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GJ Sx2大型双槽高强度搅拌球磨机用于朔州高岭土剥片的研究概述
发布时间：2013-04-12 08:54 来源：未知
搅拌球磨饥是当前超细物料加工中的众多超细磨设备中，能量利用率最高、产品粒度最细的一种设备，由于其结构简单，操作维修方便，被广泛应用于各种工业矿物，如高岭土、石墨、云母、硅灰石、氧化铁红、磁性材料、氧化铝、重质碳酸钙、滑石、石英、锆英砂、碳化硅、地开石、伊利石、瓷石、膨润土等的加工中。
高蛉土是一种重要的非金属矿物原料，随着科学技术的发展，其应用范围日益广阔，观已用于化工、塑料、橡胶、陶瓷、搪瓷、造纸、油漆、颜料、粘台剂、冶金、建材、水泥、耐火材料、电子、农业、医药等行业，日前世界高岭土总产量约为3000万t/a，其中我国高岭土产量约为70～90万t/a。到2000年我国高岭土需求量将达到150万t/a，其中优质高岭土40万t/a。近年来，在高岭土开发利用中煤系高岭土成为国内研究和投资的热点。我国煤系高岭土资源丰富，已探明储量约16.73亿t，占世界总储量10%，远景及预测储量约245.78亿t，且许多是高岭石含量高(≥90%)、质量好的优质高岭岩。
由此可见，在我国开发利用高岭土，特别是煤系高岭土，育很重要的意义，可获得较大的经济效益。而高岭土开发中超细磨是必不可少的，这1工艺过程中搅拌球磨机是景经济有效的首选设备。因此搅拌球磨机和高岭上深加工有密切联系，研制新型高效搅拌球磨机新产品用于高岭土超细磨，可促进高岭土深加工技术的发展，改善高岭土超细磨流程的效率和设备配置，降低成本，提高经济效益。
1、国内外现状
1.1搅拌球磨机的发展过程和国外情况
搅拌球磨机最早是由美国联合工艺公司(U-mion Process Inc.)于1928年发明的+该公司至今仍是搅拌球磨饥的著名生产厂家，国内一些产品就是仿制该公司的。
1939年美国矿山局设计制造了一种新的搅拌球磨机，用于浮选之前清理矿物表面，使用中发现该设备是一种很有效的细磨设备。50年代末至60年代初，美国矿山局对该设备进行了深入研究，并用来大规模加工高岭土和氧化铋。
1948年美国杜邦公司(Du Pont)开发出了高速搅拌球磨讥一砂磨机，主要用于生产油漆工业颜料，使搅拌球磨机获得了重大发展。
50年代日本科波塔磨机( Kopper Tower Mill)公司开发了新型的搅拌球磨机一塔磨机，在超细磨和化学处理领域获得了广泛的应用。
60至70年代，改进了搅拌磨的排矿装置并使搅拌器转速不断提高。
1979年美国MPSI公司购买了日本的塔磨机专利，称之为立式搅拌球磨机，并应用十铅锌矿、金矿等工业部门。90年代初该公司并入瑞典斯维达拉(Svedala)公司。
80年代美国开发了搅拌球磨饥，在陶瓷原料加工中获得广泛应用。
90年代美国工业矿物工艺设备公司(IMPEX)发明了厂专刊技术一高强度超细搅拌球磨（剥片）工艺，并为此制造了双槽高强度搅拌球磨机（剥片机）。该设备采用方形断面的市式槽体，肄有搅拌速度高、超细磨效率高、生产能力大、可连续生产等优点，是一种有有广阔发展前途的新型高技超细磨没备。
1.2国内情况
自80年代后期以来，我国开始引进国外搅拌球磨机，北京矿冶研究总院引进了美国联合工艺公司200 - SI.型搅拌球磨机，并参照该设备研制了SJ -90型搅拌球磨机。研制了类似的ZJM型搅拌球磨机等。这类搅拌球磨机的主要特点是：
1)槽体为立式圆桶形，固定安装；
2)搅拌器采用圆棒形搅拌件；
3)搅拌速度较低，搅拌强度弱；
4)槽体、搅拌器等磨损件采用聚氯酯衬；
5)工作方式为批量式，用循环泵使物料外循环以保证粉磨均匀；
6)驱、传动装置在槽体上方；
7)工作中需要对物料进行冷却。
这一类搅拌球磨机搅拌速度较低，属于低强度搅拌球磨机，规格为中小型，国内目前大量应用的就是这一类产品。从整体上来，国内搅拌球磨机品种少，水平低，结构有待改进，基础工作远远落后于国外水平。
目前国内在搅拌球磨机研制与应用方面普遍存在和需要解决的问题主要是：
1)搅拌器、槽体和介质磨损；
2)上述磨损对物料造成的污染；
3)搅拌摩擦使负荷发热产生的热量的排放；
4)搅拌粉磨过程强度的提高；
5)设备大型化。
1.3美国IMPEX公司大型双槽高强度搅拌球磨机
