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連續(xù)式球磨機(jī)在建筑陶瓷工業(yè)的應(yīng)用

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（1清遠(yuǎn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料工程技術(shù)專業(yè)；2廣東家美陶瓷有限公司）

本文主要介紹了連續(xù)式球磨機(jī)相比間歇式球磨機(jī)的優(yōu)越性，以及連續(xù)式球磨機(jī)在企業(yè)的應(yīng)用情況，主要有連續(xù)球磨生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備組成、生產(chǎn)工藝流程以及解決的技術(shù)難題等。使用連續(xù)球磨機(jī)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，可減少人工成本、縮短球磨時(shí)間、節(jié)省電耗以及減少粉塵污染。

建筑陶瓷；連續(xù)球磨；隔倉(cāng)；節(jié)能

1　前言

長(zhǎng)期以來(lái)，建筑陶瓷生產(chǎn)企業(yè)普遍采用間歇式球磨機(jī)研磨陶瓷原料，這種球磨機(jī)易造成物料的過(guò)度研磨，所需研磨周期較長(zhǎng)，研磨效率較低，單位產(chǎn)品功耗較大，難以實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)工序的自動(dòng)化等。為了降低能耗，各企業(yè)對(duì)各種設(shè)備的生產(chǎn)能力及能耗都提出了很高的要求，特別是電能耗量最大的間歇式球磨機(jī)。隨著國(guó)家越來(lái)越重視節(jié)能環(huán)保等問(wèn)題，間歇式球磨機(jī)的弊病已暴露無(wú)遺，并嚴(yán)重地阻礙了墻地磚工業(yè)的發(fā)展。

研究證明，連續(xù)球磨與間歇式球磨機(jī)相比，它最大的優(yōu)越性是：整套設(shè)備采用PLC控制，基本實(shí)現(xiàn)集中控制和無(wú)人操作，研磨效果最佳，電力消耗大大下降，節(jié)能效果明顯，同時(shí)節(jié)約場(chǎng)地面積。

2　連續(xù)球磨系統(tǒng)中的生產(chǎn)設(shè)備

連續(xù)球磨生產(chǎn)系統(tǒng)所需要的生產(chǎn)設(shè)備：喂料機(jī)、間歇式球磨機(jī)、地下漿池、輸漿管道、六角形中轉(zhuǎn)漿池、生產(chǎn)系統(tǒng)變頻控制柜、主電機(jī)、減速機(jī)、兩段式球磨機(jī)等。

間歇式球磨機(jī)的入料口與喂料機(jī)的出料口之間通過(guò)由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的輸送帶連接，球磨機(jī)筒體通過(guò)軸承座支撐在水泥基礎(chǔ)底座上。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速裝置和皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)間歇式球磨機(jī)筒體運(yùn)轉(zhuǎn)；間歇式球磨機(jī)運(yùn)行通過(guò)主電機(jī)、運(yùn)行和啟動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)，利用變頻控制柜中變頻器的多段速和簡(jiǎn)易PLC功能對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行調(diào)頻降速，以降低啟動(dòng)沖擊電流，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)間歇式球磨機(jī)的筒體運(yùn)轉(zhuǎn)，并對(duì)進(jìn)入間歇式球磨機(jī)中的配料進(jìn)行一級(jí)球磨加工。

連續(xù)濕法球磨機(jī)采用兩段式球磨機(jī)，其工作原理與間歇式球磨機(jī)的球磨原理基本一樣，最大的區(qū)別在于兩段式球磨機(jī)中的球磨介質(zhì)對(duì)物料沖擊和研磨作用是在球磨機(jī)內(nèi)部分開完成。球磨筒體根據(jù)廣東家美陶瓷有限公司原料特性設(shè)計(jì)成兩個(gè)倉(cāng)，其中一倉(cāng)主要對(duì)物料完成沖擊破碎作用，二倉(cāng)主要對(duì)物料完成研磨作用，倉(cāng)與倉(cāng)之間通過(guò)隔倉(cāng)板來(lái)隔開。隔倉(cāng)板的篦孔開口位置和筒體長(zhǎng)度可以控制物料在球磨機(jī)中的停留時(shí)間，粉碎到一定顆粒大小的物料按比例混合后經(jīng)進(jìn)料裝置進(jìn)入第一倉(cāng)，然后通過(guò)隔倉(cāng)板進(jìn)入第二倉(cāng)，最后至出料端。過(guò)篩后符合要求的料漿被引入漿池，篩上料和水一起由泵重新打入磨頭再次球磨，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

3　工藝流程設(shè)計(jì)

