1.概述
1.1石灰石礦簡介
石灰石礦的主要成分是碳酸鈣，石灰石用途極廣，其由于在自然界中分布廣、易于獲取的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，作為重要的建筑材料有著悠久的開采歷史。在現(xiàn)代工業(yè)中，石灰石是制造水泥、石灰、電石、煙氣脫硫的主要原料，是冶金工業(yè)中不可缺少的熔劑灰?guī)r，優(yōu)質(zhì)石灰石經(jīng)超細(xì)粉磨后，被廣泛應(yīng)用于造紙、橡膠、油漆、涂料、醫(yī)藥、化妝品、飼料、密封、粘結(jié)、拋光等產(chǎn)品的制造中。而不同的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)其礦物粉磨細(xì)度、白度和純度要求都有所不同 ，目前石灰石礦粉磨加工應(yīng)用較廣的細(xì)度范圍在0.125-0.022mm之間。
1.2石灰石粉磨加工設(shè)備的使用現(xiàn)狀
石灰石各類粉體在我國應(yīng)用領(lǐng)域廣，需求量大，巨大的市場需求帶動(dòng)國內(nèi)資本、人力在該行業(yè)的大量涌入，一度是礦區(qū)小廠遍布、亂采亂挖，漫天塵土。特別由于我國技術(shù)落后，環(huán)保意識(shí)薄弱，石灰石礦資源的開發(fā)利用所引起的能耗、環(huán)境、生態(tài)問題越來越多。行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展越來越面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn)。近年來，隨著國家對(duì)資源管理的日益加強(qiáng)，合理開發(fā)、減少浪費(fèi)，在礦石加工及其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)上做好節(jié)能降耗越顯重要。目前國內(nèi)石灰石礦粉磨加工的主要設(shè)備種類有很多，其中應(yīng)用最廣的是擺式磨粉機(jī)（亦即雷蒙機(jī)），這些設(shè)備在加工細(xì)度0.125-0.022mm之間時(shí)，具有能耗較低，一次設(shè)備投入少，且操作維護(hù)簡單，但也普遍存在小機(jī)型、單機(jī)產(chǎn)量低、環(huán)保差。特別是耐磨件，使用壽命短，影響設(shè)備的持續(xù)生產(chǎn)。而能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的節(jié)能大型擺式粉磨設(shè)備較為缺乏。
2.HC2000大型擺式磨粉機(jī)及其在石灰石粉磨加工中的應(yīng)用
HC2000大型擺式磨粉機(jī)是桂林鴻程礦山設(shè)備制造有限責(zé)任公司自主開發(fā)的新一代大型高效粉體磨粉機(jī)。它借鑒了擺式磨粉機(jī)的工作原理，改進(jìn)了擺式磨粉機(jī)的擺動(dòng)方式，在不改變其他參數(shù)的情況下，離心碾壓力提高近35%，完善了磨輥與磨環(huán)接觸區(qū)，提高了粉碎效能，使得產(chǎn)品產(chǎn)量及細(xì)度都有較大提升，產(chǎn)品的細(xì)度范圍可達(dá)0.125-0.022mm之間，同時(shí)，采用整體式底座，改進(jìn)了傳動(dòng)裝置和磨輥總成密封結(jié)構(gòu)，設(shè)備的運(yùn)行可靠性更高、維護(hù)保養(yǎng)更便捷，再有采用脈沖收塵器進(jìn)行產(chǎn)品收集，收集效率高，避免了粉塵外溢。通過和高精度分級(jí)機(jī)、脈沖收塵器等設(shè)備組合在一起組成為一個(gè)大型粉體加工系統(tǒng)，其具有產(chǎn)量大、單位功率產(chǎn)量高，綜合投資費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用低環(huán)保?？蓾M足國家產(chǎn)業(yè)政策和不斷擴(kuò)大的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)需求。
2.1 HC2000大型擺式磨粉機(jī)簡介
（1）HC2000大型擺式磨粉機(jī)的結(jié)構(gòu)
HC2000大型擺式磨粉機(jī)主要由整體底座、減速機(jī)傳動(dòng)裝置、中心軸、梅花架、磨輥總成、磨環(huán)、回氣箱、罩筒、分級(jí)機(jī)等部件組成，設(shè)備結(jié)構(gòu)見圖1
（2）HC2000大型擺式磨粉機(jī)工作原理
在傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，中心軸帶動(dòng)著梅花架總成、磨輥總成、鏟刀架、鏟刀座總成一起旋轉(zhuǎn)，磨輥總成安裝在直立縱向的擺軸上，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大的離心力使磨輥與磨環(huán)緊貼在一起，物料在鏟刀座總成作用下，不斷把物料鏟送至磨環(huán)、磨輥間，磨環(huán)和磨輥在相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中以近8米/秒的線速度在離心力的作用下不斷對(duì)物料進(jìn)行碾壓、擠壓、沖擊。對(duì)物料進(jìn)行粉碎細(xì)化。粉碎后的粉體在氣流的帶動(dòng)下上升到分級(jí)區(qū)域，由渦輪分級(jí)機(jī)進(jìn)行氣粒分離，經(jīng)渦輪分級(jí)機(jī)分離出的合格粉體通過進(jìn)粉管道由旋風(fēng)和脈沖收塵器收集。不合格的粉體降回主機(jī)，并被再次碾壓破碎，直至合格。
（3）主要技術(shù)參數(shù)
主要技術(shù)參數(shù)列于表1。
| 技術(shù)參數(shù) |
HC2000 |
| 主機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) |
72 |
| 主機(jī)功率（kw） |
280 |
| 分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) |
0~750 |
| 分級(jí)機(jī)功率（kw） |
75 |
| 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) |
1700 |
| 風(fēng)機(jī)功率（kw） |
315 |
| 產(chǎn)品粒度（mm） |
0.022~0.125（通篩率97%） |
| 產(chǎn)量（t/h） |
10~60 |
| 主機(jī)重量（kg） |
136 |
2.2針對(duì)石灰石礦粉磨加工的特殊適應(yīng)性設(shè)計(jì)
①整體式底座，結(jié)構(gòu)扎實(shí)可靠，抗震能力強(qiáng)，傳統(tǒng)的擺式磨粉機(jī)回氣箱與底座為分體結(jié)構(gòu)，通過雙層螺栓緊固在一起，在該區(qū)域集中存在碾磨、撞擊發(fā)生的震動(dòng)及噪聲，而該區(qū)域極易出現(xiàn)震動(dòng)疲勞破壞，采用整體式底座可避免了以往回氣箱與底座分體結(jié)構(gòu)因長時(shí)間工作震動(dòng)疲勞而造成的其它構(gòu)件開裂或損壞。
②采用特種橡膠及耐磨材料制成的減震軸套，不但對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的震動(dòng)進(jìn)行有效的隔離，也改變以往雷蒙機(jī)所采用的膠套結(jié)構(gòu)使用壽命短、維修頻繁的缺陷，保證了生產(chǎn)的持續(xù)性
③新型結(jié)構(gòu)的梅花架構(gòu)成緊湊、合理、可靠，不需對(duì)其拆卸，即可進(jìn)行磨環(huán)的更換操作，減少了維護(hù)時(shí)間，也避免象以往雷蒙機(jī)梅花架結(jié)構(gòu)需拆裝易造成的額外故障
④免維護(hù)磨輥總成采用多層阻隔結(jié)構(gòu)保證磨輥裝置的密封，磨輥裝置的工作環(huán)境為極高粉塵濃度，傳統(tǒng)的R型擺式磨粉機(jī)的磨輥裝置靠疊層密封無法可靠進(jìn)行軸承密封，而本項(xiàng)目采用浮動(dòng)油封技術(shù)、螺旋密封及骨架油封多層阻隔結(jié)構(gòu)，密封可靠，極大地減少設(shè)備維護(hù)時(shí)間
⑤分級(jí)機(jī)采用大型強(qiáng)制渦輪分級(jí)技術(shù)，處理量大，分級(jí)效率高，可使成品粒度在0.022-0.125mm之間無級(jí)調(diào)節(jié)，同時(shí)，采用氣封阻隔技術(shù)，分級(jí)精度高，確保成品合格率的穩(wěn)定性。
⑥采用離線清灰脈沖收塵系統(tǒng)，具有清灰效果強(qiáng)，濾袋使用壽命長，收塵效率高達(dá)99.9%，更能適應(yīng)高粉塵濃度、大水分的收塵工況，而且經(jīng)過該收塵系統(tǒng)氣粉分離后，排出的氣體含塵濃度達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，使得磨粉系統(tǒng)更加環(huán)保。
⑦結(jié)合擺式磨粉機(jī)的工況，其耐磨件工作時(shí)多為剪壓、碾磨及沖擊，傳統(tǒng)雷蒙機(jī)耐磨件采用的高錳鋼在此工況下，很難形成耐磨層，HC2000大型擺式磨粉機(jī)的耐磨件材料采用耐磨合金，在此工況下其耐磨性較雷蒙機(jī)所采用的高錳鋼耐磨性提高1-3倍。
⑧優(yōu)化設(shè)備控制系統(tǒng)，設(shè)備控制采用PLC智能操作（多部件聯(lián)動(dòng)一鍵操作）模式，同時(shí)在大規(guī)模生產(chǎn)中的集中遠(yuǎn)程控制，使用戶可以實(shí)時(shí)或?qū)嵉貢r(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行。
3.工藝系統(tǒng)和運(yùn)行效果
3.1工藝流程