近年来，美国工业矿物工艺设备公司( IMPEX)发明了专利技术一高强度超细搅拌球磨（剥片）工艺，并为此制造了大型双槽高强度搅拌球球磨（剥片机），其主要特点是：
1)槽体为立方体形，两槽相连；
2)两槽各有一套驱、传动装置和搅拌器；驱、传动装置位于槽体上方；
3)搅拌器为叶轮；
4)搅拌速度较高，超细磨过程强烈，因此称为高强度搅拌球磨机；
6)工作方式为连续式，物料先进入第一槽预磨，再进入第二槽精嘻，然后排出，即为合格产品或在外部分级；
7)槽体和搅拌器等磨损部件部衬有耐磨讨；
8)无物料冷却装置；
9)设备规格大，生产能力高；
10)采用独特的压缩空气启动方式。
90年代初，湛江某厂引进了这套设备，用于软质高岭土超细磨（剥片），给料粒度为- 400目(-2μm 55%)，产品粒度为-2μm 75%，生产能力4t／h台。目前国内尚无制造这一设备的厂家。
2、科研方案和方法
鉴十国内目前急需解决提高搅拌粉磨过程强度和设备大型化的需求，以及美国工业矿物工艺设备公司IMPEX双槽高强度搅拌球磨机的独特优点和卓越特性，本项目决定研制这一新设备。
2.1科研路线
以美国工业矿物工艺设备备公司1MPEX双槽高强度搅拌球磨机为参考，研制GJ 5x2大型双槽高强度搅拌球磨机，并成功地用于高岭土超细磨。
国内尚无其它单位拥有这一产品，本项目的成功将填补国内搅拌球磨机机领域的一项空白。
本项目的目标是达到或超过美国IMPEX双槽高强度搅拌球磨机的水平。
2.2主要技术关键和解决措施
2.2.1驱、传动系统
由于粉磨强度高，要求驱、传动系统有足够的能力，能可靠的长时间运转，为此须进行精心地计算，选择能力足够而且经济合理的电机和减速机。另外，电机和减速机的配置也是必须精心考虑的重要因素，应做到设备外形尺寸小，特别是设备高度要尽可能小，以便加工制造、安装、操作和维修；
2.2.2搅拌器
要达到高强度搅拌粉磨，除选择较高转速外，还需有适当的搅拌器类型。搅拌器在化工、冶金、选矿、医药和食品等行业中都有广泛的应用，型式有棒形、桨彤、叶轮形、螺旋形、锚形和盘形等。为此须对各种搅拌器进行对比分析，设计能获得景佳效果的搅拌器；
2.2.3耐磨材料
搅拌粉嘻过程强度提高后，工作时槽体内壁和搅拌器受到的磨损将大幅度提高，而影响这些零部件的使用寿命和设备的运转率，以及被磨物料的纯度。因此，对搅拌球磨机来说，耐磨材料是影响应用的重要因素之一。为防止漕体内壁和搅拌器磨损，本项目将从聚氨酯、尼龙、橡胶和不锈钢等耐磨材料中进行精心地研究和选用，采用目前国内最优质、经过生产考验的耐磨材料覆盖所有与物料接触的表面，以增强耐磨性并防止金属对物料的污染。
2.2.4主要技术指标
槽体容积 5×2m3
生产能力 1.5～4.0 t／h
给料粒度 325 - 400目
产品粒度 -2μm 75～90%
介质用量 7～9t
安装功率 75×2kW
搅拌速度 120～150 r/min
外形尺寸（长×宽×高）
4.416×2.706X 3.553 m
质量 14 t
3、研制进展情况
本项目中用煤系硬质高岭_十_进行了一系列小型试验室试验，并在设备制造完成后进行了模拟生产负荷试验，试验指标达到了预期要求。
3.1小型试验室试验
在本项目研究设计的初期，为了确定设备规格，保证设备能力，探索最佳工艺参数和设备参数，做了大量的小型试验室试验。试验内容包括：
1)期州煤系硬质高岭土、湛江软质高岭土、龙岩软质高岭土等不同矿样种类的对比试验；
2)介质大小和配比试验；
3)不同搅拌器种类的影响试验；
4)搅拌速度的影响试验；
5)磨矿浓度的影响试验；
6)不同磨矿时间的试验等。
试验多达32项，为GJ 5×2大型双槽高强度搅拌球磨机的研究设计提供了较充分的依据。
3.2模拟生产负荷试验
GJ 5×2大型双槽高强度搅拌球磨机制造完成后，在制造厂进行厂模拟生产负荷试验。由十脱场条件所限，试验采用批量工作方式：矿样为山西朔州表层煤系硬质高岭土（烧前），其粒度为- 325目，其中-45μm含量为95%，-2μm含量为13.4%，用料1t，分散剂用量0.2%，要求磨至-2μm 75%。试验原料和产品粒度分析结果见表1．试验中-2μ含量随时间的变化关系见图1。由图1可见，该物料磨至-2μm75%共用时间30 min左右，以此推算处理量可达到2 t／h左右。
三门峡富通新能源销售球磨机、雷蒙磨粉机、雷蒙磨配将等机械设备。
