(福建豐力機械科技有限公司/劉榮貴,張志聰,郭彬仁)MT-188系列環輥磨是福建豐力機械科技有限公司最新研制的專利產品(專利號:ZL00270593.7),是目前國內外較先進的干法生產非金屬礦超細粉體(d97≤10μm 的細磨設備。經用戶使用證實其優越的技術和經濟性能,創造了良好的經濟和社會效益。
1、環輥磨的工作原理
環輥磨采用沖擊、擠壓、研磨的原理對物料進行粉碎,在(圖1)中,固定在磨輪支架上的磨輪與銷軸之間有很大的活動間隙,當磨輪支架隨主軸進行公轉時,磨輪受離心力的作用甩向磨圈,并壓緊磨圈內壁又圍繞銷軸作自轉,物料通過磨輪與磨圈的間隙時,受到磨輪的沖擊、擠壓、研磨而粉碎。磨輪有單層或多層分布的結構形式,其工作面為曲面,磨輪數量較多,且接觸面又大,因此,粉碎效率高,物料粉碎充分,細度好。
經粉碎后的物料在重力的作用力下,落到甩料盤而被甩至氣流通道,受系統風機負壓吸力的作用,粉料隨氣流進入分級室進行分級,合格的細粉通過分級輪進入后道收集系統收集,粗料被甩向引流環內壁,重新落入粉碎室進行粉碎。
MT-188系列環輥磨已批量投放市場(200多套),在四川、廣西、廣東、湖南、江西、安徽、浙江、吉林、新疆及美國、哈薩克斯坦、東南亞各國得到廣泛應用。
MT-188系列環輥磨較之前的產品細分為3種機型,分別為MT-188A型,MT-188通用型,MT-188B型,以下的表格為3種機型的應用和區分,產品規格及主要技術參數見表1。
圖1 環輥磨機構圖
表1 MT-188系列環輥磨的型號和主要技術參數
技術參數 |
型 號 |
MT-188A(粗粉型) |
MT-188(通用型) |
MT-188B(細粉型) |
粉碎轉子有效工作外徑(mm) |
1010 |
1010 |
1010 |
粉碎轉子層數/個數 |
3層/15個 |
3層/21個 |
4層/26個 |
裝機容量 (kW) |
210 |
210 |
198 |
研磨目數 (mesh) |
400 -800 |
600-1800 |
1800-3000 |
產品細度d97 (μm) |
18-38 |
8-23 |
5-8 |
產量 (kg/h) |
3500-6000 |
1800-4500 |
1300-1800 |
注:1.加工物料為方解石。2.入料粒度≤10mm。 |
2.影響整機性能的因素分析
2.1粉碎主機
粉碎主機(圖2)是環輥磨中的核心關鍵部位,其結構形式、數量、外形、硬度等因素都將影響其工作性能。經過近10年來我們的摸索,粉碎副的層數最多不超過四層,否則設備振動大、噪聲大,不利環保。粉碎轉子與定子的工作面,弧面比直面好?;∶嬖黾恿怂鼈兊墓ぷ髅?,提高了粉碎效高。粉碎副的工作面硬度要高,不但壽命長、物料不易被污染,而且可加工硬度較高的非金屬礦(如硅灰石)。
圖2 粉碎主機
2.2減速機傳動系統
MT-188系列環輥磨的傳動形式,我們作了兩種試驗,既一級皮帶減速傳動和減速機傳動。一級皮帶傳動,結構簡單、成本低,傳動效率為90%-95%。過載時易引起打滑,皮帶的運動處于不穩定狀態,直接影響粉碎副的正常工作。粉碎后的粉體中粗顆粒多,造成分級負荷加大,分級電機易燒毀。為減少滑動損失,減小傳動比,只能提高粉碎轉子轉速,結果主機振動大,噪聲大,最終摒棄了這種傳動形式,改用傳統減速機的傳動結構(圖3),其傳動效率94-97%,提高了機械傳動效率,克服了以上的缺點,雖然制造成本略有增加,但設備運轉可靠,粉體質量穩定,均勻,無大顆粒污染。
圖3 減速機傳動系統
2.3分級裝置
MT-188系列環輥磨在制作工藝上,分級輪采用多葉片的結構,適當減薄葉片厚度,葉片傾角布置,減少粉流阻力,粗粉不易混入細粉中。選用合理的氣封結構,防止粗顆粒從分級輪端面進入成品。
