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     攪拌球磨饑是當前超細物料加工中的眾多超細磨設(shè)備中，能量利用率最高、產(chǎn)品粒度最細的一種設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便，被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)礦物，如高嶺土、石墨、云母、硅灰石、氧化鐵紅、磁性材料、氧化鋁、重質(zhì)碳酸鈣、滑石、石英、鋯英砂、碳化硅、地開石、伊利石、瓷石、膨潤土等的加工中。
    高蛉土是一種重要的非金屬礦物原料，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍日益廣闊，觀已用于化工、塑料、橡膠、陶瓷、搪瓷、造紙、油漆、顏料、粘臺劑、冶金、建材、水泥、耐火材料、電子、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等行業(yè)，日前世界高嶺土總產(chǎn)量約為3000萬t/a，其中我國高嶺土產(chǎn)量約為70～90萬t/a。到2000年我國高嶺土需求量將達到150萬t/a，其中優(yōu)質(zhì)高嶺土40萬t/a。近年來，在高嶺土開發(fā)利用中煤系高嶺土成為國內(nèi)研究和投資的熱點。我國煤系高嶺土資源豐富，已探明儲量約16.73億t，占世界總儲量10%，遠景及預測儲量約245.78億t，且許多是高嶺石含量高(≥90%)、質(zhì)量好的優(yōu)質(zhì)高嶺巖。
    由此可見，在我國開發(fā)利用高嶺土，特別是煤系高嶺土，育很重要的意義，可獲得較大的經(jīng)濟效益。而高嶺土開發(fā)中超細磨是必不可少的，這1工藝過程中攪拌球磨機是景經(jīng)濟有效的首選設(shè)備。因此攪拌球磨機和高嶺上深加工有密切聯(lián)系，研制新型高效攪拌球磨機新產(chǎn)品用于高嶺土超細磨，可促進高嶺土深加工技術(shù)的發(fā)展，改善高嶺土超細磨流程的效率和設(shè)備配置，降低成本，提高經(jīng)濟效益。
1、國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.1攪拌球磨機的發(fā)展過程和國外情況
    攪拌球磨機最早是由美國聯(lián)合工藝公司(U-mion Process Inc.)于1928年發(fā)明的+該公司至今仍是攪拌球磨饑的著名生產(chǎn)廠家，國內(nèi)一些產(chǎn)品就是仿制該公司的。
    1939年美國礦山局設(shè)計制造了一種新的攪拌球磨機，用于浮選之前清理礦物表面，使用中發(fā)現(xiàn)該設(shè)備是一種很有效的細磨設(shè)備。50年代末至60年代初，美國礦山局對該設(shè)備進行了深入研究，并用來大規(guī)模加工高嶺土和氧化鉍。
    1948年美國杜邦公司(Du Pont)開發(fā)出了高速攪拌球磨譏一砂磨機，主要用于生產(chǎn)油漆工業(yè)顏料，使攪拌球磨機獲得了重大發(fā)展。
    50年代日本科波塔磨機( Kopper Tower Mill)公司開發(fā)了新型的攪拌球磨機一塔磨機，在超細磨和化學處理領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
    60至70年代，改進了攪拌磨的排礦裝置并使攪拌器轉(zhuǎn)速不斷提高。
    1979年美國MPSI公司購買了日本的塔磨機專利，稱之為立式攪拌球磨機，并應(yīng)用十鉛鋅礦、金礦等工業(yè)部門。90年代初該公司并入瑞典斯維達拉(Svedala)公司。
    80年代美國開發(fā)了攪拌球磨饑，在陶瓷原料加工中獲得廣泛應(yīng)用。
