重質(zhì)碳酸鈣下稱重鈣粉磨設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

重質(zhì)碳酸鈣下稱重鈣粉磨設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

重質(zhì)鈣（下重量鈣）是一種重要的有機(jī)材料。廣泛應(yīng)用于塑料、紙漿、橡膠、涂料、油漆、日用化工、食品、飼料、醫(yī)藥等行業(yè)。尤其隨著塑料行業(yè)的迅猛發(fā)展,重鈣需求愈來(lái)愈大。例如:在PVC中作為填料時(shí),由于采用沉淀碳酸鈣會(huì)大幅度增加加工機(jī)械的扭矩,允許的填充量遠(yuǎn)低于重鈣?？梢灶A(yù)測(cè),重鈣粉替代輕鈣是必然的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家重鈣與輕鈣的使用比約為14～18∶1,明顯高于我國(guó)。因此,隨著相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,到2002年,我國(guó)重鈣與輕鈣的用量比將達(dá)6～7∶1。重鈣代替輕鈣的關(guān)鍵,是超細(xì)和活性化。今后幾年內(nèi),我國(guó)重鈣粉的消耗量將大幅度地增加,且以800目～2500目的需求量增長(zhǎng)最快。傳統(tǒng)生產(chǎn)方式生產(chǎn)的產(chǎn)品粒徑范圍,主要是400～600目(如雷蒙磨系統(tǒng))。目前,盡管國(guó)內(nèi)有許多類型的超細(xì)生產(chǎn)工藝與流程(設(shè)備),但普遍存在問(wèn)題是:規(guī)模小、產(chǎn)品粒度分布寬、能耗高,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不佳。因此,在重鈣粉生產(chǎn)中提高經(jīng)濟(jì)效益的唯一途徑是:增加品種與生產(chǎn)規(guī)模、提高產(chǎn)品檔次(控制最大粒徑)和降低粉碎能耗。1砂磨機(jī)與球磨機(jī)重鈣粉是以天然方解石、石灰石、白堊、大理石等為原料,經(jīng)機(jī)械粉磨來(lái)達(dá)到所要求的細(xì)度,主要有濕法和干法兩種工藝?，F(xiàn)有的干法粉碎設(shè)備,主要有雷蒙磨、氣流磨、砂磨機(jī)和球磨機(jī)等。雷蒙磨用于非金屬礦等物料的粉碎,產(chǎn)品細(xì)度一般在325～600目。如果生產(chǎn)更細(xì)的粉料,設(shè)備的承受能力和經(jīng)濟(jì)上都不可行。氣流磨在生產(chǎn)超細(xì)重鈣粉時(shí),能耗高,原因主要在于采用氣流磨生產(chǎn)時(shí)總機(jī)械效率η很低,η=氣流磨本身的效率(約35%)×空氣壓縮機(jī)的效率(約35%)≈10%。所以,采用氣流磨生產(chǎn)填料級(jí)低產(chǎn)值超細(xì)碳酸鈣,經(jīng)濟(jì)性不佳。干式砂磨機(jī)是近幾年來(lái)才出現(xiàn)的,介于攪拌磨和濕式砂磨機(jī)之間的一種超細(xì)研磨設(shè)備。一般為立式結(jié)構(gòu),磨棒數(shù)目比攪拌磨的多,使用較小的研磨介質(zhì)。它的缺點(diǎn)是散熱差,攪拌器磨損嚴(yán)重,污染物料,使產(chǎn)品白度下降,產(chǎn)量規(guī)模相對(duì)較小。球磨機(jī)作為一種粉磨設(shè)備,僅適用于粉碎粒度為粗、中級(jí)的產(chǎn)品,同時(shí)存在鐵的污染。因此,對(duì)粉碎重鈣超細(xì)粉體來(lái)說(shuō),一般球磨機(jī)不適用。