1.概述
1.1石灰石礦簡介
石灰石礦的主要成分是碳酸鈣,石灰石用途極廣,其由于在自然界中分布廣、易于獲取的特點而被廣泛應用,作為重要的建筑材料有著悠久的開采歷史。在現代工業中,石灰石是制造水泥、石灰、電石、煙氣脫硫的主要原料,是冶金工業中不可缺少的熔劑灰巖,優質石灰石經超細粉磨后,被廣泛應用于造紙、橡膠、油漆、涂料、醫藥、化妝品、飼料、密封、粘結、拋光等產品的制造中。而不同的應用領域,對其礦物粉磨細度、白度和純度要求都有所不同 ,目前石灰石礦粉磨加工應用較廣的細度范圍在0.125-0.022mm之間。
1.2石灰石粉磨加工設備的使用現狀
石灰石各類粉體在我國應用領域廣,需求量大,巨大的市場需求帶動國內資本、人力在該行業的大量涌入,一度是礦區小廠遍布、亂采亂挖,漫天塵土。特別由于我國技術落后,環保意識薄弱,石灰石礦資源的開發利用所引起的能耗、環境、生態問題越來越多。行業的可持續發展越來越面臨著嚴峻考驗。近年來,隨著國家對資源管理的日益加強,合理開發、減少浪費,在礦石加工及其他生產環節上做好節能降耗越顯重要。目前國內石灰石礦粉磨加工的主要設備種類有很多,其中應用最廣的是擺式磨粉機(亦即雷蒙機),這些設備在加工細度0.125-0.022mm之間時,具有能耗較低,一次設備投入少,且操作維護簡單,但也普遍存在小機型、單機產量低、環保差。特別是耐磨件,使用壽命短,影響設備的持續生產。而能滿足大規模生產的節能大型擺式粉磨設備較為缺乏。
2.HC2000大型擺式磨粉機及其在石灰石粉磨加工中的應用
HC2000大型擺式磨粉機是桂林鴻程礦山設備制造有限責任公司自主開發的新一代大型高效粉體磨粉機。它借鑒了擺式磨粉機的工作原理,改進了擺式磨粉機的擺動方式,在不改變其他參數的情況下,離心碾壓力提高近35%,完善了磨輥與磨環接觸區,提高了粉碎效能,使得產品產量及細度都有較大提升,產品的細度范圍可達0.125-0.022mm之間,同時,采用整體式底座,改進了傳動裝置和磨輥總成密封結構,設備的運行可靠性更高、維護保養更便捷,再有采用脈沖收塵器進行產品收集,收集效率高,避免了粉塵外溢。通過和高精度分級機、脈沖收塵器等設備組合在一起組成為一個大型粉體加工系統,其具有產量大、單位功率產量高,綜合投資費用及運行費用低環保??蓾M足國家產業政策和不斷擴大的工業化規模生產需求。
2.1 HC2000大型擺式磨粉機簡介
(1)HC2000大型擺式磨粉機的結構
HC2000大型擺式磨粉機主要由整體底座、減速機傳動裝置、中心軸、梅花架、磨輥總成、磨環、回氣箱、罩筒、分級機等部件組成,設備結構見圖1
(2)HC2000大型擺式磨粉機工作原理
在傳動裝置的驅動下,中心軸帶動著梅花架總成、磨輥總成、鏟刀架、鏟刀座總成一起旋轉,磨輥總成安裝在直立縱向的擺軸上,旋轉產生巨大的離心力使磨輥與磨環緊貼在一起,物料在鏟刀座總成作用下,不斷把物料鏟送至磨環、磨輥間,磨環和磨輥在相對旋轉運動中以近8米/秒的線速度在離心力的作用下不斷對物料進行碾壓、擠壓、沖擊。對物料進行粉碎細化。粉碎后的粉體在氣流的帶動下上升到分級區域,由渦輪分級機進行氣粒分離,經渦輪分級機分離出的合格粉體通過進粉管道由旋風和脈沖收塵器收集。不合格的粉體降回主機,并被再次碾壓破碎,直至合格。
(3)主要技術參數
主要技術參數列于表1。
技術參數 |
HC2000 |
主機轉速(r/min) |
72 |
主機功率(kw) |
280 |
分級機轉速(r/min) |
0~750 |
分級機功率(kw) |
75 |
風機轉速(r/min) |
1700 |
風機功率(kw) |
315 |
產品粒度(mm) |
0.022~0.125(通篩率97%) |
產量(t/h) |
10~60 |
主機重量(kg) |
136 |
2.2針對石灰石礦粉磨加工的特殊適應性設計
①整體式底座,結構扎實可靠,抗震能力強,傳統的擺式磨粉機回氣箱與底座為分體結構,通過雙層螺栓緊固在一起,在該區域集中存在碾磨、撞擊發生的震動及噪聲,而該區域極易出現震動疲勞破壞,采用整體式底座可避免了以往回氣箱與底座分體結構因長時間工作震動疲勞而造成的其它構件開裂或損壞。
②采用特種橡膠及耐磨材料制成的減震軸套,不但對設備運轉產生的震動進行有效的隔離,也改變以往雷蒙機所采用的膠套結構使用壽命短、維修頻繁的缺陷,保證了生產的持續性
