大型超细搅拌磨在亚微米级重质碳酸钙生产中的应用-矿业114网 
首页 >> 文献频道 >> 矿业论文 >> 正文
大型超细搅拌磨在亚微米级重质碳酸钙生产中的应用
2011-07-27
本文介绍了大型超细搅拌磨的基本结构特点和工作原理,以及在重质碳酸钙粉碎中研磨机的应用历史和设备的发 展过程,设计出了符合中国国情并且具有知识产权的超细磨矿设备--大型立式超细搅拌磨机, 提高了产品品质,降低了能 耗,在亚微米级重钙生产中得到了广泛应用。
年 第 �期 � � � � � � � � � � � � 中 国 非 金 属 矿 工业 导 刊 总第 � 期 �加 工 技 术 及 设 备 � 大型 超 细 搅 拌 磨 在 亚 微 米级 重 质 碳 酸 钙 生 产 中 的 应 用 � � � � 张 国 旺 , 黄 圣 生 , 李 自 强 , 赵 � 湘 , 肖 守 孝 长 沙 矿 冶 研 究 院 , 湖 南 �长 沙 � � � � ; � 中 南 大 学 资源 加 工与生 物 工程 学 院 , 湖 南 �长 沙     摘 要 : 本文 介 绍 了 大型 超 细 搅 拌 磨 的 基 本结 构 特 点 和 工作 原 理 , 以 及 在 重 质 碳 酸 钙 粉 碎 中 研 磨 机 的 应 用 历史和 设 备 的 发 展 过 程 , 设 计 出 了 符 合 中 国 国 情 并 且 具 有 知 识 产 权 的 超 细 磨 矿 设 备 � 大型 立 式 超 细 搅 拌 磨 机 � 提 高 了 产 品 品 质 , 降 低 了 能 耗 , 在 亚 微 米级 重 钙 生 产 中 得 到了 广 泛 应 用 。 关 键 词 : 超 细 搅 拌 磨 机 ;超 细 粉 体 ;重 质 碳 酸 钙 ;亚 微 米 中 图 分 类 号 : 文 献 标 识码: 文 章 编 号 : 前 言 型 干 式 立 式 螺 旋 搅 拌 磨 机 通 过 了 湖南 省 科委 组 织 在 粉 碎 设 备 的 发 展 长河 中 , 球 磨 机 家 族 占 有 非 常 重 要 的 历史地 位 , 它 的 应 用 相 当 广 泛 , 设 备 也 非 常 成 熟 , 直 至 现 在 仍 是很 重 要 的 设 备 。 然 而 随 着 现 代工业 生 产 的 不 断 发 展 , 对 粉 碎 的 要 求 也 越 来 越 高 , 传 统 的 球 磨 机 已 经 不 能 满 足 其 特 定 要 求 , 因 此 人 们 试 图 寻 找 更 高 效 、更 节 能 的 超 细 粉 碎 设 备 。 在 此 背 景下 , 开始 了 搅 拌 磨 的 发 明 和 不 断 完 善的 过 程 。 的 鉴 定 , � � 年 型 湿 式 塔 磨 机 通 过 了 原 冶 金 工业 部 和 国 家 黄 金 管 理 总局 组 织 的 鉴 定 , � � 年 � � � � 型 超 细 搅 拌 磨 机 通 过 了 江 苏 省 科委 组 织 的 鉴 定 , 并 先 后 获 � 项 国 家 专 利 。 自 � � 年 黄 金 行 业 山 东 乳 山 金 矿 选 矿 厂 应 用 立 式 螺 旋 搅 拌 磨 以 来 , 长沙 矿 冶 研 究 院 在 推 广 应 用 时 , 不 断 完 善其 结 构 和 改 进 耐 磨 材 质 , 并 利 用 长期 从 事 粉 磨 设 备 研 制 和 选 矿 制 粉 工艺 的 优 势 , 设 计 出 了 具 有 自 有 知 识 产 权 的 系 列 化 立 式 螺 旋 搅 拌 磨 , 产 品 不 断 更 新, 已 在 黄 金 、磁 材 、锰 业 、化 工、稀 土 � � 年 和 � � � � 提 出 搅 拌 磨 概 念及 完 成 湿 磨 粉 碎 , � � 年 高 速 搅 拌 球 磨 机 � � � � 砂 磨 机 �问 世 , � 年 日 本河 端重 胜 博 士发 明 塔 磨 机 � � � � � � 。 � 直 到� 世 纪 � 年 代新材 料 的 发 展 , 各 种搅 拌 磨 机 开 始 出 现 。 现 在 造 纸 、塑 料 、涂 料 等 行 业 的 发 展 , 需 要 的 颜 料 细 度 极 细 � 例 如 重 钙 涂 布 级 要 求 � �μ � ≥ 和 无 机 非 金 属 等 行 业 应 用 多台 套 。 最 近 又 研 制 型 大型 超 细 搅 拌 磨 , 在 太 阳 纸 业 高 旭 化 工公 司 和 广 东 东 莞立 伟达 �台 资�公 司 成 功 应 用 , 取 得 了 重 质 碳 酸 钙 湿 法 研 磨 设 备 大型 化 生 产 的 突 破, 必将 促 进 湿 法 研 磨 重 钙 的 品 质 提 高 和 生 产 成 本的 降 低 。 设 备 结构 和 工 作原 理 ~ , �� ≤ ~ � �μ �, 而 且 产 量 较 大� 要 。 因 此 研 磨 设 备 研 究 非 常 剥片 机 开始 � 出 现 了 � � 、� � 和 � � 剥片 机 , 近 年 出 现 了 大型 超 细 搅 拌 磨 , 设 备 求 从 �~ �万 甚 至 � 万 活 跃 �国 内 � 年 代末开始 � 从 、 大型 超 细 搅 拌 磨 的 结 构 如 图 � 所 示 , 由 筒 体 、 组 合 式 搅 拌 器 、传 动装 置 和 机 架 等 组 成 。 筒 体 内 充 满 一 定 的 磨 矿 介 质 �锆 珠 、瓷 珠 或 玻璃 珠 �。 传 动装 置 带动搅 拌 轴 以 中 等 速 度 旋 转 , 通 过 优 化 的 搅 拌 器 结 构 强 制 带动介 质 球 和 物 料 在 筒 体 内 作 多维 循 环 旋 转 运 动, 物 料 在 磨 矿 介 质 重 量 压 力 和 搅 拌 器 回 转 产 生 的 挤 压 力 下 利 用 摩 擦 和 冲 击 碰 撞 被 有 效 地 研 磨 。 矿 、 、 至 质 量 也 在 不 断 提 高 , 已 从 油 漆 、颜 料 行 业 的 小 型 砂 磨 机 正 向 金 属 矿 和 非 金 属 矿 应 用 的 大型 搅 拌 磨 矿 机 发 展 。 长沙 矿 冶 研 究 院 从 � 世 纪 � 年 代末就 着 手 立 式 螺 旋 搅 拌 磨 机 �或 简 称 立 磨 机 或 塔 磨 机 �的 研 制 , � 年 代先 后 在 试 验 室 和 中 试 研 制 了 � � � , � � � � � 立 式 螺 旋 搅 拌 磨 机 , 在 此 基 础 上 进 行 了 广 泛 的 工作 参 数和 物 料 的 细 磨 试 验 , 在 � � 年 � 月 和 收 稿 日 期 : � � � � � � 作者简 介 : 张 国 旺 , 男 , � 岁 , 教 授 级 高 级 工程 师。 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科学 基 金 重 点 项 目� � � � � 。 � 张 国 旺 等 : 大型 超 细 搅 拌 磨 在 亚 微 米级 重 质 碳 酸 钙 生 产 中 的 应 用 表 国 外 涂 布 级 的 典 型 物 理 性 能 浆 经 加 料 口 泵 送 入 磨 腔 内 , 经 介 质 之 间 强 烈 研 磨 、 剪 切 和 冲 击 碰 撞 磨 细 , 成 品 浆 由 上 部 筛 网 过 筛 溢 出 排 入 贮 浆 桶 。 