高效微粉球磨机研制

高效微粉球磨机研制

硅酸锆的折射率很高，达，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，研磨体直径d≤,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/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，直径选择了米，根据我们自己的经验公式N=39/D=39/=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