新型球磨機(jī)采用微型研磨介質(zhì)及相關(guān)技術(shù),解決了當(dāng)物料被磨到一定細(xì)度時(shí)產(chǎn)生的聚集、粘糊介質(zhì)和襯板的問(wèn)題;通過(guò)改變磨內(nèi)結(jié)構(gòu),解決了物料的順利卸料問(wèn)題;及采用耐磨材料,解決了研磨體級(jí)配的穩(wěn)定性與磨耗的矛盾,從而滿足了超細(xì)粉磨作業(yè)的要求,生產(chǎn)穩(wěn)定,年利用率高,規(guī)模大;單位電耗和其他粉磨設(shè)備相比,有大幅度的降低;綜合技經(jīng)指標(biāo)先進(jìn),維護(hù)簡(jiǎn)單,具有良好的發(fā)展前景?？諝夥旨?jí)機(jī)是保證粉體質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。目前分級(jí)機(jī)的種類很多,衡量一臺(tái)分級(jí)機(jī)的分級(jí)質(zhì)量,主要是看能否限制細(xì)粉產(chǎn)品中粗顆粒的含量和分級(jí)效率的高低,其次是分級(jí)機(jī)本身的機(jī)械特性,如振動(dòng)、噪音、易損件的易換性,長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性等。超細(xì)粉收塵器的選擇至關(guān)重要,由于粉細(xì)、含塵濃度高,若收塵效率不理想,不但增加生產(chǎn)能耗,更重要的是影響主風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工作及使用壽命。本工藝中選用了適于超細(xì)粉體收塵的新型收塵器。2工藝過(guò)程2.1cao/mno長(zhǎng)興縣方解石微粉有限公司所用方解石,主要來(lái)源于公司所屬礦山。方解石平均化學(xué)成份(%):CaO,55.01;Fe2O3,0.018;Al2O3,0.12;TiO2,0.028;SiO2,0.18;MgO,0.5;K2O,0.018;Na2O,0.16;MnO,0.012。白度,94～96。2.2設(shè)備的選擇和生產(chǎn)工藝2.2.1球磨機(jī)規(guī)模的確定公司原有六條雷蒙磨生產(chǎn)線,共用4臺(tái)顎式破碎機(jī),生產(chǎn)能力為6t/h,產(chǎn)品粒度可滿足雷蒙磨生產(chǎn)線入料粒度的要求。現(xiàn)擴(kuò)建一條球磨機(jī)及分級(jí)機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)線,臺(tái)時(shí)生產(chǎn)能力2.0～5t。由于入球磨機(jī)的顆粒粒徑較入雷蒙磨的顆粒粒徑小,需要二破。正常的工藝是采用顎破對(duì)來(lái)自于礦山的原料進(jìn)行一段破碎,然后進(jìn)入二段破碎,產(chǎn)品粒度大多<5mm,從而有利于入磨粒度變小,提高球磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、鋼球消耗量減小。根據(jù)具體情況,為有效地利用已有設(shè)備和提高球磨機(jī)的產(chǎn)量,公司決定采用現(xiàn)有的雷蒙磨生產(chǎn)的80～150目粗粉直接進(jìn)入球磨機(jī),每臺(tái)雷蒙磨粗粉產(chǎn)量約5t/h。從擴(kuò)建生產(chǎn)線的規(guī)模來(lái)看,一條雷蒙磨的產(chǎn)量足夠球磨機(jī)使用。粗粉通過(guò)輸送到達(dá)球磨機(jī)的磨頭倉(cāng)中。2.2.2粗粉運(yùn)輸設(shè)備將現(xiàn)有雷蒙磨的粗粉回料3～5t/h一起進(jìn)入LS200螺旋輸送機(jī),然后進(jìn)入TD160斗式提升機(jī),并提送到磨頭倉(cāng)。2.2.3電磁振動(dòng)給料及計(jì)量在該生產(chǎn)工藝條件下,方解石粗粉屬于粉狀物料,在倉(cāng)內(nèi)易發(fā)生堵塞。為使下料順暢,在倉(cāng)內(nèi)需配料倉(cāng)減壓錐,倉(cāng)底設(shè)慣性振動(dòng)給料機(jī)及單向螺旋閥門。倉(cāng)內(nèi)方解石粉受慣性振動(dòng)給料機(jī)的活化后,經(jīng)由單向螺旋閥門進(jìn)入GZ1型電磁振動(dòng)給料機(jī),計(jì)量后喂入〉2.2×5.5m的球磨機(jī)。