90年代美國工業(yè)礦物工藝設(shè)備公司(IMPEX)發(fā)明了廠專刊技術(shù)一高強度超細攪拌球磨（剝片）工藝，并為此制造了雙槽高強度攪拌球磨機（剝片機）。該設(shè)備采用方形斷面的市式槽體，肄有攪拌速度高、超細磨效率高、生產(chǎn)能力大、可連續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點，是一種有有廣闊發(fā)展前途的新型高技超細磨沒備。
1.2國內(nèi)情況
    自80年代后期以來，我國開始引進國外攪拌球磨機，北京礦冶研究總院引進了美國聯(lián)合工藝公司200 - SI.型攪拌球磨機，并參照該設(shè)備研制了SJ -90型攪拌球磨機。研制了類似的ZJM型攪拌球磨機等。這類攪拌球磨機的主要特點是：
    1)槽體為立式圓桶形，固定安裝；
    2)攪拌器采用圓棒形攪拌件；
    3)攪拌速度較低，攪拌強度弱；
    4)槽體、攪拌器等磨損件采用聚氯酯襯；
    5)工作方式為批量式，用循環(huán)泵使物料外循環(huán)以保證粉磨均勻；
    6)驅(qū)、傳動裝置在槽體上方；
    7)工作中需要對物料進行冷卻。
    這一類攪拌球磨機攪拌速度較低，屬于低強度攪拌球磨機，規(guī)格為中小型，國內(nèi)目前大量應(yīng)用的就是這一類產(chǎn)品。從整體上來，國內(nèi)攪拌球磨機品種少，水平低，結(jié)構(gòu)有待改進，基礎(chǔ)工作遠遠落后于國外水平。
    目前國內(nèi)在攪拌球磨機研制與應(yīng)用方面普遍存在和需要解決的問題主要是：
    1)攪拌器、槽體和介質(zhì)磨損；
    2)上述磨損對物料造成的污染；
    3)攪拌摩擦使負荷發(fā)熱產(chǎn)生的熱量的排放；
    4)攪拌粉磨過程強度的提高；
    5)設(shè)備大型化。
1.3美國IMPEX公司大型雙槽高強度攪拌球磨機
    近年來，美國工業(yè)礦物工藝設(shè)備公司( IMPEX)發(fā)明了專利技術(shù)一高強度超細攪拌球磨（剝片）工藝，并為此制造了大型雙槽高強度攪拌球球磨（剝片機），其主要特點是：
    1)槽體為立方體形，兩槽相連；
    2)兩槽各有一套驅(qū)、傳動裝置和攪拌器；驅(qū)、傳動裝置位于槽體上方；
    3)攪拌器為葉輪；
    4)攪拌速度較高，超細磨過程強烈，因此稱為高強度攪拌球磨機；
    6)工作方式為連續(xù)式，物料先進入第一槽預磨，再進入第二槽精嘻，然后排出，即為合格產(chǎn)品或在外部分級；
    7)槽體和攪拌器等磨損部件部襯有耐磨討；
    8)無物料冷卻裝置；
    9)設(shè)備規(guī)格大，生產(chǎn)能力高；
    10)采用獨特的壓縮空氣啟動方式。
    90年代初，湛江某廠引進了這套設(shè)備，用于軟質(zhì)高嶺土超細磨（剝片），給料粒度為- 400目(-2μm 55%)，產(chǎn)品粒度為-2μm 75%，生產(chǎn)能力4t／h臺。目前國內(nèi)尚無制造這一設(shè)備的廠家。
2、科研方案和方法
    鑒十國內(nèi)目前急需解決提高攪拌粉磨過程強度和設(shè)備大型化的需求，以及美國工業(yè)礦物工藝設(shè)備公司IMPEX雙槽高強度攪拌球磨機的獨特優(yōu)點和卓越特性，本項目決定研制這一新設(shè)備。
2.1科研路線
    以美國工業(yè)礦物工藝設(shè)備備公司1MPEX雙槽高強度攪拌球磨機為參考，研制GJ 5x2大型雙槽高強度攪拌球磨機，并成功地用于高嶺土超細磨。
    國內(nèi)尚無其它單位擁有這一產(chǎn)品，本項目的成功將填補國內(nèi)攪拌球磨機機領(lǐng)域的一項空白。
    本項目的目標是達到或超過美國IMPEX雙槽高強度攪拌球磨機的水平。
2.2主要技術(shù)關(guān)鍵和解決措施
