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四川瑞馳拓維機械制造有限公司 2011-05-31 點擊4993次
1.前言
在粉碎設備的發(fā)展長河中，球磨機家族占有非常重要的歷史地位，它的應用相當廣泛，設備也非常成熟，直至現(xiàn)在仍是很重要的設備。然而隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對粉碎的要求也越來越高，傳統(tǒng)的球磨機已經(jīng)不能滿足其特定要求，因此，人們試圖尋找更高效、更節(jié)能的超細粉碎設備。在此背景下，開始了攪拌磨的發(fā)明和不斷完善的過程。1928年Klein和Szegvari提出攪拌磨概念和完成濕磨粉碎，1948年高速攪拌球磨機問世，1952年日本河端重勝博士發(fā)明塔磨機。直到20世紀60年代新材料的發(fā)展，各種攪拌磨機正式開始出現(xiàn)?，F(xiàn)在造紙、塑料、涂料等行業(yè)的發(fā)展，需要的顏料細度極細，例如重鈣涂布級要求-2um>=90%-95%,d50<=0.5-0.7um,而且產(chǎn)量較大，要求從2-5萬t/a甚至10萬t/a。因此研磨設備研究非?；钴S，國內(nèi)80年代末開始，從80L剝片機開始，出現(xiàn)了100L、300L和500L大型超細攪拌磨，設備質量也在不斷提高，已從油漆、顏料行業(yè)的小型砂磨機正向金屬礦和有色金屬礦應用的大型攪拌磨礦機發(fā)展。
長沙礦冶研究院從20世紀70年代末就著手立式螺旋攪拌磨機(或簡稱立磨機或塔磨機)的研制，80年代先后在試驗室和中試研制了JM-230，JM-260和JM-460立式螺旋攪拌機，在此基礎上進行了廣泛的工作參數(shù)和物料的細磨試驗，在1989年12月JM-500型干式立式螺旋攪拌磨機通過了湖南省科委組織的鑒定，1990年JM-1000型濕式塔磨機通過了原冶金工業(yè)部和國家黃金管理總局組織的鑒定，1998年KJLM-400型超細攪拌磨機通過了江蘇省科委組織的鑒定，并先后獲4項國家專利。
自1990年黃金行業(yè)山東乳山金礦選礦廠應用立式螺旋攪拌磨以來，長沙礦冶研究院在推廣應用時，不斷完善其結構和改進耐磨材質，并利用長期從事粉磨設備研制和選礦制粉工藝的優(yōu)勢，設計出了具有自有知識產(chǎn)權的系列化立式螺旋攪拌磨，產(chǎn)品不斷更新，已在黃金、磁材、錳業(yè)、化工、稀土和無機非金屬等行業(yè)應用260多對號套。最近又研制3600L型大型超細攪拌磨，在太陽紙業(yè)高旭化工公司和廣東東莞立偉達(臺資)公司成功應用，取得了重質碳酸鈣濕法研磨設備大型化生產(chǎn)的突破，必將促進濕法研磨重鈣的品質提高和生產(chǎn)成本的降低。
2.設備結構和工作原理
大型超細攪拌磨的結構由筒體、組合式攪拌器、傳動裝置和機架等組成。筒體內(nèi)充滿一定的磨礦介質(鋯珠、瓷珠或玻璃珠)。傳動裝置帶動攪拌軸以中等速度旋轉，通過優(yōu)化的攪拌器結構強制帶動介質球和物料在筒體內(nèi)作多維循環(huán)旋轉運動，物料在磨礦介質和攪拌器回轉產(chǎn)生的的擠壓力下利用摩擦和沖擊碰撞被有效地研磨。礦漿經(jīng)加料口泵送入磨腔內(nèi)，經(jīng)介質之間強烈研磨、剪切和沖擊碰撞磨細，成品漿由上部篩網(wǎng)過篩溢出排入貯漿桶。 3.造紙涂布重鈣的要求 造紙涂布重質碳酸鈣除了滿足其礦石的物理性能和化學成分外，還應滿足如下要求。 (1)粒度及粒度分布要求：底涂級重質碳酸鈣(GCC)-2um大于60%，而面涂級重質碳酸鈣的粒度要求-2um大于90%。一般要求涂布重鈣白度大于90%或者更高?！ ?2)白度：白度是天然GCC的優(yōu)點，不同的礦源，白度不同，從石灰石、方解石到大理石，GCC的白度由86%到96%。一般要求涂布重鈣白度大于90%或者更高。 (3)流變性：泥漿狀的GCC有很好的流變性，面涂GCC固含量75%，細度-2um大于95%，粘度要求小于300mPa.s?！ ?4)磨耗：濕法GCC的磨耗，大于800m/min車速的磨耗值通常采用菲爾康磨耗儀測定，一般填料小于25mg，涂布料小于5mg?！ 鴥?nèi)正在制定濕法研磨碳酸鈣產(chǎn)品標準，生產(chǎn)企業(yè)到時可以參照執(zhí)行并高于標準。
