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    超细重质碳酸钙干法加工工艺与设备比较

    2015-05-28 11:12:04
              超细重质碳酸钙干法加工工艺与设备比较    
         我国的重钙研磨加工设备种类繁多,它们与超细分级机配合组成超细加工系统,一般都可以达到超细生产的效果。但是采用哪种生产工艺和设备更加合理则需要依据市场对重钙的细度要求和企业的利润最大化,客观地评价各种工艺和设备。
      目前我国重钙市场上主流需求的是6001500目的重钙产品;重钙产品的附加值增值率偏低(与滑石、重晶石、高岭土等相比),规模是影响效益的主要因素之一。要满足市场要求及企业利润这二个条件,在选择重钙加工工艺和设备时原则上要达到:技术成熟、设备运行可靠、产品质量稳定、吨产品投资少、产品能耗低。
    1、重钙干法工艺与设备简述
      重钙干法超细加工设备主要由研磨和分级设备组成。成熟的研磨设备主要有雷蒙磨、振动磨、环辊磨、干式搅拌磨、立式辊轮磨和球磨机等。分级设备主要是采用强制涡流原理制造的叶轮式超细分级机。下面主要从研磨设备的技术特点,进行分析评价。
    1.1、重钙工艺及设备技术性能简介
    (1) 雷蒙磨+分级机工艺。
      雷蒙磨属于碾压粉碎,以电机带动磨辊,以离心力施压物料在低速状态下相互挤压、摩擦和剪切粉碎,伴有间断冲击粉碎作用。生产400目以下的产品,无论在投资还是能耗方面,雷蒙磨都有很大优势。但是,碾压粉碎原理决定了雷蒙磨产生的微粉量相对较少,例如,在400目的细粉中,<10μm的微粉只占到36%左右。通常将雷蒙磨进行改造,或外加超细分级系统,也可以生产8001250目的超细产品。
    但是,因为微粉含量低,用雷蒙磨生产800目以上超细重钙粉,其生产能力偏小。
    (2) 干式搅拌磨+分级机工艺。
      干式搅拌磨也称为搅拌式球磨机,磨体为立式筒体,中间有搅拌轴,带动物料和介质转动产生研磨。其研磨效率较高,与分级机配套使用,比较适合1250目以上超细重钙的生产;特别是在单纯生产2500目以上重钙产品时,这是一个非常值得推荐的工艺。
    (3) 振动磨+分级机工艺。
      振动磨是利用高频振动使研磨介质与物料之间产生强烈冲击与研磨,从而粉碎物料。振动磨的研磨效率高,出磨粉体中细粉含量较高,更适合研磨生产1250目以上的产品;振动磨的长径比较大,过研磨现象严重,用于重钙生产并不是很好的选择。
    (4) 环辊磨+分级机工艺。
      环辊磨的机械构造及粉磨机理与雷蒙磨类似,均属于磨辊离心施压给物料,碾压粉碎,但在磨辊结构上有重大改进,其粉碎效率远远好于雷蒙磨,主要用于生产1500目以下的超细重钙。目前该类研磨设备因其节电和投资低廉,在重钙行业得到迅速推广使用。但需更进一步研究其单机产量的扩大,与球磨机及立式磨比较,其产品的稳定性也值得研究。
    (5) 立式磨+分级机工艺。
      立式辊轮磨机(简称立式磨)的粉磨机理与雷蒙磨类似,均属于碾压粉碎,由于磨辊的施压是采用高压液压方式,磨辊对物料的碾压压力增大数十倍甚至更大,所以其粉碎效率远远好于雷蒙磨。目前是大规模生产重钙的主流设备之一。
    立式磨常见为二辊结构,主要用于生产400目以下的粉体。后来又开发了三辊立式磨,细粉含量得到了较大改善,但一般仍以一次性生产600目以下的产品为佳。对上部的分级机改造后,可直接生产1250目以下的超细微粉。为了得到更细的产品,可以利用立式磨生产的6001000目产品,另配超细分级机进行二次分级,生产1250目以上的产品。
    (6) 球磨机+分级机工艺。
      球磨机的粉碎原理是,物料与研磨介质一起,在球磨机的回转过程中相互冲击和研磨,其细粉产量低于干式搅拌磨和振动磨研磨的产品,但高于其他的粉碎设备生产的产品。在经过磨内改造后,因其研磨能力得到大大改善,细粉含量接近振动磨,而过研磨现象又大大低于振动磨。是目前大规模生产重钙的主流设备之一。
       高细球磨机配分级机工艺是当今世界先进粉体技术公司强力推荐、欧美著名粉体公司普遍采纳的工艺方案。广泛应用于方解石、重晶石、滑石及高岭土等非金属矿的加工。以生产重钙微粉为例,可以生产6006500目的产品,特别适宜于8002500目的产品,单机生产规模110t/a
    1。2、重钙主流加工工艺及设备的比较
    上述可见,虽然雷蒙磨等都是目前重钙企业常用的设备,但是大多数设备都难以实现超细重钙的大规模生产。
    目前欧洲、美国及由他们提供技术和设备的其他国家和地区,基本上都是球磨机配大型分级机的加工工艺及设备。而由日本和我国台湾省提供技术及设备的地区,主要是三辊立式磨配分级机的工艺,但也有球磨配分级机的工艺。重钙干法工艺及设备应用情况如表1所示。
     实践证明,在600目以上的超细重钙产品干法大规模生产方面,适合本行业发展的技术与设备主要有二类,即高细球磨机配超细分级机和立式磨配超细分级机。立式磨与球磨机的加工系统比较见表2

      关于立式磨二次分级下的粉体(下品)质量(细度)存在的波动问题,说明如下:立式磨生产重钙,出磨的产品细度一般在1000目以下,如果生产1250目以上的产品,就必须进行二次分级。如图1、图2所示,同样用立式磨出品的800目粉进行二次分级,导致下品1和下品2的粒度分布不同,这样下品的质量就很难界定。(莫寿雄)
      


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