类 型 底 涂 级 面 涂 级 固 含 量 粘 度 泥 浆 � 本� 泥 浆 � 本� 亮 度 � � 本 � � 本 传 动装 置 搅 拌 器 � 具 � ��� � � � 最 大粒 径 �μ � �μ �含 量 ��μ �含 量 � � � � � 粒 径 分 布 � � �μ �含 量 � � 筒 体 平 均 粒 径 �μ � � � � � 比 表 面积 � � 借 鉴 已 经 运 转 的 磨 机 所 获 得 的 经 验 相 结 合 , 经 济 地 确 定 最 佳大型 超 细 立 式 搅 拌 磨 机 的 基 本结 构 和 参 数, 然 后 进 行 机 械 设 计 。 机 架 筒 体 � 筒 体 高 度 影 响 介 质 表 面压 力 , 介 质 表 面 压 力 随 筒 体 高 度 增 加 而 逐 步 增 大, 当 超 过 一 定 高 度 后 , 变 化 极 小 。 根 据 国 外 设 备 的 情 况 及 我 们 的 经 验 � 筒 体 径 高 比 取 �∶ �~ �∶ �。 筒 体 衬 板 采 用 耐 磨 不 锈 钢 、高 分 子 材 料 衬 板 或 刚 玉 衬 , 特 殊 行 业 可 根 据 具 体 要 求 设 计 。 筒 体 上 须 合 理 设 置 泵 送 给 料 口 、浆 料 溢 流 口 、排 球 口 及 清 洗 口 等 , 考 虑 到发 热 情 况 , 筒 体 设 计 为 夹 套 形 式 , 实 际 证明 冷 却 效 果 良 好 。 搅 拌 器 � 搅 拌 器 是该 设 备 的 关 键 部 件 , 采 用 组 装 圆盘 结 构 和 叶 片 结 构 , 较 好 地 解 决 了 启 动和 磨 损 问 题 。 在 大量 的 试 验 研 究 基 础 上 , 对 其 结 构 参 数进 行 了 正 确 地 确 定 , 不 是简 单 、机 械 地 仿 造 。 确 定 原 则 是搅 拌 器 外 径 至 筒 体 内 壁 的 间 隙 应 满 足 不 卡 球 , 充 分 利 用 能 量 传 送 给 介 质 球 运 动和 筒 壁 磨 损 低 。 该 间 隙 大小 还与 转 速 、介 质 尺 寸和 搅 拌 器 结 构 等 有 关 。 叶 片 数量 的 选 择 主 要 考 虑 了 能 量 的 输 送 频率 、 介 质 充 填 量 、功 率 输 入 情 况 、磨 矿 停 留 时 间 , 同 时 也 考 虑 了 搅 拌 体 的 受 力 情 况 及 设 备 稳 定 性 。 传 动装 置 � 采 用 电 机 直 接 驱 动行 星齿 轮 减 速 机 的 组 合 , 较 好 地 达 到搅 拌 器 转 速 工作 范 围 。 磨 机 的 工艺 图 大型 超 细 搅 拌 磨 结构 造 纸 涂 布 重 钙 的 要 求 造 纸 涂 布 重 质 碳 酸 钙 除 了 满 足 其 矿 石 的 物 理 性 能 和 化 学 成 分 外 , 还应 满 足 如 下 要 求 。 � 粒 度 及 粒 度 分 布 要 求 : 底 涂 级 重 质 碳 酸 钙 � � � �μ �大于 要 求 ��μ �大于 的 产 品 , 而 且 提 出 了 窄 分 布 � 白度 : 白度 是天然 源 , 白度 不 同 , 从 石 灰 石 、方 解 石 到大理 石 , 的 白度 由 。 一 般 要 求 涂 布 重 钙 白度 大于 或 者 更 高 。 , 而 面涂 级 重 质 碳 酸 钙 的 粒 度 , 甚 至 有 的 要 求 ��μ �大于 的 产 品 需 求 。 的 优 点 , 不 同 的 矿 ~ 到 �流 变 性 � 泥 浆 状 的 有 很 好 的 流 变 性 , �面 涂 固 含 量 , 细 度 � �μ � 大于 , 粘 度 要 求 小 于 �具 �。 � 磨 耗 � 湿 法 的 磨 耗 , 大于 � � � � 车 速 的 磨 耗 值 通 常 采 用 菲 尔 康磨 耗 仪 测 定 , 一 般 填 料 小 于 � � � 涂 布 料 小 于 。 国 内 正 在 制 定 湿 法 研 磨 碳 酸 钙 产 品 标准 , 生 产 企 业 到时 可 以 参 照执 行 并 高 于 标准 。 