(中國粉體技術網/班建偉)近年來,重質碳酸鈣(以下簡稱重鈣)年生產能力迅速增長,產能增加的主要原因是造紙工業中碳酸鈣作為填料和涂布材料的用量大幅增加, 以及塑料橡膠、油漆涂料、建筑材料等行業的快速發展。
重質碳酸鈣粉是以天然方解石、大理石、白云石或白堊為原料,經機械設備粉磨和分級后達到一定細度的粉狀產品。生產方法主要有干法和濕法。干法加工的優勢在于有利于實現產業規?;耙欢ǔ潭鹊漠a品精細化;濕法加工的優勢在于有利于實現較高程度的產品精細化。從實際應用來看,4μm 以上的產品,一般以干法生產為宜;2~4μm 產品,通常以濕法生產為宜。目前,企業干法加工多采用雷蒙磨、高壓磨、球磨機、歐版磨等加工裝備與技術,而歐版磨干法制粉的規?;б娓黠@;而精細化加工企業多采用濕法磨和改性裝備及其技術。在重鈣產業加工應用中,漸漸突現出高效、節能、環保、節省成本的優勢。
1 重鈣加工的設備與技術工藝
根據調查,國內重鈣資源大多品質優良,純度、白度高,一般不需經過浮選或其它除雜工藝,僅需超細粉磨分級即可,因此選擇性能優越、質量可靠的粉磨分級設備和工藝是非常重要的。
近年來,國內重鈣加工企業在探索非礦產業規模化和產品精細化發展之路時,把目光開始轉向高效、節能型的裝備與技術,而歐版磨粉機裝備及其配套技術為實現重鈣產業規?;彤a品精細化發展提供了典型范例。采用歐版磨粉機制備石灰石粉工藝流程見圖1。
由圖可知, 重鈣制粉系統采用的設備為破碎機、提升機、電磁振動給料機、歐版磨粉機。歐版磨粉機整機結構是由主機、高效選粉機、管道裝置、離心引風機、隔離式旋風集粉器、新型除塵器組成(圖2)。
由于歐版磨粉機內部帶有選粉裝置, 不需外部的選粉機,使得流程簡單。在此工藝流程中,大塊狀物料經顎式破碎機破碎到所需粒度后, 由提升機將其送至儲料斗,再經振動給料機將其均勻定量連續地送入歐版磨粉機主機磨室內進行研磨, 粉磨后的重鈣粉被風吹起,經選粉機進行分級。符合細度的重鈣粉隨氣流經管道進入新型隔離式旋風集粉器內, 進行分離收集。收集的重鈣粉成品經出料口并由輸送裝置送入石粉倉。不合格的粒子經被選粉機分離后被甩向筒壁,沿筒壁落下后重新回到磨機研磨。整個系統在負壓狀態下運行,系統粉塵不外溢,從而保證現場清潔。
由于進入磨機內的物料中有時有一定的含水量,研磨時產生的熱量會使其變成水蒸氣,使系統內氣體總量增加。同時,由于管道接合處或者空氣隨重鈣粉進入系統,也會使系統內氣體總量增加。研磨時產生的熱能會使氣體升溫,體積膨脹。為了保持系統的負壓運行狀態, 可以開啟風機和主機之間的旁路閥門,使多余氣體自動導入脈沖布袋除塵器, 經過濾后排出,確保環境保護。
2 歐版磨粉機制備重鈣粉的技術優勢
歐版磨粉機作為一種高效節能裝備,其技術特點是單機生產能力大,易于規?;a,單位產品能耗低,生產的產品粒度分布窄,純度好,流動性好,產品一次粒度d97=33~200 μm, 單機生產能力依機型不同在6~35 t/h。
主要技術優勢如下:
1)錐齒輪整體傳動,能量損耗小,效率高。傳統雷蒙磨、高壓磨機需另有減速機,通過聯軸節傳動主軸,安裝時對中難度大,易產生噪音,降低效率;而MTW歐版磨粉機為內置錐齒輪整體傳動, 結構更加緊湊,安裝調節更方便快捷,效率大大增加。
2)潤滑形式為脂潤滑,潤滑阻力大,溫升高,軸承壽命短;MTW 歐版磨粉機采用內置油泵,無需另外增加油泵或潤滑站,就可以實現主軸軸承和圓錐齒輪軸軸承的潤滑,極大地提高了設備的可靠性及使用壽命。
3)采用弧形風道,風壓損失小,物料流動性好。傳統磨機中的磨粉機風道均為直板型風道,這種結構存在著氣流沖擊風道板產生阻力,氣流分子間相互碰撞的能量損失大,易導致風道堵塞等缺點;MTW 歐版磨粉機所采用風道為曲面型風道,切向氣流進口順滑,阻力小,內部出口方向有利于物料的分散,不容易堵料。
圖3 曲面可換刀刃鏟刀示意圖
4)特殊磨輥及磨環結構設計,曲面可換刀刃鏟刀(見圖3),使粉磨效率提高,使用成本降低。傳統磨機鏟刀刀刃磨損較快,鏟刀為整體鏟刀,刃部磨損后,需要整體更換鏟刀,浪費材料,增加停機更換時間。MTW歐版磨粉機鏟刀刃部采用高耐磨合金材料, 使用壽命長,更換時只需更換刀刃部分,提高了材料利用率。另外, 傳統的平面型鏟刀將物料鏟起后堆積在一個層面上,使磨輥磨環中部磨損嚴重,曲面型鏟刀可將物料導向立面,使磨輥磨環上、中、下部都能粉磨,使其均勻磨損,同時也增大了有效工作面積,從而增加了產量。
5)成品粒度可調可控,選粉效率高。選粉機轉速采用變頻控制,轉速更加精確,細料分選效果更佳。采用隔離式旋風集粉器,選粉效率大大提高,內筒與混合氣粉流之間采用隔離結構,能夠有效地提高選粉效率和選粉精度。
期
6)無阻力進風蝸殼(小觀察門無渦流):傳統磨機的進風蝸殼觀察門內部門板內面向外凸出,與進風蝸殼內面不在一個平面上, 這樣就易產生渦流效應,增加系統能耗。MTW 歐版磨粉機采用內部門板內面與進風蝸殼內面在同一曲面上,這樣就能有效的避免渦流效應。
7)人性化設計,易于操作。歐版磨機不僅內部采用了諸多先進結構,而且外觀也采用優美的弧形結構設計,使整臺機器更加人性化,降低了工人操作時的產生的不必要損傷。
8)注重環保理念。設備工作噪音小,配備先進的除塵器,粉塵排放濃度完全低于國家環保規定。氣流由大旋風集粉器上端回風管吸入離心引風機,本機整個氣流系統是密閉循環的,并且是在正負壓狀態下循環流動的,獨特的空氣自循環系統,大大降低了外排風量,降低粉塵,利于環保。
3 結語
隨著我國經濟的騰飛, 重質碳酸鈣產業日益發展,產品質量向高檔化、超細化、改性化、專用化、功能化發展,生產規模趨于經濟規模,與世界上發達國家差距逐漸減小, 新型設備逐步推向市場, 日臻完善。歐版磨粉機作為高效節能、規?;勰ピO備,已經廣泛應用于白色非礦工業的生產加工,越來越多的規模化非礦企業也都傾向于采用歐版磨裝備技術來生產重鈣、方解石、重晶石、石灰石、石膏等白色非礦產品,以期實現非金屬礦產業規?;?。
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