按配方稱量各種原料，通過(guò)電子稱配料、入喂料機(jī)、皮帶輸送機(jī)，入間歇式球磨機(jī)，同時(shí)根據(jù)漿料的工藝性能加入水和各種添加劑（解膠劑、增強(qiáng)劑等）進(jìn)行一級(jí)球磨加工，由于該加工階段入球磨原料顆粒度大，主要依靠球磨機(jī)的破碎功能，經(jīng)一定時(shí)間的球磨，間歇式球磨機(jī)2的出料口通過(guò)第一輸漿管41、第一振動(dòng)篩511將粗漿料輸送到粗漿池51內(nèi)并通過(guò)粗漿池51內(nèi)設(shè)置的第一攪拌機(jī)512進(jìn)行攪拌后，通過(guò)與所述粗漿池51出料口連通的第二輸漿管42、抽漿泵61將粗漿輸送到中轉(zhuǎn)漿池52并通過(guò)中轉(zhuǎn)漿池52內(nèi)設(shè)置的第二攪拌機(jī)513攪拌均勻后從出漿口經(jīng)轉(zhuǎn)漿泵62、第三輸漿管43、控制進(jìn)漿流量的截流閥與穩(wěn)壓罐7連通，并由第四輸漿管44將粗漿輸送到兩段式球磨機(jī)3中，兩段式球磨機(jī)兩端軸承及筒體中間鋼板隔斷的中心位置分別設(shè)進(jìn)漿孔、溢流孔和出漿孔，三孔同心；鋼板把連續(xù)式球磨機(jī)分成兩個(gè)工作腔，筒體兩腔筒壁的中間位置分別設(shè)有球磨砌筑孔，也作為研磨球石加入孔。兩段式球磨機(jī)3由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)筒體運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)粗漿料進(jìn)行二級(jí)球磨加工，粗漿料通過(guò)進(jìn)漿孔進(jìn)入到球磨機(jī)第一個(gè)工作腔，當(dāng)料漿顆粒磨至一定粒度要求后，料漿通過(guò)連續(xù)式球磨機(jī)中部的鋼板上的孔進(jìn)入到下一個(gè)粉磨腔，制備的成品漿料經(jīng)設(shè)置在兩段式球磨機(jī)端部的312出漿孔過(guò)濾流出、第五輸漿管45將成品漿料經(jīng)第二振動(dòng)篩515輸送到放漿池53并經(jīng)放漿池53中設(shè)置的第三攪拌機(jī)514攪拌后，經(jīng)抽漿泵63輸出，具體流程見圖1。

圖1　

4　生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)

⑴連續(xù)進(jìn)料和保證料漿的均勻性。

采用間歇式球磨機(jī)進(jìn)行一級(jí)球磨制成粗漿料，并輸送到粗漿池儲(chǔ)存并攪拌，使之均勻化。再通過(guò)與粗漿池連通的輸漿管、由柱塞泵將粗漿輸送到穩(wěn)壓罐，并由控制流量的截流閥、輸漿管將粗漿輸送到兩段式連續(xù)球磨機(jī)中。

⑵對(duì)不同粒徑范圍的漿料采用分級(jí)球磨，并保證料漿顆粒度滿足工藝要求。

漿料分兩級(jí)球磨：一級(jí)球磨和二級(jí)球磨，球磨介質(zhì)選擇中或高鋁球，按照球石的直徑大小分為大、中、小球。一級(jí)球磨為粗磨，采用間歇式球磨機(jī)：該階段主要為破碎物料，球磨介質(zhì)選擇大球和中球，直徑Φ80㎜占80%、Φ40㎜占20%；二級(jí)球磨為細(xì)磨采用連續(xù)式球磨機(jī)，球石采用中球和小球，前腔球磨介質(zhì)直徑Φ40㎜占80%、Φ20㎜占20%；后腔球磨介質(zhì)直徑Φ40㎜占20%、Φ20㎜占80%。通過(guò)對(duì)二級(jí)球磨漿料輸入截流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少漿料輸入量，等同于增加了漿料在球磨機(jī)內(nèi)的研磨時(shí)間，使得顆粒細(xì)度提高，縮短了球磨時(shí)間。

⑶助磨劑的均勻加入。

由于物料是連續(xù)地入球磨機(jī)，為使物料研磨效率最高，助磨劑也必須是連續(xù)均勻地入磨機(jī)。通過(guò)采用間歇式球磨機(jī)進(jìn)行一級(jí)球磨，使加入的適量助磨劑與漿料混合均勻后再進(jìn)入連續(xù)球磨機(jī)，保證助磨劑均勻加入，從而提高球磨效率。

5　實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益

⑴在保證出磨漿料質(zhì)量的前提下，球磨時(shí)間從22～25小時(shí)，減為12～16小時(shí)；節(jié)能效果顯著，球磨環(huán)節(jié)能耗降低8%～15%。

⑵二級(jí)球磨工序采用封閉式球磨，減少粉塵污染，生產(chǎn)環(huán)境明顯改善，球磨效率明顯提高。

⑶生產(chǎn)成本降低3%，企業(yè)年節(jié)約成本350萬(wàn)元以上。

6　結(jié)論

實(shí)現(xiàn)連續(xù)球磨技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，不僅會(huì)取得很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效應(yīng)，也會(huì)推動(dòng)陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)清遠(yuǎn)地方政府和陶瓷生產(chǎn)企業(yè)來(lái)講都是一件很有意義的事?！?/p>

［1］黃賓，劉春江.陶瓷行業(yè)原料制備新技術(shù)及未來(lái)趨勢(shì)展望［J］.佛山陶瓷，2015，25（3）：1-6.

［2］趙祖熙.陶瓷連續(xù)式球磨系統(tǒng)的研制［J］.中國(guó)陶瓷工業(yè)［J］，2015，（4）：31-33.

［3］蔡祖光.陶瓷工業(yè)連續(xù)式球磨機(jī)設(shè)計(jì)制造時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題［J］.陶瓷，2008，10：39-45.

*清遠(yuǎn)市成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)為2014C003