生產超細重質碳酸鈣粉設備
近年來，國內粉體加工設備技術突飛猛進，不僅帶來了粉體工業(yè)的發(fā)展，也給礦資源的合理利用提供了有效途徑。目前市場上石灰石粉，石膏粉，滑石粉，碳酸鈣粉，重鈣粉等使用較為廣泛。隨著先進的粉體加工設備與技術發(fā)展，使得碳酸鈣粉產品的質量大大提高，產品品種也由原來的“雙飛粉”(200目)、“三飛粉”(325目)發(fā)展到600～2500目等不同規(guī)格超細重鈣粉，使用范圍更加廣泛。
目前，隨著經濟建設的發(fā)展，國內重質碳酸鈣粉的用量大幅增加，已經超過了高嶺土和輕鈣的用量。因此，生產超細重質碳酸鈣有著良好的發(fā)展前景。而好的磨粉設備超細磨粉機的誕生，必將給行業(yè)的發(fā)展帶來新的機遇，使碳酸鈣的價值無限放大。
超細重質碳酸鈣粉主要是方解石、石灰石、貝殼、白堊等經過超細粉磨設備破碎、粉磨加工生產而成的。目前對超細重質碳酸鈣粉的加工工藝流程主要有兩種：干法生產超細重質碳酸鈣粉和濕法生產超細重質碳酸鈣粉。目前這兩種生產工藝在國內已經基本得到廣泛的使用。那么，在這兩種生產工藝中主要要用到的粉磨設備有哪些?超細重碳酸鈣粉用什么設備加工好?也便成為了很多超細碳酸鈣粉生產廠家關心的焦點。
目前，市場上應用較多的超細碳酸鈣粉磨設備主要有：LUM立式超細粉磨機、MTW超細歐版磨粉機、T130X加強超細磨粉機、高壓懸輥磨粉機等超細粉磨設備。超細粉磨機設備和超細粉生產工藝擁有非常豐富的經驗，無論在超細粉社生產設備型號的選擇還是生產工藝上都能問您提供進比較全面的技術和信息支持。重工始終秉承“用機器說話、以服務保駕護航、為客戶創(chuàng)造利潤”的生產理念，在工業(yè)制粉的生產行業(yè)中一直處于比較靠前的地位。
一、超細粉碎和精密分級設備選型
在超細粉碎工廠設計中，主要設備設計與計算的依據(jù)是：
（1）超細粉碎廠的建設規(guī)模、產品結構或品種、產品細度及粒度分布、純度、粒形等數(shù)量和質量要求；
（2）被粉碎物料的硬度、粒度、比表面積、化學成分、黏度等物理化學性能；
超細粉碎廠的工作制度；
（3）設計的超細粉碎工藝流程圖或設備聯(lián)系圖。包括質量流程圖及料漿流程圖；
（4）設備計算參數(shù)的試驗資料及類似廠的生產指標或數(shù)據(jù)；
（5）所建廠的自動控制水平及設備作業(yè)率；
（6）定型設備的產品樣本，新設備的工業(yè)試驗數(shù)據(jù)及鑒定資料。
1、超細粉碎設備選型
超細粉碎設備的選擇和規(guī)格的確定主要與所處理的物料的物理性質（硬度、密度、水分、給料粒度等）、處理量、粉碎產品細度和粒度分布、純度、粒形以及設備工藝配置等因素有關。所選用的設備必須滿足粉碎產品粒度、設計產量或處理量和適應給料中顆粒粒度的要求。
（1）干式和濕式超細粉碎工藝設備的選擇
對于前面不設置濕法提純和濕法加工工序或后續(xù)不設置濕法加工工序的物料，一般當產品細度d97≥5μm時，在目前技術經濟條件下，優(yōu)先選擇干法加工工藝和干法超細粉碎設備，如氣流粉碎機、高速機械沖擊式粉碎機、離心或旋（颶）風自磨機、干式球磨機、振動磨、攪拌磨等。除了內設精細分級裝置或具有自行分級功能的超細粉碎設備，如氣流磨等外，一般在選用時還要同時考慮相應的精細分級設備，才能滿足產品細度和粒度分布的要求。
當需要設計生產d97＜5μm以下的超細粉體產品，或者終產品可以濾餅或漿料銷售時，應當優(yōu)先選用濕法超細粉碎工藝和設備。
另外，如果被粉碎物料是經過前置其他濕法工藝（如水洗、提純等）加工的，也即在超細粉碎作業(yè)之前設置有水洗、提純等濕法加工工序，則不管終產品粒度要求如何，應當優(yōu)先考慮濕法超細粉碎工藝和設備。