其 中 国 外 涂 布 级 的 典 型 物 理 性 能 如 表 � , 可 以 参 考 。 大型 磨 机 的 设 计 及 工 艺 工艺 流 程 示 意如 图 � 所 示 , 湿 法 研 磨 碳 酸 钙 生 产 线 基 本工艺 流 程 步 骤 为 : 磨 机 的 设 计 �按拟定 的 磨 矿 条 件 �即 原 矿 、水 、助 剂 的 配 比 �将 原 矿 、水 、助 剂 加 入 调 浆 池 搅 拌 一 定 的 时 间 使 之 均 匀 ; 由 于 影 响 超 细 搅 拌 磨 的 磨 矿 过 程 因 素 很 多� 例 如 被 磨 物 料 的 性 质 和 被 磨 物 料 所 处 的 状 态 、希 望 的 产 品 细 度 以 及 机 械 结 构 等 因 素 , 单 纯 从 理 论 上 进 行 设 计 还不 太 可 能 。 我 们 采 取 的 方 法 是� 进 行 必要 的 理 论 分 析 , 通 过 间 歇 式 运 转 的 实 验 室 磨 机 试 验 , 再 �用 渣 浆 泵 或 齿 轮 泵 将 调 浆 池 中 的 搅 拌 均 匀 的 原 矿 浆 打 入 缓 冲 桶 中 ; �用 隔 膜 泵 将 在 缓 冲 桶 中 搅 拌 的 原 矿 浆 从 磨 机 � 年 第 �期 � � � � � � � � � � � � 中 国 非 金 属 矿 工业 导 刊 总第 � 期 ● ● ● ● � � 料 水 助 剂 � � � � � � — — ■ ● — 产 品 — 原 矿 调 浆 桶 泵 缓 冲 桶 泵 磨 机 贮 浆 桶 图 大型 湿 法 超 细 搅 拌 磨 粉 碎 工 艺 底 部 打 入 磨 机 中 磨 矿 ; � � � � � � �随 着 磨 机 中 矿 浆 的 逐 渐 增 多, 磨 矿 产 品 �即 磨 细 后 的 矿 浆 � 从 磨 机 上 部 溢 流 口 溢 出 , 通 过 振筛 机 , 顺 管 道 流 入 贮 浆 桶 中 。 必要 时 设 置 多级 振动筛 或 分 级 设 备 , 以 确 保产 品 最 大粒 径 及 粒 度 分 布 。 以 上 流 程 是通 过 控 制 溢 流 的 流 量 大小 来 控 制 矿 浆 在 磨 机 中 的 停 留 时 间 , 从 而 控 制 产 品 的 细 度 以 及 产 量 的 大小 , 属 于 开路 连 续 生 产 工艺 流 程 。 粒 度 �μ � 图 重 质 碳 酸 钙 原 矿 和 � 级 � �μ �≥ � � � � � � � 湿 法 重 钙 的 粒 度 分 布 � 对 于 � �μ � 大于 矿 , 对 于 � �μ � 大于 用 二 段 磨 矿 。 表 �是年 产 研 磨 生 产 设 备 配 置 。 ~ ~ 产 品 , 可 采 用 一 段 磨 产 品 或 更 高 , 建 议 采 � 国 外 某 公 司 标准 样 品 � 大型 搅 拌 磨 生 产 产 品 万 � �μ �大于 的 湿 法 图 大型 搅 拌 磨 生 产重 钙 与 国 外 生 产重 钙 产品 的 粒 度 比 较 功 , 必将 带动湿 法 研 磨 重 钙 厂 家 的 技术 进 步 , 提 高 湿 法 重 钙 产 品 品 质 , 大大降 低 能 耗 , 降 低 生 产 成 表 设 备 配置 材 质 设 备 名称 调 浆 池 型 号 规 格 装 机 功 率 � � � �~ � 不 锈 钢 � 本。 以 � 万 � 元 , 则 一 年 节 省 电 费 �参 考 文 献 � 亚 微 米重 钙 浆 料 为 例 , 每 吨 节 省 电 费 渣 浆 泵 �寸 � 万 元 , 效 益 相 当 可 观 。 