炭素機(jī)械設(shè)備

前言

人類的生產(chǎn)活動(dòng)離不開(kāi)工具，而現(xiàn)代化工業(yè)所使用的生產(chǎn)工具就是各種機(jī)械設(shè)備。機(jī)械設(shè)備可取代人工勞動(dòng)或減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)過(guò)程中人為因素的影響，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的定量化控制；通過(guò)電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。同樣，炭素生產(chǎn)也離不開(kāi)機(jī)械設(shè)備，而且機(jī)械設(shè)備的先進(jìn)程度和自動(dòng)化水平標(biāo)志著該產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化程度。炭素生產(chǎn)經(jīng)歷了從手工作坊到現(xiàn)代化工業(yè)大生產(chǎn)的發(fā)展歷程。雖然人類使用炭素是與人類的進(jìn)化同步的，但是能稱之為炭素制品的是我國(guó)最早冶煉銅所使用的石墨黏土坩堝，然而當(dāng)時(shí)生產(chǎn)這種坩堝設(shè)備是很簡(jiǎn)單的。它是一個(gè)由人力（水力或畜力）帶動(dòng)的，可旋轉(zhuǎn)的木質(zhì)圓形平臺(tái)。工匠將混合好的石墨黏土料置于平臺(tái)上，快速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，石墨黏土料在平臺(tái)上受到離心力的作用。工匠用手和刮子與刮板等簡(jiǎn)單工具將其制成“u”形圓柱坩堝坯，坯陰干后置于窯內(nèi)燒制成為坩堝。這就是最早制造炭素制品的機(jī)器。18世紀(jì)初工業(yè)革命后，工業(yè)得到快速發(fā)展。電的發(fā)現(xiàn)，研制了炭片電極；19世紀(jì)中期，開(kāi)始將木炭、甑炭和焦炭經(jīng)粉碎篩分的粉粒與黏結(jié)劑混合，利用模具成形，經(jīng)焙燒制成炭電極，這是現(xiàn)代炭素制品的雛形。在生產(chǎn)中，采用了礦山開(kāi)采、硅酸鹽等工業(yè)中的破碎機(jī)、磨粉機(jī)、篩分機(jī)等近代的機(jī)器。這是由于工業(yè)革命后先于炭素工業(yè)發(fā)展的機(jī)械、采礦、硅酸鹽等工業(yè)已迅速發(fā)展，各種鋼鐵結(jié)構(gòu)的近代機(jī)器被研制出來(lái)，并被廣泛應(yīng)用。因此在制備炭電極時(shí)就采用了這些機(jī)器。19世紀(jì)末，隨著冶金、機(jī)電工業(yè)的發(fā)展，炭素工業(yè)也得以發(fā)展，特別是電爐煉鋼采用的電極被大量使用。1896年美國(guó)人艾奇遜（E.G.Acheson）發(fā)明石墨化爐，生產(chǎn)出人造石墨化電極。炭素生產(chǎn)形成了煅燒一粉碎（篩分）一配料一混合混捏一成形（使用水壓機(jī)）一焙燒一石墨化一機(jī)械加工的基本工藝路線并保留至今。在這一生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器被大量使用，使用的機(jī)器有破碎機(jī)、磨粉機(jī)、篩分機(jī)、混合混捏機(jī)、成形機(jī)（水壓機(jī)）、機(jī)加工機(jī)床等，還有輔助機(jī)械，如起重機(jī)、提升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、給料機(jī)、除塵器等，但是炭素生產(chǎn)的專業(yè)機(jī)器還很少。炭素工業(yè)相對(duì)于機(jī)械、冶金、礦山、硅酸鹽、化工等工業(yè)來(lái)說(shuō)發(fā)展得較晚，真正的大發(fā)展是20世紀(jì)，特別是在40年代核石墨被研制出來(lái)以后。因此，炭素工業(yè)所使用的機(jī)器大多數(shù)是從礦山、硅酸鹽、橡膠、機(jī)械等工業(yè)中的機(jī)械借用過(guò)來(lái)的，俗稱通用機(jī)械。