此外，如果經超細粉碎后的粉料還是進行濕法加工，也應優(yōu)先選用濕法超細粉碎工藝和設備。還有一此特殊情況.如用做珠光云母原料的碎白云母的加工，為確保片狀顆粒形狀和表而光潔度，要選用濕法超細粉碎工藝和設備。
（2）干法超細粉碎設備的選型
干法超細粉碎設備的類型很多，選型時主要考慮原料的物理性質（硬度、密度、粘性、水分等）及粒度、產品細度和粒度分布、純度、粒形、設計產量及產品的價值等。同時要在相同條件下比較各種不同類型干法超細粉碎設備的生產能力、單位產品電耗、磨耗、設備運轉穩(wěn)定性、自動控制水平、維護和檢修性能以及工藝配套性能等。
一般對于價位較大、產品純度要求較高、粒形較規(guī)則的物料，如稀土、精細磨料、藥品及保健品、名貴中藥材、生物制品等可優(yōu)先考慮選擇氣流粉碎機，尤其是新型的流化床式或對噴式氣流粉碎機及內襯剛玉等耐磨材料的其他類型氣流粉碎機。
對于大宗的工業(yè)礦物超細粉體的加工，如重質碳酸鈣、普通滑石粉、高嶺土、硅灰石等應當優(yōu)先考慮其他干式超細粉碎設備，如高速機械沖擊式超細粉碎機、旋轉筒式球磨機（帶分級機）、離心旋風自磨機、振動磨、干式攪拌磨（帶分級機）、塔式磨等，原因是這些工業(yè)礦物粉體的單位價值相對較低，而氣流粉碎機的單位產品能耗相對較高。物料的硬度也是干式超細粉碎設備要考慮的一個重要因素。
一般來說。除流化床對噴式氣流磨之外的其他類型氣流粉碎機、高速機械沖擊式粉碎機、離心旋風式白磨機等不適臺加工莫氏硬度大于7的高硬度物料。
選定了設備的類型后，接下來要確定設備的規(guī)格和臺數(shù)。設備規(guī)格和臺數(shù)的確定主要依據(jù)所要求的產品細度條件下設備的處理量而定。設備的處理量或生產能力以同種物料的工業(yè)生產實例（相同產品細度和粒度分布條件下）或在指定產品細度和粒度分布條件下的工業(yè)設備的試驗結果來確定。
在沒有相同物料作參照物的情況下，超細粉碎設備的處理量的計算還要考慮物料種類、硬度、密度、黏度或含水量、雜質種類和含量以及給料粒度和粒度分布所帶來的差別。
總之，在計算超細粉碎機的單機處理量時，是參照同種物料在相同或相近產品細度和粒度分布下的工業(yè)生產數(shù)據(jù)或相近機型的工業(yè)試驗數(shù)據(jù)。
另外，還要說明的是，設備廠家提供的設備的技術性能參數(shù)是對一般物料而言的，所給出的生產能力隨產品細度要求不同及不同物料而有較大的變化，因此，在選型計算時，如無相同物料在相同產品細度條件下的生產數(shù)據(jù)，是先取有代表性的原料在定型工業(yè)設備或樣機進行一定時間的工業(yè)試驗，以確保選型計算的準確和可靠。
（3）濕式超細粉碎設備的選型計算
相對于干式超細粉碎設備而言，濕式超細粉碎設備的類型較少。定型的主要有攪拌磨或摩擦磨（Attrition）、研磨剝片機、砂磨機、振動磨、球磨機和膠體磨、高壓均漿機等，其中，除膠體磨和高壓均漿機外，上述其他濕式超細粉碎設備都是介質研磨粉碎機，磨機筒體內充填鋼珠、氧化鋁珠、氧化錯珠、玻璃珠以及氧化鋁和氧化錯復合珠等研磨介質。這些研磨介質的粒徑大小及其配比、充填率等直接影響終研磨產品的細度和產量。
這些使用研磨介質的濕法超細粉碎設備一般能用于各種硬度物料的超細研磨加工，因此，選型時主要比較在相同給料粒度和物料性質及相同產品細度、純度、粒形等條件下，各種不同類型濕式研磨機的生產能力、單位產品電耗、單位產品磨耗、設備運轉的可靠性和產品質量的穩(wěn)定性、自動控制水平、維護檢修性能及工藝配套性等。