缓 冲 桶 不 锈 钢 不 锈 钢 � 隔 膜 泵 � 型 超 细 搅 拌 磨 振 动 筛 张 国 旺 �立 式 螺 旋 搅 拌 磨 矿 机 在 工业 中 的 应 用 � � 金 属 矿 山 � 型 � 不 锈 钢 不 锈 钢 贮 浆 桶 � � � 张 国 旺 �我 国 塔 磨 的 研 制 和 应 用 � � 化 工矿 山 技术 � � � � � 张 国 旺 �破碎 粉 磨 设 备 的 现 状 和 发 展 � � 粉 体 技术 � � � � � �张 国 旺 �搅 拌 型 球 磨 机 的 研 究 和 发 展 � � 中 国 颗 粒 学 会 制 备 与 处 理 学 术 会 议 � 徐 州 � � � 根 据 现 场 平 面布 置 定 管 道 及 阀 门 不 锈 钢 � � 磨 机 在 湿 法 研 磨 重 钙 行业 中 的 应 用 黄 圣 生 �料 层 破碎 新工艺 研 究 � � 有 色 金 属 �选 矿 部 分 � 大型 超 细 搅 拌 磨 已 成 功 地 应 用 在 山 东 某 大 �张 国 旺 �立 式 螺 旋 搅 拌 磨 矿 机 的 理 论 和 设 计 � � 湖南 省 科学 技术 协 会 首 届 青 年 学 术 年 会 论 文 集 � � 长沙 � 湖南 科学 技 术 出 版 社 � � � 型 造 纸 企 业 , 原 矿 和 � 级 湿 法 重 钙 粒 度 分 布 见 图 �, 产 品 细 度 ��μ �含 量 大于 , 按浆 料 计 细 度 ��μ �含 量 大于 按浆 料 计 的 处 理 能 力 � � � �固 含 柴 山 敦 � タ ヮ — ミ ル � � 型 粉 碎 机 に ぉ ぃ て 搅 拌 ス ク リ ュ 量 能 耗 小 于 � ~ 的 处 理 能 力 �具 。 产 品 固 含 量 — の 回 转 速 度 が粉 碎 效 果 に 与 ぇ る 影 响 � 资源 と 素 材 � , 能 耗 小 于 � ~ �具 。 D.E.Stief, et al.Tower mill and its application tofine grinding[J].. Minerals and Metallurgical Processing,1987,(4):45. 图 � 为 工业 大型 超 细 搅 拌 磨 生 产 的 造 纸 涂 布 用 亚 微 米重 钙 颜 料 与 国 外 某 公 司 的 产 品 粒 度 比 较 。 从 图 可 见 , 工业 大型 超 细 搅 拌 磨 生 产 的 重 钙 浆 料 达 到 国 外 某 公 司 产 品 粒 度 , 粒 度 � � 小 于 �μ � , 作 为 涂 布 颜 料 已 应 用 于 造 纸 工业 , 满 足 其 工业 要 求 。 F.Marmor.Energy-saving fine-grinding using the Sala-Agitated- Mill SAM[J].Aufbereitungs-Technik,1993,34(10):506-511. � 张 国 旺 �重 质 碳 酸 钙 粉 磨 设 备 及 工艺 � � 无 机 盐 工业 � � � � � � � � � � � � � 宋 宝 祥�造 纸 研 磨 碳 酸 钙 制 造 、应 用 及 发 展 现 状 � � 中 国 非 金 属 矿 工业 导 刊 � � � � � � � 大型 超 细 搅 拌 磨 从 � � 年 �月 运 行 以 来 , 设 备 性 能 稳 定 、噪音低 、能 耗 省 、操 作 简 便 。 其 研 制 成 � 方 苍 舟 �陈 贤 树 �重 钙 类 非 金 属 矿 超 细 加 工工艺 探 讨 � � 中 国 非 金 属 矿 工业 导 刊 �编 辑 � 邹蔚 蔚 �     �
  • 中矿传媒与您共建矿业文档分享平台下载改文章所需积分:  5
  • 现在注册会员立即赠送 10 积分


皖公网安备 34050402000107号