1、工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型的原則
(l)滿足涉及產(chǎn)品綱領(lǐng)(產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量)
這是工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型首先要遵循的一條原則。產(chǎn)品綱領(lǐng)包括數(shù)量(年產(chǎn)量)和規(guī)格(質(zhì)量),產(chǎn)品的質(zhì)量要求包括產(chǎn)品細(xì)度(粒度大小和粒度分布)、顆粒形狀、表面性質(zhì)和純度等。
(2)節(jié)省投資
投資額直接影響工廠將來的經(jīng)濟(jì)效益。因此,在滿足前述設(shè)計(jì)產(chǎn)品綱領(lǐng)的前提下,應(yīng)盡可能地節(jié)省投資。對于工藝設(shè)計(jì)來說,設(shè)備投資是投資額的主耍構(gòu)成部分。因此,要在滿足產(chǎn)品綱領(lǐng)及綜合性能指標(biāo)比較的基礎(chǔ)上選擇投資較省的工藝沒備。
(3)降低能耗
能耗是超細(xì)粉體加工廠最主要的生產(chǎn)成本構(gòu)成之一,直接影響未來產(chǎn)品的市場競爭力和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,在確保產(chǎn)品綱領(lǐng)和投資、效益綜合分析及比較的基礎(chǔ)上要選擇高效低能耗的設(shè)備并盡可能地簡化工藝流程,以減少整條生產(chǎn)線的總裝機(jī)容量(總裝機(jī)功率),降低單位產(chǎn)品能耗。
(4)減少磨耗
超細(xì)粉體加上中,粉碎、分級設(shè)備的磨耗和研磨介質(zhì)消耗是不可避免的。這些磨耗不僅要增加生產(chǎn)成本,而且污染物料,導(dǎo)致被粉碎物料的純度下降,影響最終粉體產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,在超細(xì)粉碎工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型中一定要注意盡量減少磨耗和研磨介質(zhì)消耗。
(5)滿足環(huán)保法規(guī)
環(huán)境保護(hù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)是強(qiáng)制性的,如大氣污染防治法、水污染防治法、噪聲污染防治法等。因此、在超細(xì)粉碎工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型中一定要有環(huán)境保護(hù)措施,否則唯一的下場就是關(guān)停。
(6)滿足勞動(dòng)安全和衛(wèi)生法規(guī)要求
勞動(dòng)安全和衛(wèi)生法規(guī),如建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和防雷規(guī)范、工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范等也是強(qiáng)制性的,因此,在超細(xì)粉碎工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型中一定要同時(shí)考慮。
2、工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型的程序
(1)工藝設(shè)計(jì)的一般程序
①確定產(chǎn)品綱領(lǐng)
產(chǎn)品綱領(lǐng)一般由項(xiàng)目建設(shè)或投資方制定或提出,并以合同的方式作為設(shè)計(jì)單位或工程承包商進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型的依據(jù)。確定產(chǎn)品綱領(lǐng)的依據(jù)是國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀、市場需求和發(fā)展趨勢(預(yù)測)。
產(chǎn)品綱領(lǐng)要詳細(xì)列出設(shè)計(jì)產(chǎn)品的品種、規(guī)格和質(zhì)量要求、產(chǎn)量等、作為超細(xì)粉體的規(guī)格和質(zhì)量指標(biāo)必須包括粒度大小和粒度分布,部分對粒形有特殊要求的超細(xì)粉體還包括顆粒形狀(如針狀、片狀、球狀等),對鐵質(zhì)污染要求較嚴(yán)的粉體物料,如精細(xì)陶瓷原料、優(yōu)質(zhì)高嶺土、超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣等還要包括超細(xì)加工中氧化鐵的混入量(越少越好)。
對于已有相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的粉體產(chǎn)品,在設(shè)計(jì)產(chǎn)品綱領(lǐng)時(shí)一定要符合或滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。
②制訂工藝方案
根據(jù)原料性質(zhì)(結(jié)構(gòu)、硬度、脆性或韌性、粒度大小和粒度分布、溶解性、氧化性、燃點(diǎn)、化學(xué)吸附和反應(yīng)活性等)、產(chǎn)品綱領(lǐng)和產(chǎn)品質(zhì)量要求制訂工藝類型或路線和主要設(shè)備選型方案。
該方案主要包括工藝類型-純干法、純濕法或干濕結(jié)合以及主要工藝設(shè)備類型的確定。
③確定工藝流程