濕式超細粉碎設備規(guī)格和臺數(shù)的確定一定要以給料粒度和指定產品細度所需的設備的處理量而定一濕式超細粉碎設備生產能力的設計計算尚未建立起一套完善的方法，在設計中是參照同種物料在相同或相近產品細度、粒度分布、純度、粒形等條件下的工業(yè)生產數(shù)據(jù)或工業(yè)試驗數(shù)據(jù)確定。
對于攪拌磨、研磨剝片機及砂磨機來說，在估算粉碎機處理量或產量時還要考慮設計工藝與所參照的工業(yè)生產或工業(yè)試驗在設備生產方式上的差別。這是因為對于這幾種磨機有3種不同的生產方式，即間歇或批量式、循環(huán)式、連續(xù)式。間歇式和循環(huán)式一般是單機生產或多機并聯(lián)生產，連續(xù)式有時是由幾臺攪拌磨或研磨剝片機串聯(lián)成的機組進行生產。只有生產方式相同，而且給料粒度和產品細度均相同的同種物料的工業(yè)生產或工業(yè)試驗數(shù)據(jù)才可直接用來確定設計設備的處理量。如果工業(yè)生產或工業(yè)試驗是間歇式操作或生產，其他條件，如物料品種、物理化學性質、給料粒度、產品細度等均一與設計加工的物料相同，則可通過物料在磨機內的停留時間來計算連續(xù)運轉的磨機的處理量或生產能力。
2、精密分級設備選型
目前工業(yè)上應用的分級機主要有兩大類：即以空氣為介質的干式轉子渦輪式氣流分級機和以水為介質的水力旋流器、臥式螺旋沉降式離心機及旋流式超細水力分級機等濕式精細分級機。其中轉子式或渦輪式氣流分級機一般與干式超細粉碎設備，如高速機械沖擊式粉碎機、分級研磨機、離心旋風式自磨機、氣流粉碎機等配套使用或單獨設置；濕式精細分級機與濕式超細研磨機，如攪拌磨、振動磨等配套使用或單獨設置。
（1）干式精細分級設備的選型
在超細粉體加工中，干式精細分級設備主要有兩種設置方式：一是作為超細粉碎工藝設備系統(tǒng)的一個組成部分與超細粉碎設備設置在一起，構成內閉路或閉路作業(yè)，以提高粉碎作業(yè)的效率和控制終產品的細度，在這種情況下，精細分級設備的處理量等于超細粉碎作業(yè)的排料量。內分級裝置是超細粉碎設備的一個組成部分，由粉碎設備自帶，因此無需單獨選擇。
在選擇與超細粉碎機配套使用的共用一套風動系統(tǒng)的精細分級機時，一定要采取1配1的方式，即l臺粉碎機配1臺分級機或串聯(lián)配置兩臺以上分級機，如果要并聯(lián)配置2臺以上的精細分級機，則一定要設置中間料倉和獨立的分級機風動系統(tǒng)。這種獨立設置的分級機的單獨處理量要根據(jù)分級機的工作制度另行計算，一般應適當大于前段粉碎作業(yè)的排料量或產量。
一般來說，經分級機分級后得到粗、細兩種產物，這兩種產物的數(shù)量大小取決于分級機給料中小于指定粒度的粉體的含量和分級機的分級效率或超細粉提取率。
干式精細分級機的類型較多，選型時首先要確認擬選擇比較的分級設備能否滿足設計的分級產品細度和粒度分布的要求，然后要在物料種類、給料粒度、要求的分級細度及產品粒度分布等相同的條件下，比較各種不同類型干式精細分級設備的處理能力、細粉提取（效）率、單機處理量、單位產品電耗、設備的穩(wěn)定性、自動控制水平、維修性能及收塵效率等。
為確保選型的先進性和可靠性，如果沒有相應的同種物料的工業(yè)生產或工業(yè)試驗數(shù)據(jù)，在選型之前在樣機上進行帶料試驗。
（2）濕式精細分級設備
濕式精細分級設備主要是臥式螺旋卸料沉降離心機和小直徑水力旋流器組，這些設備的選型計算第10章已有詳細介紹，本章不再贅述。
二、年產5萬t超細重質碳酸鈣生產線工藝設備選型實例
1、設計條件