2.4粉體收集系統
粉體收集系統有開路與閉路之分。開路是經布袋除塵后的氣體直接排放大氣。這種系統相對簡單,成本較低,但在排氣中帶走大部分的熱量無法采用。閉路是經布袋除塵后的氣體部分或全部返回主機。這種系統相對復雜,成本較高,其優點在于可利用廢氣中的大部分熱量,實現物料在粉碎過程中粉體在線改性,可節能30%-40%,又減少粉塵排放。同時還可減少由氣溫的變化而對系統工作穩定性影響。我公司生產的環輥磨設備都有是采用閉路系統,經用戶使用情況證明效果很好。
圖4 粉體生產流圖
3.應用
3.1干法生產重鈣超細粉
MT-188A型粗粉環輥磨適用于生產325目至800目的重質碳酸鈣粉,其特點產量大,粒度均勻,無粉塵,維修少等。重鈣粉是一種重要的無機填料,是化工產品生產中三大填料之一,占粉體應用市場55%。隨著我國經濟的迅速發展,對碳酸鈣的品位、粒度穩定等的要求越來越高。雷蒙磨屬于早期粉體設備其加工產品的細度相對較粗,一般在200-400目,近幾年來雖然對雷蒙磨進行技術改造,使產品細度提高到600-800目,但仍無法滿足用戶在粉體品位和粒度超細化等方面的要求,這樣導致產品附加值低,不能生產出適應市場需求的合格粉體。而MT-188通用型和MT-188B細粉型環輥磨正好彌補了這一不足(見表1),這兩款機型只要入料粒度不大于10mm,水份不大于8%,莫氏硬度6級以下的脆性物料,用環輥磨可一次制成800-3000目的粉體,尤其是MT-188B細粉型環輥磨2μm細粉含量高,已逐步占領了高端粉體市場。廣東某礦業公司,用同樣的碳酸鈣礦石,一種是臺灣立磨生產線制粉,另一種用MT-188環輥磨制粉,同用英國產的馬爾文粒度分析儀檢測產品細度,都可以達到預期的產品細度(D97=10μm左右)且2μm細粉含量十分接近。
3.2 MT-188的的產品細度與電耗、產量
為解決超細重鈣細粉(d97<10μm)的生產,目前國內有采用球磨加分級的生產工藝、臺灣立磨或引進國外設備。表3所列為MT-188各種機型的產品細度與電耗、產量對照表。
表3 MT-188各種機型的產品細度與電耗、產量對照表
產品細度
(D97=μ) |
MT-188A(粗粉型) |
MT-188通用 |
MT-188B(細粉型) |
電耗(kWh/t) |
產量(kg/h) |
電耗(kWh/t) |
產量(kg/h) |
電耗(kWh/t) |
產量B(kg/h) |
38(400目) |
22 |
6000-7000 |
- |
- |
- |
- |
23(600目) |
33 |
4000-5000 |
35 |
4000-5000 |
- |
- |
18(800目) |
48 |
3000-3200 |
45 |
3000-3600 |
- |
- |
10(1340目) |
- |
- |
70 |
2000-2500 |
- |
- |
7.6 (1800目) |
- |
- |
95 |
1500-1800 |
90 |
1500-1800 |
5.9 (2500目) |
- |
- |
- |
- |
120 |
1200-1300 |
5.0(3000目) |
- |
- |
- |
- |
145 |
900-1100 |
注:加工物料為方解石。 |
4. 結論
通過幾年來的生產與使用,新型離心環輥磨已日趨成熟,它且已廣泛地用于重鈣超細粉的生產,實踐證明這新機型結構簡單,操作容易,維修簡便,產品粒度可調,細度符合要求,投資的性價比高,其優越的技術和經濟性能,創造了良好的社會效益。
(廈門非金屬礦加工與應用技術交流會,發表于中國粉體技術雜志)
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