在工藝方案的基礎(chǔ)上,根據(jù)原料性質(zhì)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)量、車間工作制度及設(shè)備的主要技術(shù)性能參數(shù)進(jìn)行數(shù)質(zhì)量流程和用水、用電、用氣量等的計(jì)算,確定工藝流程結(jié)構(gòu)-粉碎段數(shù)及粉碎和分級作業(yè)的組合、主要設(shè)備的型號規(guī)格、配套的輔助設(shè)備和設(shè)施及水、氣管路和生產(chǎn)線裝機(jī)容量等。
④繪制上藝流程、設(shè)備連接和車間設(shè)備配置圖
⑤繪制生產(chǎn)線設(shè)備、電器、管路(水、氣)等安裝和施工圖
(2)超細(xì)粉碎和精細(xì)分級設(shè)備選型程序
在工藝方案確定之后,主要工藝設(shè)備選型的內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面:一是設(shè)備的類型,即在不同種類的各類超細(xì)粉碎和精細(xì)分級設(shè)備中選擇合適的設(shè)備類型;二是設(shè)備的型號規(guī)格,即在同種類型設(shè)備的各種不同型號規(guī)格中選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備型號或規(guī)格。面對眾多的設(shè)備制造廠商,超細(xì)粉碎和精細(xì)分級設(shè)備類型及型號規(guī)格的選擇和比較可按以下程序進(jìn)行:
①能否滿足設(shè)計(jì)產(chǎn)品綱領(lǐng)中要求達(dá)到的產(chǎn)品細(xì)度。如果被考察的設(shè)備滿足不了這一要求,就無需再進(jìn)行下一步的比較。
?、谀芊駶M足設(shè)計(jì)產(chǎn)品綱領(lǐng)中要求達(dá)到的產(chǎn)量或規(guī)模。在滿足第①條的基礎(chǔ)上,要考察設(shè)備能否滿足產(chǎn)量或規(guī)模設(shè)計(jì)要求。當(dāng)然,產(chǎn)量與設(shè)備臺數(shù)有關(guān),但是,在一定的產(chǎn)量下,設(shè)備的臺數(shù)應(yīng)越少越好,也即設(shè)備的單臺生產(chǎn)能力越大越好。
?、郾饶芎幕騿挝划a(chǎn)品能耗(kW·h/t產(chǎn)品)是否最少。在上述①②條均滿足的前提下,比能耗是設(shè)備選型的一個(gè)非常重要的關(guān)鍵因素。由于能耗或耗電是超細(xì)粉體產(chǎn)品生產(chǎn)成本的主要構(gòu)成部分,比能耗越低,產(chǎn)品生產(chǎn)成本越低,產(chǎn)品的市場競爭力就越強(qiáng),企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也就越好。因此,應(yīng)選擇比能耗最低的設(shè)備。
④設(shè)備的磨耗是否最小。設(shè)備磨耗一是影響主要零部件的使用壽命或更換周期;二是影響產(chǎn)品的純度或質(zhì)量;三是增加產(chǎn)品成本。設(shè)備的磨耗是不可避免的,但應(yīng)越小越好。在未經(jīng)長期運(yùn)轉(zhuǎn)或測定磨耗數(shù)據(jù)的前提下,設(shè)備選型時(shí)可對設(shè)備易磨損部件的工作強(qiáng)度、材質(zhì)等進(jìn)行比較分析或?qū)Σ馁|(zhì)和使用壽命提出具體要求。
?、葙|(zhì)量監(jiān)控手段是否完善。主要工藝設(shè)備配有較好的質(zhì)量監(jiān)控手段可以更好地穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量和提高粉碎和分級作業(yè)的效率。
?、拊O(shè)備配套性能如何,工藝是否簡單。在其他性能均好的前提下應(yīng)選用綜合配套性能好、工藝較簡單的設(shè)備。
?、吣芊駶M足國家環(huán)保和勞動(dòng)、安全和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或要求。對于精細(xì)分級設(shè)備,還要比較和考察其分級效率,實(shí)際選型比較中,可用小于某一粒度細(xì)粉的提取率來衡量其分級效率的高低。
細(xì)粉的提取率越高,分級效率就越高。一般以所要求的分級細(xì)度或產(chǎn)品細(xì)度d97所對應(yīng)的粒度作為指定粒度。
還須指出,對主要上藝設(shè)備進(jìn)行科學(xué)和實(shí)事求是的選型比較的前提是至少對超細(xì)粉碎和分級設(shè)備的類型、性能特點(diǎn)、應(yīng)用以及設(shè)備生產(chǎn)廠商有一定的了解。一般情況下應(yīng)選擇成熟的性能較好的工業(yè)設(shè)備,但對于新開發(fā)的新型設(shè)備在條件具備的情況下也應(yīng)進(jìn)行性能考察和試驗(yàn)比較,以免錯(cuò)過性能更好的設(shè)備。
對于現(xiàn)階段我國的超細(xì)粉碎和精細(xì)分級設(shè)備,選型之前的帶料試驗(yàn)常常是十分必要的,但是面對眾多的超細(xì)粉碎和精細(xì)分級設(shè)備生產(chǎn)廠家,一般情況下難以一一親臨進(jìn)行試驗(yàn),因此必須預(yù)先選擇進(jìn)行試驗(yàn)比較的設(shè)備的制造廠商,一般同一類型的設(shè)備可選擇2-3家進(jìn)行試驗(yàn)和選型比較,不同類型的設(shè)備原則上都應(yīng)進(jìn)行選型比較和試驗(yàn),尤其是新型設(shè)備。但是,如果擬作選型比較的設(shè)備已有成功的生產(chǎn)實(shí)踐,而原料性質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量要求又與之相同或相近,也可以不做試驗(yàn)。
來源:非金屬礦加工技術(shù)與應(yīng)用手冊,作者:鄭水林、袁繼祖
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