大型球磨机如何解决噪音问题

球磨机主要由筒体、电机、齿轮传动装置等组成,电机通过齿轮传动装置带动筒体旋转时,靠离心力和衬瓦的磨擦力作用,将筒体内的钢球和物料(如煤块等)带到一定高度,然后在自身重力作用下沿抛物线方向落下,物料则在钢球与衬瓦之间的撞击和研作用下被逐渐粉碎,达到了将物料磨成粉末的目的。球磨机噪声主要来自三个方面,一是筒体转动时钢球与钢球、钢球与筒体、钢球与物料等相互撞击而产生的机械性噪声;二是齿轮传动部分产生的机械啮合噪声;三是电机产生的电磁噪声和排风噪声。

以DTM300/580型球磨机为例,其筒体有效直径为3000毫米,筒体有效长度为5800毫米,筒体转速为19.34转/分,筒体有效容积为31.04m3,更大装球量为50吨。未治理前,实测DTM300/580型球磨机负载噪声为117分贝(A),其频谱特性列于表1。球磨机系宽频带噪声,峰值频率为1000~2000赫,声级均在114分贝以上。实测电机和传动部分噪声为92分贝(A)左右。

为了研究球磨机筒体部分噪声特性,将球磨机内钢球倒出,让球磨机在无钢球、无负载的情况下运行,实测此时的筒体噪声为88分贝(A),齿轮传动的噪声也为88分贝(A),其频谱特性也列于表1。由表1可知,球磨噪声主要是筒体噪声,而筒体噪声又主要是由钢球冲击产生的,钢球冲击筒体产生的噪声级比其它噪声级要高出25分贝(A)。有钢球冲击时500~2000赫的声级均在110分贝以上,无钢球冲击时500~2000赫的声级均在84分贝以上,两者相差均在26分贝以上,因此,要降低球磨机噪声,首先必须降低钢球冲击筒体而产生的撞击性噪声。

隔声套设计,利用多层耐热高阻尼复合材料,将球磨机筒体紧紧地卡箍起来,与筒体一道旋转,使筒体运转中产生的冲击性噪声经阻尼材料的内耗衰减和吸声材料、隔声材料的吸隔作用,从而达到降噪的目的。

由于球磨机筒体尺寸较大,阻尼隔声套不可能做成一个整体,故将其分割成鱼鳞片状板块,在筒体圆周方向分割为8段,在轴向分割为7段,共由56块隔声、吸声、阻尼板块组成,每块重约70公斤,隔声套总重约4吨。约占球磨机总重的3~5%。板块之间用翻边铁件及螺栓联接。

球磨机内衬锰钢板用大螺栓固定于钢结构筒体上,大螺栓和螺帽明露于筒体外侧,为便于更换和检修锰钢板衬瓦,大螺栓和螺帽部分不能安装隔声套。这样,大螺栓和螺帽部分不仅是隔声的薄弱环节,而且是筒体固体传声的“声桥”,筒体噪声将会由此传出。为解决这个问题,专门设计安装了一个隔声小盒,小盒内部装填吸声材料,外部加装了一个带吸铁的隔声小门,长久磁铁使小门处于常闭状态,一旦大螺栓断裂,小门会随之打开,这样检查和更换大螺栓就十分方便。

为减少大牙轮传动部分向外辐射噪声,在其侧面加装隔声吸声板,隔声吸声板厚100毫米,外径约4000毫米,宽约300毫米,制成“П”型结构,固定于大牙轮护板外侧。

有些要求高的车间,可在电机排风口加装消声器,也可在电机和减速箱外侧加装可拆式隔声罩,隔声罩上再安装进出风消声器,以降低电机和减速箱温升。