③新型結構的梅花架構成緊湊、合理、可靠,不需對其拆卸,即可進行磨環的更換操作,減少了維護時間,也避免象以往雷蒙機梅花架結構需拆裝易造成的額外故障
④免維護磨輥總成采用多層阻隔結構保證磨輥裝置的密封,磨輥裝置的工作環境為極高粉塵濃度,傳統的R型擺式磨粉機的磨輥裝置靠疊層密封無法可靠進行軸承密封,而本項目采用浮動油封技術、螺旋密封及骨架油封多層阻隔結構,密封可靠,極大地減少設備維護時間
⑤分級機采用大型強制渦輪分級技術,處理量大,分級效率高,可使成品粒度在0.022-0.125mm之間無級調節,同時,采用氣封阻隔技術,分級精度高,確保成品合格率的穩定性。
⑥采用離線清灰脈沖收塵系統,具有清灰效果強,濾袋使用壽命長,收塵效率高達99.9%,更能適應高粉塵濃度、大水分的收塵工況,而且經過該收塵系統氣粉分離后,排出的氣體含塵濃度達到國家排放標準,使得磨粉系統更加環保。
⑦結合擺式磨粉機的工況,其耐磨件工作時多為剪壓、碾磨及沖擊,傳統雷蒙機耐磨件采用的高錳鋼在此工況下,很難形成耐磨層,HC2000大型擺式磨粉機的耐磨件材料采用耐磨合金,在此工況下其耐磨性較雷蒙機所采用的高錳鋼耐磨性提高1-3倍。
⑧優化設備控制系統,設備控制采用PLC智能操作(多部件聯動一鍵操作)模式,同時在大規模生產中的集中遠程控制,使用戶可以實時或實地時時監控設備運行。
3.工藝系統和運行效果
3.1工藝流程
HC2000大型擺式磨粉機加工石灰石粉工藝系統流程圖如圖2:
待粉磨的物料通過破碎機破碎成<50mm的顆粒。經提升機送至儲料斗,可調速的皮帶給料機或震動給料機從料斗經罩筒進料口定量輸送到主機腔內。物料通過磨輥和磨環的相對運動而產生擠壓、碾壓成粉體。粉體通過磨內選粉裝置,合格的粉體隨磨內的氣流帶出,被旋風收集器收集為成品,不合格的粗顆粒落回主機繼續被磨粉,同時,為保持管路內部氣流的平衡,多余的部分氣量經風機與主機之間的管道排到一套脈沖收塵器內,經氣粉分離后從脈沖收塵器排到大氣。
3.2運行效果
2011年HC2000大型擺式磨粉機在浙江長興華星鈣業有限公司應用。經檢測,單臺HC2000大型擺式磨粉機產量穩定在38-42t/h(公司原用的5R雷蒙機單臺產量僅為6-7 t/h)。耐磨件的壽命平均在5000-5500小時,與原用的5R雷蒙機耐磨件相比,耐磨件的壽命平均提高1倍多。同時通過與同期其他廠家同類設備的產量對比,結果如下表2:
設備名稱 |
HC2000擺式磨粉機 |
5R4119擺式磨粉機 |
產品粒度范圍(目)
產量(t/h)(D97=250目)
主機功率(kw)
系統裝機總功率(kw)
產品收集方式
烘干能力
噪聲(dB)
系統設備維護量 |
80-600
38-42
280
680
脈沖收集
高
87
低 |
100-400
6-7
75
157.5
旋風收集
中
92
高 |
產品電耗(kw.h/t)
環保 |
16.5(250目)
好 |
22.5(250目)
差 |
外形尺寸(長*寬*高) |
28500*13000*11500 |
11300*6900*10000 |
4.結論
HC2000大型擺式磨粉機的運行效果表明:該設備具備產能高、效率高、環保,能滿足碳酸鈣行業日益大規模工業化生產的需求。
(1)生產投資費用低。在保證同樣細度的前提下,一臺HC2000大型擺式磨粉機系統產能相當于6臺以上5R4119普通擺式磨粉機,而設備占地僅為其2/3。
(2)生產效率高,節能環保。HC2000大型擺式磨粉機系統單位產品能降和設備消耗比同類普通其他設備降低30%-40%,磨粉系統采用全封閉系統,系統在負壓下工作,無揚塵,環境清潔。
操作簡單、維修方便。HC2000大型擺式磨粉機系統配備自動控制系統,采用PLC智能操作控制,同時在大規模生產中實現集中遠程控制,使用戶可以實時或實地時時監控設備運行,同時易損件的更換,拆卸量少,方便快捷。
HC2000大型擺式磨粉機是目前國內國產最大的擺式磨粉機,具有較高的技術創新性,擴展了擺式磨粉機的應用領域,無論在產能,還是在單位能耗上均具有顯著優勢。目前HC2000擺式磨粉機已在錳礦加工行業、粉煤灰、碳酸鈣等近10家大型粉體加工企業得到廣泛應用。
資料來源:桂林鴻程礦山設備制造有限責任公司
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