（1）產品規(guī)格和產量
產品l：d97≤5μm，產量1.2萬t/；
產品2：d97≤10μm，產量1.8萬t/；
產品3：d90≤2μm，產量2.0萬t/。
（2）原料粒度
方解石不大于5mm。
（3）工作制度
300d/a，3班/d，8h/班。
2、工藝流程確定及計算
產品1及產品2為d97=5-10μm的超細粉體，且產量較大，根據(jù)近幾年國內外超細重質碳酸鈣的生產實踐，5萬t/a以上的大中型超細重質碳酸鈣生產線采用球磨機加分級機的生產工藝產品質量較穩(wěn)定，單位產品能耗較低。因此，擬采用干法球磨-分級工藝。
產品3為d90≤2μm的超細粉體，采用濕法（砂磨機或攪拌球磨機）加工工藝單位產品能耗較低，單機生產能力較大，其原則工藝流程如下：
（1）干式超細粉碎作業(yè)的處理量
Pd=P1+Pa
式中，P1為球磨機的新給礦量；Pa為三分級后物料的循環(huán)量。根據(jù)同類方解石超細粉的生產實踐，循環(huán)負荷一般為300%-450%，本工藝取340%，即得： Pd=P1+Pa=50000/7200+50000/7200×340%=30.55 t/h
式中，P1為6.94t/h；Pa為23.61 t/h。
（2）干式分級作業(yè)的處量
分級機一：根據(jù)類似生產線磨機排料的粒度分析結果、-5μm含量約為15%，設分級機的-5μm提取率為65%，則有：
PC1=（產品1×97%）/（15%×65%）=（（1200/7200）×0.97）/（0.15×0.65）=16.58 t/h 分級機二：根據(jù)類似生產線磨機排料的粒度分析結果，-10μm含量約為26%，設分級機的-10μm含量提取率為68%，則有：
PC1=（產品2×97%）/（26%×68%）=（（1800/7200）×97%）/（0.26×0.68）=13.71 t/h 分級機三：其處理量為：
PC3= Pd-產品1-產品2=30.55-12000/7200-18000/7200=26.38 t/h
（3）超細濕磨作業(yè)的處理量
PS=（1+kS）×產品3=（1+0.05）×產品3=（1+0.05）×（20000/7200）=2.92 t/h
式中，kS為超細研磨作業(yè)的物料損失率，取5%；超細研磨作業(yè)的漿料濃度（含固量，%）為73%，作業(yè)調漿加水量為1.08m3/h，作業(yè)礦漿量為2.92/2.6+1.08=2.2 m3/h。
3、設備選型
球磨機：根據(jù)類似生產廠的生產實踐，選用一臺Φ3×6.5m的旋轉筒式球磨機，該機內腔直徑2.8m，長度6.5m，電機功率800kw，電機轉速1000r/min，球磨機轉速18.5r/min，不帶研磨介質毛重115t；供電電壓6000V。
分級機：分級作業(yè)一選用2臺渦輪超細分級機。該分級機的主要技術參數(shù)為：氣量12000 m3/h，渦輪直徑510mm，電機功率160kw，風阻16kPa；轉閥電機2×0.75kw。
分級作業(yè)二選用2臺渦輪分級機。該分級機的主要技術參數(shù)為：氣量9000 m3/h，渦輪直徑630mm，電機功率30kw，風阻12kPa；轉閥電機2×0.75kw。
分級作業(yè)三選用2臺渦輪分級機，主要技術參數(shù)同分級機二。
濕式超細磨：選用二臺立式砂磨機，該機主要技術參數(shù)為：研磨腔容積約1250L，電機功率315kW，轉速1500r/min，外形尺寸：2.3m×1.5m×8.5m。
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