內(nèi)容概要

全書共分12章，主要內(nèi)容包括粉碎概論，破碎機(jī)械，磨粉機(jī)械，篩分原理和篩分機(jī)械；起重、運(yùn)輸、給料機(jī)械；除塵概述；稱量原理與稱量秤；混捏機(jī)與軋輥機(jī)；液壓傳動(dòng)原理；炭素制品成形機(jī)；瀝青制備、輸送與浸漬設(shè)備；炭素制品機(jī)械加工原理與設(shè)備。    本書可作大學(xué)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考用書，也可供相關(guān)行業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第一章　粉碎概論  第一節(jié)　粉碎的分類與粉碎比    一、粉碎    二、粉碎比    三、操作強(qiáng)度和功耗    四、粉碎方法對(duì)粉末的物理性能的影響  第二節(jié)　粉碎機(jī)理與粉碎功    一、粒度分布    二、裂縫與應(yīng)力集中    三、粉碎能量的利用    四、粉碎功消耗假說(shuō)  第三節(jié)　粉碎方法及粉碎機(jī)的分類    一、粉碎方法    二、粉碎機(jī)的分類與選擇    三、粉碎方式  第四節(jié)　粉碎作業(yè)和粉碎機(jī)的必要操作條件    一、粉碎原則    二、粉碎流程    三、粉碎機(jī)械的必要操作條件    四、粉碎、篩分、分離、除塵綜合流程設(shè)計(jì)概述  第五節(jié)　中碎篩分系統(tǒng)的操作與控制    一、中碎篩分系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程    二、影響中碎篩分產(chǎn)量的因素    三、影響中碎篩分粒度不平衡的因素    四、操作步驟    五、中碎篩分系統(tǒng)操作注意事項(xiàng)    六、生產(chǎn)故障分析處理第二章　破碎機(jī)械  第一節(jié)　顎式破碎機(jī)    一、復(fù)擺顎式破碎機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)概況    二、主要工作參數(shù)的決定    三、飛輪設(shè)計(jì)……第三章　磨粉機(jī)械第四章　篩分原理和篩分機(jī)械第五章　起重、運(yùn)輸、給料機(jī)械第六章　除塵設(shè)備　第七章　稱量原理與稱量秤第八章　混捏機(jī)與軋輥機(jī)第九章　液壓傳動(dòng)原理第十章　炭素制品成形機(jī)第十一章　瀝青制備、輸送與浸漬設(shè)備第十二章　碳素制品機(jī)械加工原理與設(shè)備　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：三、粉碎能量的利用粉碎能量的利用效率與其施加速率的關(guān)系十分密切。因?yàn)樵谶_(dá)到最大負(fù)荷與引起粉碎之間，通常有一個(gè)時(shí)間的滯后。因此，在保持有充分作用時(shí)間的前提下，一個(gè)較小的力也將導(dǎo)致顆粒的粉碎。能量的施加與出現(xiàn)粉碎的時(shí)間間隔是能量施加速率的函數(shù)。施加速率越快，則能量的利用效率越低。不難推斷，提供給粉碎機(jī)的能量不外乎消耗在下列各方面：（1）消耗在粉碎前顆粒本身的彈性變形上；（2）產(chǎn)生非彈性變形而導(dǎo)致粉碎；（3）使粉碎機(jī)本身發(fā)生彈性扭變；（4）克服顆粒間和顆粒與機(jī)件之間的摩擦阻力；（5）產(chǎn)生粉碎中的噪聲、發(fā)熱和機(jī)械振動(dòng)；（6）粉碎機(jī)本身運(yùn)轉(zhuǎn)部分的摩擦損失。據(jù)分析估計(jì)，大約只有消耗功率的10％左右被有效地利用，為使粉碎過(guò)程中能量的利用合理化，是研究粉碎過(guò)程機(jī)理的目的。四、粉碎功消耗假說(shuō)  物料粉碎時(shí)，尺寸由大變小，單位質(zhì)量的總表面積不斷增加，同時(shí)也要消耗能量。粉碎理論就是人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以概括總結(jié)，用來(lái)解釋粉碎機(jī)理，找出物料尺寸變化和能量消耗之間的關(guān)系。它對(duì)于指導(dǎo)和確定物料的粉碎方法和粉碎設(shè)備的功率、衡量粉碎效率等，具有重要的意義。由于粉碎過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，受到諸如物料的性質(zhì)、形狀、料塊粒度及其分布規(guī)律、機(jī)械類型和操作方法等許多因素的影響，因此長(zhǎng)期以來(lái)盡管中外許多學(xué)者作了大量深入的研究探討，仍然沒(méi)有一個(gè)完備的能全面概括粉碎規(guī)律的理論，而只是一些在一定程度上近似地反映客觀實(shí)際的假說(shuō)。

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《炭素機(jī)械設(shè)備》是由冶金工業(yè)出版社出版的。

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