HC2000大型擺式磨粉機(jī)加工石灰石粉工藝系統(tǒng)流程圖如圖2：
待粉磨的物料通過破碎機(jī)破碎成＜50mm的顆粒。經(jīng)提升機(jī)送至儲(chǔ)料斗，可調(diào)速的皮帶給料機(jī)或震動(dòng)給料機(jī)從料斗經(jīng)罩筒進(jìn)料口定量輸送到主機(jī)腔內(nèi)。物料通過磨輥和磨環(huán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生擠壓、碾壓成粉體。粉體通過磨內(nèi)選粉裝置，合格的粉體隨磨內(nèi)的氣流帶出，被旋風(fēng)收集器收集為成品，不合格的粗顆粒落回主機(jī)繼續(xù)被磨粉，同時(shí)，為保持管路內(nèi)部氣流的平衡，多余的部分氣量經(jīng)風(fēng)機(jī)與主機(jī)之間的管道排到一套脈沖收塵器內(nèi)，經(jīng)氣粉分離后從脈沖收塵器排到大氣。
3.2運(yùn)行效果
2011年HC2000大型擺式磨粉機(jī)在浙江長興華星鈣業(yè)有限公司應(yīng)用。經(jīng)檢測，單臺(tái)HC2000大型擺式磨粉機(jī)產(chǎn)量穩(wěn)定在38-42t/h（公司原用的5R雷蒙機(jī)單臺(tái)產(chǎn)量僅為6-7 t/h）。耐磨件的壽命平均在5000-5500小時(shí)，與原用的5R雷蒙機(jī)耐磨件相比，耐磨件的壽命平均提高1倍多。同時(shí)通過與同期其他廠家同類設(shè)備的產(chǎn)量對(duì)比，結(jié)果如下表2：
| 設(shè)備名稱 |
HC2000擺式磨粉機(jī) |
5R4119擺式磨粉機(jī) |
產(chǎn)品粒度范圍（目）
產(chǎn)量（t/h）（D97=250目）
主機(jī)功率（kw）
系統(tǒng)裝機(jī)總功率（kw）
產(chǎn)品收集方式
烘干能力
噪聲（dB）
系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)量 |
80-600
38-42
280
680
脈沖收集
高
87
低 |
100-400
6-7
75
157.5
旋風(fēng)收集
中
92
高 |
產(chǎn)品電耗（kw.h/t）
環(huán)保 |
16.5（250目）
好 |
22.5（250目）
差 |
| 外形尺寸（長*寬*高） |
28500*13000*11500 |
11300*6900*10000 |
4.結(jié)論
HC2000大型擺式磨粉機(jī)的運(yùn)行效果表明：該設(shè)備具備產(chǎn)能高、效率高、環(huán)保，能滿足碳酸鈣行業(yè)日益大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的需求。
（1）生產(chǎn)投資費(fèi)用低。在保證同樣細(xì)度的前提下，一臺(tái)HC2000大型擺式磨粉機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)能相當(dāng)于6臺(tái)以上5R4119普通擺式磨粉機(jī)，而設(shè)備占地僅為其2/3。
（2）生產(chǎn)效率高，節(jié)能環(huán)保。HC2000大型擺式磨粉機(jī)系統(tǒng)單位產(chǎn)品能降和設(shè)備消耗比同類普通其他設(shè)備降低30%-40%，磨粉系統(tǒng)采用全封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)在負(fù)壓下工作，無揚(yáng)塵，環(huán)境清潔。
操作簡單、維修方便。HC2000大型擺式磨粉機(jī)系統(tǒng)配備自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用PLC智能操作控制，同時(shí)在大規(guī)模生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程控制，使用戶可以實(shí)時(shí)或?qū)嵉貢r(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行，同時(shí)易損件的更換，拆卸量少，方便快捷。
HC2000大型擺式磨粉機(jī)是目前國內(nèi)國產(chǎn)最大的擺式磨粉機(jī)，具有較高的技術(shù)創(chuàng)新性，擴(kuò)展了擺式磨粉機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，無論在產(chǎn)能，還是在單位能耗上均具有顯著優(yōu)勢。目前HC2000擺式磨粉機(jī)已在錳礦加工行業(yè)、粉煤灰、碳酸鈣等近10家大型粉體加工企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
資料來源：桂林鴻程礦山設(shè)備制造有限責(zé)任公司
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