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优化湿法超细研磨工艺,降低综合成本经验分享
2015年04月07日 发布 分类:粉体加工技术 点击量:7095
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      本文综述了国内外非金属矿超细技术应用,主要列出超细工艺上的调正及超细设备的关键的改造,对于非金属矿及金属矿深加工产量的提高,综合成本的降低,有着深远的影响和经济效益的提高。通过合理改造,一定能对生产企业起到一定的帮助和启示。

    

       随着国内外造纸、塑料、橡胶、电线电缆、航空航天、化工建材、医药、化肥、油漆油墨涂料、生物材料等行业的广泛应用,对物料的细度要求越来越高,纳米级的超细粉体越来越受到客户的青睐。要达到这样的细度,一般干法研磨是无法做到的。湿法研磨的粉体,颗粒是球状的,粉体比表面积增大,遮盖率及表面光洁度都具有一定的优势。通过超细后粉体的性能上得到了充分的改变和达到了一致,因此在当前市场对粉体要求越来越苛刻和迫切要求厂家改变细度的要求,为此对企业也带来了一定的挑战,如何来优化超细工艺,降低综合成本,有着十分重要的意义和启发。因此我们必须牢牢抓住这个发展机遇,利用我国丰富的资源,坚持创新,深入实践,把我国的超细行业推向一个新的高潮,为非金属矿行业的不断发展做出应有贡献。是每个企业必然要做到的。


      目前,超细行业的现状和存在的问题,通过20多年的超细行业的发展,我国从以前的4小,即小规模、小设备、小产量、小效益转变为当前的大规模、大设备、大产量、大效益。由于我国的非金属矿资源丰富,也居世界首位。资源是基础、加工是手段、市场是目标、发展是目的。目前,各个厂家有各个厂家的优势,也有各个厂家的观念。为此通过本人几十年的超细研磨经验和实践,摸索出一套成熟的方案和理念,如何来提高研磨效率提高产量,降低成本确保产品稳定性,在观念站必须进行系统调整和改变,才能进一步提高超细认知和观念上的更新,这对超细行业的发展,具有深远意义,观念是财富,作用是商机,湿法超细研磨看似简单,但其技术难度较大,涉及的方面也很多。根据目前超细行业的现状,由于大家缺少共同的交流和国内未有统一的超细行业标准。因此在超细设备及工艺上有着很多不一样的选择和不一样的做法。导致在超细生产过程中及工艺上有着很多不一样的看法和做法。当前在超细过程中出现的,产品的标准、产量的标准、研磨介质的磨耗、电费的消耗、机械设备的维修费用等方面,都存在着很大的差距。本人曾到过许多超细技术发达的国家,看到国外许多先进的工艺和设备。与一些国际知名的专家交流,从中悟出了多种超细原理和机理,并得出以下结论。仅供大家参考。


      目前,我国超细粉碎设备已经向大型化发展。3600升、10000升、20000升的设备比比皆是。为什么同样的机型,一些厂家的设备就不如其它厂家呢,这主要是工艺上的不合理和研磨介质选型不对造成的。更主要的关键是机器内的搅拌器大有不同而导致,现归纳为以下几点:


      现国内大型研磨机械为上进料下出料,矮胖型,搅拌器用棒式搅拌,利用高速搅拌,超细的浆料磨到细度再向上四周过筛溢出。对于这种机型,研磨介质的选型从原来的渥太华石英砂,到玻璃珠等发展到使用陶瓷微珠。发展至现在我公司生产2.7比重锆复合球。由于2.7比重锆复合球是采用超细原料再加部份氧化锆复合。具有耐磨性能好,磨损率仅为普通陶瓷微珠的1/4,耐磨性能的提高,使研磨介质在机器内研磨时间加长,降低了添加研磨介质的频率。有效的降低了研磨成本,同时也使浆料里的酸不溶物减少,所研磨过程中的电耗也有所降低。在超细过程中,根据进料粒度及最终产品细度对研磨介质的粒径配比是很有研究的。不同的进料细度要选择不同粒度的研磨介质。另外,不是任何原材料都可以选用同一种研磨介质,研磨介质的材料型号选择也是大有不同的。在研磨过程中,随着细度提高,粘度也有相应提高,对于加入的分散剂也至关重要,没有温度的研磨是无效研磨,分散剂的加入温度应一般控制在75-85度为最佳。目前市场上受用户欢迎的是长沙万荣粉体设备科技有限公司生产的3600升下进料上出料的大型温法超细研磨机。通过他们对研磨机械多年的不断改进和优化,现在已形成了相当成熟的技术方案和机型。结合国内外超细物料的工艺要求,他们的设备能做到低投入、低能耗、高产量、高质量等特点。该厂家对搅拌器进行了大胆改进,吸取国外设备厂家的经验,把搅拌器改为螺旋桨式的搅拌器,利用下进物料到细度而上溢出的方式进行生产的。磨介的选择均采用3:2比重锆铝复合球,由于比重适中,对筒体及搅拌器磨损也很小,一般能达二年以上,超细主要四个关键,必须合理调节好并有着相互关联因素。根据以下数据统计,从综合现象可判断超细工艺是否正常和稳定:1、填充量(研磨介质的填充量)。2、电流,在核定电流下必须将研磨介质添加至核定电流范围之内。3、温度,没有温度的研磨是无效研磨,有效的超细研磨温度为70-80度为好。4、流量,即最终的产量。正常情况下,产品是不能过磨的,应该根据细度要求,调整至达到要求的细度产品的流量即可,细度达到要求,必须快速通过,重磨或过磨会导致浆料团聚和粘度的上升,导致分散剂添加量,影响后道工艺对粉体需要,综合以上几点,都是相互关联而至关重要。


      超细工艺是一个系统工程,也较为复杂。只有在生产研磨过程中才会发现问题的存在,对各种物料研磨时,固含量也是很关键的一个因素。目前国内生产煅烧高岭土固含量为48-50%,重钙的固含量为70-75%,甚至达到78%,硅酸锆固含量为45-48%,氢氧化镁一般为35-38%,各种物料的性能不同,粘性越大,固含量就不能过高,否则就会大大增加研磨的难度和相应研磨成本的提高。当前一般物料筛网全部使用的是长方型冲压型筛网,由于长方孔经常有很多毛刺,使出料随着温度的提高,使浆料堵网现象时而发生,影响浆的流量,甚至停产。为此建议改用硬质一点的的不锈钢编织网,随着机器运转的惯性,浆料能顺畅溢出,大大减少了堵网现象发生。目前根据本公司的实践与建议,部份厂家已改进,得到一致好评。另分散剂的加入,细磨时一定要采用滴流方法进行而不可一次加入量,定量使用分散剂,调整为浆料流量,分散剂的定量补充,才能确保产品的细度,另有些厂家对加入磨介无统一标准,随意加入磨介是不正常行为,在电流、填充量、流量、温度正常下,不可随意添加磨介,按照每天生产的产量,折合每天标准磨介磨耗,计算出每天磨介的磨耗定量,每天计算出加入定量的磨介是对超细生产的保证和生产的稳定作用是很大的。


      目前,国外设备我国现有部份设备都是自动化计算以上几个超细的关键纳入中央控制进行生产的,随意多加磨介,会导致产品质量不稳定,甚至浆料冒顶,影响生产。超细是利用高速搅拌器带动磨介的运转,使浆料与磨介相互摩擦研磨,而使细度提高,如何来减少搅拌器的重量,也是十分讲究的,搅拌器重量增加会减少磨介的填充,影响研磨,多加了不容易启动。根据我与一些厂家的探讨与实践,都取得了一定的成功,使原来的实心轴变为空心轴,使搅拌器重量减轻,这样可增加磨介的填充,使机器的启动不受磨介的增加而不会启动,每增加一公斤磨介,那产品的细度就相应增加,对提高产量,降低磨介的成本,提高研磨效率大有好处,使筒体内的磨介相互平稳研磨,不会抛磨,不会无效研磨,总之,在磨介的增加下,产量也相应增加,细度也相应提高了。总之,是将轴的重量减轻,为生产运行时减负,使能耗发挥到最佳。起到了优化超细工艺,降低了综合成本这一目标其中一部分。


      结束语:

      通过数二十年的发展和探索,我国在超细行业已到了快速发展时期。如何利用我国的丰富矿产资源,结合我国企业的超细研磨工艺,生产出更好、更有品位的产品是我们的最终目的。


(作者:江苏旭阳研磨科技有限公司 李锡春总经理)

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