2.2.1驅(qū)、傳動系統(tǒng)
    由于粉磨強度高，要求驅(qū)、傳動系統(tǒng)有足夠的能力，能可靠的長時間運轉(zhuǎn)，為此須進行精心地計算，選擇能力足夠而且經(jīng)濟合理的電機和減速機。另外，電機和減速機的配置也是必須精心考慮的重要因素，應(yīng)做到設(shè)備外形尺寸小，特別是設(shè)備高度要盡可能小，以便加工制造、安裝、操作和維修；
2.2.2攪拌器
    要達到高強度攪拌粉磨，除選擇較高轉(zhuǎn)速外，還需有適當?shù)臄嚢杵黝愋汀�攪拌器在化工、冶金、選礦、醫(yī)藥和食品等行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，型式有棒形、槳彤、葉輪形、螺旋形、錨形和盤形等。為此須對各種攪拌器進行對比分析，設(shè)計能獲得景佳效果的攪拌器；
2.2.3耐磨材料
    攪拌粉嘻過程強度提高后，工作時槽體內(nèi)壁和攪拌器受到的磨損將大幅度提高，而影響這些零部件的使用壽命和設(shè)備的運轉(zhuǎn)率，以及被磨物料的純度。因此，對攪拌球磨機來說，耐磨材料是影響應(yīng)用的重要因素之一。為防止漕體內(nèi)壁和攪拌器磨損，本項目將從聚氨酯、尼龍、橡膠和不銹鋼等耐磨材料中進行精心地研究和選用，采用目前國內(nèi)最優(yōu)質(zhì)、經(jīng)過生產(chǎn)考驗的耐磨材料覆蓋所有與物料接觸的表面，以增強耐磨性并防止金屬對物料的污染。
2.2.4主要技術(shù)指標
    槽體容積    5×2m3
    生產(chǎn)能力    1.5～4.0 t／h
    給料粒度    325 - 400目
    產(chǎn)品粒度    -2μm 75～90%
    介質(zhì)用量    7～9t
    安裝功率    75×2kW
    攪拌速度    120～150 r/min
    外形尺寸（長×寬×高）
    4.416×2.706X 3.553 m
    質(zhì)量    14 t
3、研制進展情況
    本項目中用煤系硬質(zhì)高嶺_十_進行了一系列小型試驗室試驗，并在設(shè)備制造完成后進行了模擬生產(chǎn)負荷試驗，試驗指標達到了預期要求。
3.1小型試驗室試驗
    在本項目研究設(shè)計的初期，為了確定設(shè)備規(guī)格，保證設(shè)備能力，探索最佳工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)，做了大量的小型試驗室試驗。試驗內(nèi)容包括：
    1)期州煤系硬質(zhì)高嶺土、湛江軟質(zhì)高嶺土、龍巖軟質(zhì)高嶺土等不同礦樣種類的對比試驗；
    2)介質(zhì)大小和配比試驗；
    3)不同攪拌器種類的影響試驗；
    4)攪拌速度的影響試驗；
    5)磨礦濃度的影響試驗；
    6)不同磨礦時間的試驗等。
    試驗多達32項，為GJ 5×2大型雙槽高強度攪拌球磨機的研究設(shè)計提供了較充分的依據(jù)。
3.2模擬生產(chǎn)負荷試驗
    GJ 5×2大型雙槽高強度攪拌球磨機制造完成后，在制造廠進行廠模擬生產(chǎn)負荷試驗。由十脫場條件所限，試驗采用批量工作方式：礦樣為山西朔州表層煤系硬質(zhì)高嶺土（燒前），其粒度為- 325目，其中-45μm含量為95%，-2μm含量為13.4%，用料1t，分散劑用量0.2%，要求磨至-2μm 75%。試驗原料和產(chǎn)品粒度分析結(jié)果見表1．試驗中-2μ含量隨時間的變化關(guān)系見圖1。由圖1可見，該物料磨至-2μm75%共用時間30 min左右，以此推算處理量可達到2 t／h左右。
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