4.大型磨機的設計及工藝 4.1磨機的設計 由于影響超細攪拌磨的磨礦過程因素很多，例如被磨物料的性質和被磨物料所處的狀態(tài)、希望的產(chǎn)品細度以及機械結構等因素，單純從理論上設計還不太可能。我們采取的方法是：進行必要的理論分析，通過間歇式運轉的實驗室磨機實驗，再借鑒已經(jīng)運轉的磨機所獲得的經(jīng)驗相結合，經(jīng)濟地確定最佳大型超細立式攪拌磨機的基本結構和參數(shù)，然后進行機械設計。
簡體：簡體高度影響介質表面壓力，介質表面壓力隨筒體高度增加而逐步增大，當超過一定高度后，變化極小。根據(jù)國外設備的情況及我們的經(jīng)驗，筒體徑高比取1：5-1：6.筒體襯板采用耐磨不銹鋼、高分子材料襯板或剛玉襯，特殊行業(yè)可根據(jù)具體要求設計。筒體上須合理設置泵送給料口、漿料溢流口、排球口及清洗口等，考慮到發(fā)熱情況，筒體設計為夾套形式，實際證明冷卻效果良好。
攪拌器：攪拌器是該設備的關鍵部件，采用組裝圓盤結構和葉片結構，較好地解決了啟動和磨損問題。在大量的試驗研究基礎上，對其結構參數(shù)進行了正確的確定，不是簡單、機械地仿造。確定原則是攪拌器外徑至筒體內(nèi)壁的間隙應滿足不卡球，充分利用能是傳送給拿云握霧球運動和筒壁磨損低。該間隙大小還與轉速、介質尺寸和攪拌器結構等有關。葉片數(shù)量的選擇主要考慮了能量的輸送頻率、介質填充量、功率輸入情況、磨礦停留時間，同時也考慮了攪拌體的受力情況及設備穩(wěn)定性?！ 鲃友b置：采用電機直接驅動行星齒輪減速機的組合，較好地達到攪拌器轉速工作范圍。 4.2磨機的工藝 濕法研磨碳酸鈣生產(chǎn)線基本工藝流程步驟為： (1)按擬定的磨礦條件(即原礦、水、助劑的配比)將原礦、水、助劑加入調(diào)漿池攪拌一定的時間使之均勻；
(2)用渣漿泵或齒輪泵將調(diào)漿池中的攪拌均勻的原礦漿打入緩沖桶中；、
(3)用隔膜泵將在緩沖桶中攪拌的原礦漿從磨機底部打入磨機中磨礦；
(4)隨著磨機中礦漿的逐漸增多，磨礦產(chǎn)品(即磨細后的礦漿)從磨機上部溢流口溢出，通過振篩機，順管道流入貯漿桶中。必要時設置多級振動篩和分級設備，以確保產(chǎn)品最大粒徑及粒度分布?！ ∫陨狭鞒淌峭ㄟ^控制溢流的流量大小來控制礦漿在磨機中的停留時間，從而控制產(chǎn)品的細度以及產(chǎn)量的大小，屬于開路連續(xù)生產(chǎn)工藝流程。 對于-2um大于60%-90%產(chǎn)品，可采用一段磨礦，對于-2um大于95%-98%產(chǎn)品或更高，建議采用二段磨礦?！?5.磨機在濕法研磨重鈣行業(yè)中的應用 3600L大型超細攪拌磨已成功地應用在山東某大型造紙企業(yè)。產(chǎn)品細度-2um含量大于68%的處理能力4.6t/h(固含量72%，按漿料計)，能耗小于40-50kW.h/t。產(chǎn)品細度-2um含量大于90%的處理能力2.1t/h(固含量72%，按漿料計)，能耗小于80-90kW.h/t?！ 」I(yè)大型超細攪拌磨生產(chǎn)的重鈣漿料達到國外某公司產(chǎn)品粒度，粒度d90小于2um，作為涂布顏料已應用于造紙工業(yè)，滿足其工業(yè)要求。 大型超細攪拌磨從2004年6月運行以來，設備性能穩(wěn)定、噪音低、能耗省、操作簡便。其研制成功，必將帶動濕法研磨重鈣廠家的技術進步，提高濕法重鈣產(chǎn)品品質，大大降低能耗，降低生產(chǎn)成本。以10萬t/a亞微米重鈣漿料為例，每噸節(jié)省電費20元，則一年節(jié)省電費200萬元，效益相當可觀。