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高效微粉球磨机研制范文

高效微粉球磨机研制

硅酸锆的折射率很高,达1.93-2.01,而且化学性质稳定,是一种优质的乳浊剂,被广泛用于各种建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷、一级工艺品陶瓷等的生产中。由于硅酸锆不受陶瓷烧成气氛的影响,且能显著改善陶瓷的坯釉结合性能,提高陶瓷釉面硬度,因此使用范围广,应用量大。同时硅酸锆也在电视行业的彩色显像管、玻璃行业的乳化玻璃、搪瓷釉料生产中得到了进一步的应用。硅酸锆由高纯度锆英沙研磨得来,研磨后硅酸锆的粒度越小,乳浊效果越好,每吨价格越高。最近几年,由于矿产资源越来越少,原料价格越来越高。所以,硅酸锆必须充分磨细,才能取得最佳效益,但由于锆英沙硬度高,晶体结构特殊,研磨加工困难。因此,研制高效微分球磨机就成了各硅酸锆生产厂家共同课题,谁最先掌握硅酸锆研磨技术,谁就掌握了市场主动权。

我们作为山东辰源粉体有限公司的主要技术负责人,全程参与了高效微粉球磨机的研制工作,历经接近2年时间,取得了大量实际生产数据,总结出了一系列研磨理论。

硅酸锆研磨早期采用立式搅拌磨,用氧化铝球做研磨介质,但由于氧化铝球磨擦力大,磨机启动困难,特别是粗磨阶段,锆英沙加水后摩擦系数很大,很容易因反复启动损坏电机,而且单磨产量低,搅拌轴衬套磨损严重。为了解决粗磨问题,我们引进了滚筒磨。在使用滚筒磨的过程中我们不断摸索,改进参数,逐渐形成了系统的研磨理论,研制成功了高效微粉球磨机,淘汰了立式搅拌磨。

我们最早定做的球磨机球磨直径两米,按照传统的球磨机理论,转速N=35/D=25(转),研磨体直径d≤(118~124),料、球比为1比3,选择直径为φ8、φ10、φ13的三种球石各5吨,加锆英砂5吨,研磨10小时,用激光粒度仪测定粒度为中粒径2微米,再延长研磨时间,粒度下降很少,几乎不再下降。再进入搅拌磨进行二次研磨,最终达到中粒径1.2微米。在滚筒磨使用过程中,我们从各个参数入手,逐渐改进,最终研制成功了高效微粉球磨机,实现了一次研磨至中粒径1微米。

影响球磨机研磨效果的因素有四个:研磨体、料球比、转速、分散剂。我们主要对前三个参数进行了研究。我们观察到这么一个现象,如果各项参数都不变,随着球石的磨损,研磨效果越来越好,这说明一开始添加的球石直径偏大,后来我们改变了球磨机球石配比,添加了14直径为φ6的球石,效果就变好了,研磨至同样粒度需要的时间变短。接着我们又减少加料量,即增大料、球比,发现加料量减少到3吨时,即料、球比为1比5时,随着研磨时间的延长,硅酸锆粒度可以逐渐下降,以后我们改变了分段研磨的方式,直接一次研磨出合格产品,只是时间比较长。随后,我们配备了变频器来研究转速对研磨效果的影响,研究时采用同样的参数,每一轮用不同的转速各研磨20小时,实际生产结果数据如下:

由上表可以看出,在28转时研磨效果最好,为最佳转速,根据公式转速N=p(经验系数)/D=28,得出经验系数p=N/D=28/2=39,由此可以得出公式,如果研磨介质、料、内衬不变的情况下最佳工作转速N=39/D。后来我们生产规模扩大,小吨位的球磨机不能满足生产需要,我们又订做了一台大吨位的球磨机,直径选择了3.2米,根据我们自己的经验公式N=39/D=39/3.2=22,球磨机运行后,我们又利用变频器进行了不同转速的对比实验,各项参数不变,每一轮用不同的转速各研磨20小时,实际生产数据如下:

由实际生产数据可以看出,利用我们的转速设计,研磨效果非常理想,而且每吨能耗也大幅下降。从实践中我们总结出如下结论:

1、滚筒磨用氧化铝球研磨锆英沙经验公式:转速N=39/D。

2、对于用氧化铝球湿法研磨锆英砂来说,料球比不能低于4:1,如果对氧化铝杂质要求不是很高,研磨体直径要尽量小。

3、球磨机单机功率越大,单位能耗越小。

就这样,通过不断的摸索、实验我们的球磨机逐渐增加到5台,产量由每天1吨增加到每天24吨,取得了良好的经济效益。