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GJ 5×2大型双槽高强度搅拌球磨机/剥片机用于高岭土剥片的研究
发布时间：2013-02-26 15:57 来源：未知
1、概述
搅拌球磨机是当前超细物料加工中的众多超细磨设备中，最有发展前途、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。高强度搅拌球磨机用于高岭土、石墨、云母等物料加工时可获得片状产品，因此也称为剥片机。
高岭土是一种重要的非金属矿物原料，其应用范围日益广阔。目前世界高岭土总产量约为3 000万t/a，其中我国高岭土产量约为70—- 90万t／a口2000年我国高岭土需求量达到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(/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，有很重要的意义。而高岭土开发中超细磨是必不可少的，这一工艺过程中搅拌球磨机是最经济有效的首选设备。因此搅拌球磨机和高岭土深加工有密切联系，研制新型高效大型搅拌球磨机剥片机新产品用于高岭土剥片，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。
2、国内外现状
2 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联合工艺公司(Union Proces sInc)于1928年发明的，该公司80年代开发的At tritor搅拌球磨机仍是国际著名产品，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美国杜邦公司u Pont)开发出了高速搅拌球磨机一砂磨机，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代日本科波塔磨机opper Tower Mil l）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臣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。
197 9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，并应用于铅锌矿、金矿等工业部门。9 0年代初该公司并入瑞典斯维达拉Gvedala)公司。
1969-- 1972年，美国工业矿物工艺设备公司(IMPE两发明了专利技术——高强度超细搅拌球磨(剥片)工艺，特点是使用一定种类和粒度的介质，在一定的矿浆浓度下和一定的矿浆价质体积比例下，进行高强度搅拌粉磨，可获得高比率-2μm量的产品。该公司根据这一专利，并按照大规模生产的要求研制了HvM双槽剥片机。该设备采用方形断面的立式槽体，具有搅拌速度高、超细磨效率高、生产能力大可连续生产等优点。美国佐治亚各高岭土公司就使用这种设备。
2 2.国内情况
80年代后期以来，我国开始引进并研制各种搅拌球磨机和剥片机，主要有以下几种：
①批量式搅拌球磨机如北京矿冶研究总院引进美国联合工艺公司20 0-sr型搅拌球磨机，并参照该设备研制的SJ-9 0型搅拌球磨机郑州东方机器厂研制的ZJM型搅拌球磨机等。这类搅拌球磨机的主要特点是：槽体为立式圆桶形，固定安装；搅拌器采月圆棒形搅拌件搅拌速度较低，搅拌强度弱槽体、搅拌器等磨损件采用聚氨酯衬；用循环泵使物料外循环以保证粉磨均匀；利用简体夹层或外部冷却器对物料进行冷却。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，国内近年来
广泛制造和使用的超细磨设备就是这一类产品。
(2)既系列或Iv系列剥片机立式圆断面简体内衬刚玉，搅拌器为立式多圆盘外衬聚氨酯弹性体，不污染产品；湿法连续作业。山西某煤系高岭土厂设计产量为1 0 000t/a，选用BP8 ~lJ片机22台，8台串联可达-2u m9 0WJ产品粒度。其安装功率为30kW筒体容积0. 080rrf，搅拌器直径为255rW转速820 r／min整机质量2 5t。目前最大规格为MB300型，简体容积0. 3rrf，安装功率75kWr搅拌器直径为315rm转速810 r／min,整机质量5t。厂家介绍用于处理煤系高岭土时，4台串联产量可达1. 5t／h左右，产品粒度可达-2 u m90%左右。
⑧GSLM-400型搅拌磨为超细盘式搅拌磨机，圆断面简体内衬有航空橡塑或刚玉，搅拌器为多片多孔盘外衬航空橡塑，下部进浆上部出浆，出浆口有不锈钢筛网，简体外设水冷系统。工作方式有外循坏方式、多台串联连续磨矿方式和批量磨矿方式三种。筒容积0. 408m3，安装功率30～45kW用于-3 25目的朔州煤系高岭土剥片时，在30%的最适宜浓度下磨至_2um90%处理能力约为260kg／h。