球磨機(jī)粉磨過(guò)的粉體由周邊卸料進(jìn)入氣力輸送管道。球磨機(jī)下料處采用〉200×300葉輪式給料機(jī)給料密封。2.2.4脈沖袋收塵器+空氣過(guò)濾器高壓機(jī)出磨機(jī)的方解石粉體經(jīng)氣力輸送管道進(jìn)入315型分級(jí)機(jī),通過(guò)調(diào)節(jié)分級(jí)機(jī)的二次風(fēng)量、轉(zhuǎn)速,控制產(chǎn)品細(xì)度。分級(jí)后,粗粉經(jīng)分級(jí)機(jī)底部下料管回到球磨機(jī)繼續(xù)粉磨;細(xì)粉由空氣攜進(jìn)脈沖式袋收塵器,含塵氣體凈化后經(jīng)D290-9型鼓風(fēng)機(jī)排入大氣。由脈沖袋收塵器收下的微粉(產(chǎn)品)進(jìn)入儲(chǔ)存?zhèn)}。由于微粉在脈沖袋收塵器底部堆積易發(fā)生堵塞,特選用振動(dòng)給料斗,并由〉200×300葉輪式給料機(jī)卸料與密封。2.2.5倉(cāng)底氣動(dòng)彈性給料機(jī)微粉儲(chǔ)存?zhèn)}要有一定的儲(chǔ)存量,以保證整體生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行,本設(shè)備考慮倉(cāng)容量為9m3。產(chǎn)品包裝,由一臺(tái)設(shè)在倉(cāng)底的包裝機(jī)來(lái)完成。存在倉(cāng)內(nèi)的粉體經(jīng)倉(cāng)底的慣性振動(dòng)給料機(jī)活化后,經(jīng)由〉200×300葉輪式給料機(jī)進(jìn)入包裝機(jī)。為防止粉塵污染,包裝機(jī)上設(shè)置一臺(tái)軸流風(fēng)機(jī),使包裝機(jī)粉料進(jìn)口處形成微負(fù)壓,產(chǎn)品由JL包裝機(jī)包裝,袋口由自動(dòng)縫袋機(jī)縫合,然后,輸送到產(chǎn)品倉(cāng)庫(kù)存放。3系統(tǒng)生產(chǎn)能力的平衡超細(xì)粉磨車間的位置要便于礦石進(jìn)廠,料流順暢,且具有適于建設(shè)的地形和場(chǎng)地,良好的工程地質(zhì)條件。在車間設(shè)計(jì)中,系統(tǒng)生產(chǎn)能力的平衡很重要。如各設(shè)備的能力匹配不當(dāng),則主機(jī)設(shè)備應(yīng)有的能力發(fā)揮不出來(lái)。主機(jī)的生產(chǎn)能力一般為它的平均能力。由于入磨料的粒度和易磨性會(huì)有一些波動(dòng),主機(jī)生產(chǎn)能力也會(huì)有些變化,這就要求與之配套的輸送設(shè)備和喂料設(shè)備應(yīng)保持一定的富余能力,至少不小于130%～150%。粉磨車間的工藝布置,見圖1。4工藝規(guī)模和重鈣粉產(chǎn)品4.1d9710m粉末產(chǎn)品臺(tái)時(shí)考核產(chǎn)量為2.7t,規(guī)模為年產(chǎn)2.0萬(wàn)t。綜合電耗為172kWh/t左右,年運(yùn)轉(zhuǎn)率83%以上。4.2s11,5,6,6重鈣粉主要產(chǎn)品(d97)及粒徑(μm,≤):C41,4;C51,5;C61,6;C81,8;C101,10;C151,15;C201,20;C251,25。除上述指標(biāo)外,還根據(jù)用戶的特殊要求在上述指標(biāo)范圍內(nèi)設(shè)計(jì)生產(chǎn)出合格的粉體顆粒。5實(shí)測(cè)粒度分布本超細(xì)粉磨生產(chǎn)線自2000年2月投產(chǎn)以來(lái),所產(chǎn)重鈣粉的各項(xiàng)性能指標(biāo)穩(wěn)定,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。其中1250目和2500目重鈣粉實(shí)測(cè)粒度分布,如圖2所