theo năng suất và cỡ hạt lớn nhất cho phép. Mâm càng lớn thì cỡ vật liệu vào càng được phép lớn và năng suất càng cao, nhưng cũng đòi hỏi công suất mô tơ lớn hơn và nền móng vững hơn. Cỡ hạt vào thường khống chế không quá một phần mười đường kính mâm với kiểu nghiền lớp.

Vì sao số con lăn không phải càng nhiều càng tốt?

Nhiều con lăn hơn cho năng suất cao hơn nhưng làm tăng tải mô tơ, tăng điểm mài mòn và phức tạp hệ thủy lực. Máy hai con lăn dễ bảo trì và vẫn chạy được khi sửa một bên; máy ba tới bốn con lăn hợp với đường kính mâm lớn ở dây công suất cao.

Bố trí mặt bằng cần lưu ý điều gì?

Cần chừa lối cho con lăn lật ra ngoài khi thay thế, khoảng trống cho cẩu lắp đặt, đường gió ngắn và đều để giảm trở lực, cùng vùng để xe bồn vào lấy bột. Đặt máy nghiền quá sát tường là lỗi phổ biến khiến bảo trì rất khó.