(4)美国IMPE）槽剥片190年代中湛江科林高岭土公司引进了5台这种设备，每台两槽容积共1 0ms左右，两套传动装置安装功率共1 50kV~用于当地软质高岭土剥片，给料粒度为-4 00目，其中-2μm占55%产品粒度可达-2u m9 0%以上，单机能力为4t／h
3、GJ5×2大型双槽高强度搅拌球磨机原0片机的研制
3 1搅拌球磨机研制与应用中急需解决的问题
目前国内在搅拌球磨机和剥片机研制与应用方面普遍存在和需要解决的问题主要有：
①设备大型化
随着社会经济的发展，超细物料市场需求迅速增长，促使制造厂生产能力日益扩大，产品质量日益提高。如新建的高岭土厂设计能力多在10 000t/a以上，甚至高达1 0万t/a，普遍可达双90产品。这就要求超细磨或剥片设备不断向大型化方向发展。这时如采用中小型设备一般存在以下缺点：①设备数量过多，维护、管理工作量大；②串联工作的设备数量多，故障停车率高，一台出故障全线停车；⑧串联工作各设备间用泵和管道连接，附属设备和备件多，增加了生产线的故障停车率；④复杂的流程和设备连接将导致较高生产成本。
②搅拌粉磨过程强度的提高
提高设备能力和产品细度两方面都要求设备具有较高的搅拌粉磨强度，以提高超细磨生产效率和磨剥强度。这主要以搅拌器圆周速度为标志。搅拌粉磨过程强度不足将造成以下问题：①超细磨生产效率低下，粉磨时间长，产量低；②磨至超细阶段的一定粒度范围时，粒度就难以继续减小。
③搅拌粉磨过程产生的热量的排放
低强度搅拌粉磨和中小型设备多台串联易产生热量聚集，需要采用夹层水冷或外部冷却器排放热量。大型高强度单机使用的设备则因超细磨速度快，热量来不及聚集而不需考虑热量的排放。
(4)搅拌器、槽体和介质磨损，以及磨损对物料造成的污染
有多种耐磨材料可供选用，问题已不难解决。a2设备类型、规格和主要技术性能的确定
根据上面的分析，针对目前国内在搅拌球磨机和剥片机研制与应用方面普遍存在和需要解决的问题，北京矿冶研究总院研制了GJ5×2大型双槽高强度搅拌球磨机/剥片机。其主要特点是：①为大规格产品，每台两槽容积共1 0rrf，两套传动装置安装功率共150 kW产量可达1.5～4 0t/h,可满足大规模连续超细磨生产的要求，是目前国内最大规格和能力的超细磨剥片设备②搅拌速度较高，超细磨过程强烈，粉磨效率高，产品粒度细，因此称为高强度搅拌球磨机/剥片机；⑧工作方式为连续式，物料先进入第一槽预磨，再进入第二槽精磨，然后排出，即为合格产品或在外部分级；④槽体为立方体形，两槽相连。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⑤槽体断面为矩形，造成物料运动紊乱，有利于提高超细磨效率；⑤搅拌器为叶轮式，搅拌作用强⑦槽体和搅拌器等磨损部件都衬有耐磨衬，不污染物料；⑧不需物料冷却装置；⑨采用独特的带负荷启动方式。
4、GJ5×2大型双槽高强度搅拌球磨机原0片机用于高岭土剥片的效果
4 1模拟生产负荷试验
GJ5×2大型双槽高强度搅拌球磨机制造完成后，在制造厂进行了模拟生产负荷试验。由于现场条件所限，试验采用批量工作方式�？笱轿魉分菝合涤仓矢吡胪粒ㄉ涨埃�，其粒度为- 325目，其中-45u m含量为95% -2 u m含量为13. 4%用料It，分散剂用量0.2%要求磨至-2 u m75~试验原料和产品粒度分析结果见表1，试验中_2 μm量随时间的变化关系见下图。由图可见，该物料磨至-2 um75~用时间3 0mi n左右，以此推算处理量可达到2t／h左右。
4 2用于朔州煤系硬质高岭土剥片的效果
GJ5×2型双槽高强度搅拌球磨机/剥片机于2000年1月在山西省朔州市平瑞高岭土公司进行了试生产。原料为朔州煤系高岭土（煅烧前），粒度为-325目，其中-45μm量为950%-2 u m含量为16. 20/Gb试生产前进行了不同浓度和产量的探索试验，结果表明其适宜的磨矿浓度为40%在这一浓度下进行的试生产不同产量时的排矿产品粒度见表2。由表2可见，工业试验结果达到并超过了设计要求的指标，在1.8t／h的产量下排矿粒度可达-2 um80%右。
4 3用于南方沿海软质高岭土剥片的效果预测
90年代中湛江科林高岭土公司引进了5台美国IMPEX公司FMM剥槽剥片机，用于当地软质高岭土剥片。1998年进行了试生产，共运转20余天，给料粒度为-4 00目，其中-2 u m占55%单机能力为4t／h产品粒度达到-2um90%以上，超过了- 2um85%的设计指标。GJ5×2大型双槽高强度搅拌球磨机/剥片机设备和工艺参数与该设备基本相同，因此具有达到上述指标的能力。
三门峡富通新能源销售球磨机、雷蒙磨粉机等机械设备。
