(福建丰力机械科技有限公司/刘荣贵,张志聪,郭彬仁)MT-188系列环辊磨是福建丰力机械科技有限公司最新研制的专利产品(专利号:ZL00270593.7),是目前国内外较先进的干法生产非金属矿超细粉体(d97≤10μm 的细磨设备。经用户使用证实其优越的技术和经济性能,创造了良好的经济和社会效益。
1、环辊磨的工作原理
环辊磨采用冲击、挤压、研磨的原理对物料进行粉碎,在(图1)中,固定在磨轮支架上的磨轮与销轴之间有很大的活动间隙,当磨轮支架随主轴进行公转时,磨轮受离心力的作用甩向磨圈,并压紧磨圈内壁又围绕销轴作自转,物料通过磨轮与磨圈的间隙时,受到磨轮的冲击、挤压、研磨而粉碎。磨轮有单层或多层分布的结构形式,其工作面为曲面,磨轮数量较多,且接触面又大,因此,粉碎效率高,物料粉碎充分,细度好。
经粉碎后的物料在重力的作用力下,落到甩料盘而被甩至气流通道,受系统风机负压吸力的作用,粉料随气流进入分级室进行分级,合格的细粉通过分级轮进入后道收集系统收集,粗料被甩向引流环内壁,重新落入粉碎室进行粉碎。
MT-188系列环辊磨已批量投放市场(200多套),在四川、广西、广东、湖南、江西、安徽、浙江、吉林、新疆及美国、哈萨克斯坦、东南亚各国得到广泛应用。
MT-188系列环辊磨较之前的产品细分为3种机型,分别为MT-188A型,MT-188通用型,MT-188B型,以下的表格为3种机型的应用和区分,产品规格及主要技术参数见表1。

图1 环辊磨机构图
表1 MT-188系列环辊磨的型号和主要技术参数
技术参数 |
型 号 |
MT-188A(粗粉型) |
MT-188(通用型) |
MT-188B(细粉型) |
粉碎转子有效工作外径(mm) |
1010 |
1010 |
1010 |
粉碎转子层数/个数 |
3层/15个 |
3层/21个 |
4层/26个 |
装机容量 (kW) |
210 |
210 |
198 |
研磨目数 (mesh) |
400 -800 |
600-1800 |
1800-3000 |
产品细度d97 (μm) |
18-38 |
8-23 |
5-8 |
产量 (kg/h) |
3500-6000 |
1800-4500 |
1300-1800 |
注:1.加工物料为方解石。2.入料粒度≤10mm。 |
2.影响整机性能的因素分析
2.1粉碎主机
粉碎主机(图2)是环辊磨中的核心关键部位,其结构形式、数量、外形、硬度等因素都将影响其工作性能。经过近10年来我们的摸索,粉碎副的层数最多不超过四层,否则设备振动大、噪声大,不利环保。粉碎转子与定子的工作面,弧面比直面好。弧面增加了它们的工作面,提高了粉碎效高。粉碎副的工作面硬度要高,不但寿命长、物料不易被污染,而且可加工硬度较高的非金属矿(如硅灰石)。

图2 粉碎主机
2.2减速机传动系统
MT-188系列环辊磨的传动形式,我们作了两种试验,既一级皮带减速传动和减速机传动。一级皮带传动,结构简单、成本低,传动效率为90%-95%。过载时易引起打滑,皮带的运动处于不稳定状态,直接影响粉碎副的正常工作。粉碎后的粉体中粗颗粒多,造成分级负荷加大,分级电机易烧毁。为减少滑动损失,减小传动比,只能提高粉碎转子转速,结果主机振动大,噪声大,最终摒弃了这种传动形式,改用传统减速机的传动结构(图3),其传动效率94-97%,提高了机械传动效率,克服了以上的缺点,虽然制造成本略有增加,但设备运转可靠,粉体质量稳定,均匀,无大颗粒污染。

图3 减速机传动系统
2.3分级装置
MT-188系列环辊磨在制作工艺上,分级轮采用多叶片的结构,适当减薄叶片厚度,叶片倾角布置,减少粉流阻力,粗粉不易混入细粉中。选用合理的气封结构,防止粗颗粒从分级轮端面进入成品。
2.4粉体收集系统
粉体收集系统有开路与闭路之分。开路是经布袋除尘后的气体直接排放大气。这种系统相对简单,成本较低,但在排气中带走大部分的热量无法采用。闭路是经布袋除尘后的气体部分或全部返回主机。这种系统相对复杂,成本较高,其优点在于可利用废气中的大部分热量,实现物料在粉碎过程中粉体在线改性,可节能30%-40%,又减少粉尘排放。同时还可减少由气温的变化而对系统工作稳定性影响。我公司生产的环辊磨设备都有是采用闭路系统,经用户使用情况证明效果很好。

图4 粉体生产流图
3.应用
3.1干法生产重钙超细粉
MT-188A型粗粉环辊磨适用于生产325目至800目的重质碳酸钙粉,其特点产量大,粒度均匀,无粉尘,维修少等。重钙粉是一种重要的无机填料,是化工产品生产中三大填料之一,占粉体应用市场55%。随着我国经济的迅速发展,对碳酸钙的品位、粒度稳定等的要求越来越高。雷蒙磨属于早期粉体设备其加工产品的细度相对较粗,一般在200-400目,近几年来虽然对雷蒙磨进行技术改造,使产品细度提高到600-800目,但仍无法满足用户在粉体品位和粒度超细化等方面的要求,这样导致产品附加值低,不能生产出适应市场需求的合格粉体。而MT-188通用型和MT-188B细粉型环辊磨正好弥补了这一不足(见表1),这两款机型只要入料粒度不大于10mm,水份不大于8%,莫氏硬度6级以下的脆性物料,用环辊磨可一次制成800-3000目的粉体,尤其是MT-188B细粉型环辊磨2μm细粉含量高,已逐步占领了高端粉体市场。广东某矿业公司,用同样的碳酸钙矿石,一种是台湾立磨生产线制粉,另一种用MT-188环辊磨制粉,同用英国产的马尔文粒度分析仪检测产品细度,都可以达到预期的产品细度(D97=10μm左右)且2μm细粉含量十分接近。
3.2 MT-188的的产品细度与电耗、产量
为解决超细重钙细粉(d97<10μm)的生产,目前国内有采用球磨加分级的生产工艺、台湾立磨或引进国外设备。表3所列为MT-188各种机型的产品细度与电耗、产量对照表。
表3 MT-188各种机型的产品细度与电耗、产量对照表
产品细度
(D97=μ) |
MT-188A(粗粉型) |
MT-188通用 |
MT-188B(细粉型) |
电耗(kWh/t) |
产量(kg/h) |
电耗(kWh/t) |
产量(kg/h) |
电耗(kWh/t) |
产量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:加工物料为方解石。 |
4. 结论
通过几年来的生产与使用,新型离心环辊磨已日趋成熟,它且已广泛地用于重钙超细粉的生产,实践证明这新机型结构简单,操作容易,维修简便,产品粒度可调,细度符合要求,投资的性价比高,其优越的技术和经济性能,创造了良好的社会效益。
(厦门非金属矿加工与应用技术交流会,发表于中国粉体技术杂志)
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