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走有中国特色的球磨工艺路线

尽管窑炉号称“陶瓷行业的耗能大户”,但仅从耗电量来看,窑炉耗电只占了总耗电量的1/5,而作为原料加工模块的球磨机,其耗电量却占了整体电耗的1/3,其节能空间潜力巨大。据悉,目前全国有近万台40吨间歇式球磨机,每天消耗大量的电能与水资源。

  节能显著的连续式球磨机一直是我国众多相关陶机企业努力研发的方向。鉴于我国陶瓷原料难以达到标准化,制造出适合我国陶瓷原料配方工艺与我国陶瓷生产技术的连续式球磨机,成为行业亟需解决的重要问题。

  经过多年研究,湖南湘潭市亿达机电设备制造有限公司(以下简称“亿达机电”)研制的组合式连续球磨机,不仅资金投入少、操作简单,而且适合我国陶瓷生产的具体工艺。

  据了解,按每天产600吨的原料为例,亿达机电组合式连续球磨机总投资不超过1500万元;与间歇式球磨机相比,不仅节能降耗,而且减少了劳力和球磨机基础等建筑费用,五年即可收回全部投资成本。特别与国外同类设备相比,在档次、产量、质量相同的情况下,总投资却约只有国外设备的一半。“国内陶瓷厂的原料大部分是从原矿直接进入间歇式球磨机研磨;而组合式连续球磨机对进球体内的原料,要求硬质料必须在5mm以下,软质料不能超过30mm。”亿达机电总经理周碧辉解释我国研磨陶瓷原料工艺时说道。

  为此,亿达机电组合式连续球磨机突破了上述的工艺瓶颈,探索出适合我国原料研磨的技术:1、原料配方中的硬质料(如长石、白云石等)用雷蒙磨或柱磨机进行粉碎到80目以上,分别运送到不同的料仓,通过电子皮带秤的动态配比,不间断输送到组合式连续球磨机内研磨;2、原料配方中的软质料,用一个化浆池和高速捣浆机放入一定比例的水份进行捣浆,然后将化浆后的泥浆通过振动筛除杂质,再用泥浆泵将泥浆与粉碎后的硬质料同时泵入组合式连续球磨机研磨。简单地说就是先将硬质原料和软质原料分别进行处理,然后再进组合式连续球磨机,这样节能效果更好、产量更大,质量更稳定。

  经过大量实践和长期分析,亿达机电的组合式连续球磨机不仅在土耳其、印度等国家大放异彩,还总结出一套适合国内陶瓷原料配方现状的三种球磨工艺。

  第一种球磨工艺

  这一种球磨工艺,产量为20—40吨/小时,节能效果达30%—35%。这种方法比较稳妥,对现有原料车间变动不大,厂家生产时比较容易接受。该工艺保留了传统的间歇式球磨机的研磨工艺,大大缩短了间歇式球磨机的时间,在一定产量下所需要的间歇式球磨机数量较少。该工艺一般适应于老厂改造,其投资少、产量高、质量稳定,同时还能达到满意的节能效果。

第二种球磨工艺

  这一种球磨工艺比较理想,其最大特点是将长石及其它硬质料通过柱磨机干法制粉,达到所需的目数(180—300目)后再进入料仓。这套干法制粉设备约投资150万元(不含二节组合式球磨机),但它的节能效果非常显著。塑性原料依旧利用原有的间歇式球磨机进行研磨后进入浆池,这样长石粉和塑性泥浆通过不同的计量方式,按比例同时进入二节组合式连续球磨机进行研磨,这种方式产量极高,每小时可达80吨泥浆,节能达40%—50%,实本文转载于华夏陶瓷网现了加料自动化和配方自动化,避免了人工配方与加料的不确定性因素。这种工艺是企业扩产的最佳选择,不需要土建工程,占地面积在原有车间就可进行改造,相对而言,投资也比较少。第三种球磨工艺。

  这一种球磨工艺是全自动化的,从进料到出料以及各种配方的硬质料都是通过电脑编程等数字化控制,每个关键部位都有监控图像点。它的基本工艺流程是:硬质料、长石、钾长石等通过柱磨机粉碎到一定的目数,真空吸入料仓,有多少种原料就有多少种料仓,通过电脑编程经过电子皮带秤自动配料。而塑性原料无需加工,原矿料通过喂料机直接进入组合式连续球磨机第一仓(大口径仓)进行化浆研磨,再自动进入组合式连续球磨机第二仓;长石粉和泥浆在第二仓和第三仓进行研磨和混合后再从第三仓出浆,通过振动筛和除铁器进入浆池。这种全新的原料研磨工艺。节能效果特别显著,比传统的间歇式球磨机要节约50%-60%的能源,而且质量稳定,占地面积小,土建工程不大,减少了劳动力,一次性投资也不大,约1500万元,十分适合新陶瓷企业的建设。

  为何采用组合式连续球磨机和三种球磨工艺,既适合国内的原坯料加工,又达到如此高的节能效果?

  周碧辉介绍,组合式连续球磨机与间歇式球磨机的结构不同。前者是中间出料,球石和原料只能装一半,球体在滚动时,球石的运动间距增大,势能也相应增大,球石对原料的撞击力越大,球磨的效力越高;后者的球石、原料和水都必须按比例装满,球石在球体内的运动空间受到水和原料的阻力,球石的势能较小,运动受到限制,球石的研磨效力差。

  组合式连续球磨机与间歇式球磨机的装缷料方式不同。后者必须停机进行人工装缷料,每装缷一次需耗费3-4小时;后者是连续自动装缷料,大大节省时间。

  组合式连续球磨机与间歇式球磨机的研磨时间不同。后者将塑性原料和硬质原料一次性同时研磨,硬质原料需在球体内研磨10小时以上,费时费电;前者将塑性原料和硬质原料分开处理,塑性原料进第一节大口径连续球磨机进行化浆,再进入第二节连续球磨,硬质料通过柱磨机快速研磨到100-300目后,进入连续球磨机第二节,这样塑性原料和硬质原料在连续球磨机第二节和第三节进行短时间的研磨,让塑性原料和硬质原料在每二、三节球体内均匀混合达到一致的颗粒度,不仅使出来的料浆研磨度一致,而且提高料浆质量、缩短研磨时间、提高研磨效率。

  由于采用模块化设计,组合式连续球磨机占地面积较少,可根据原料特点,灵活调整模块的配置数量。不同模块可根据其内部原料粒度采用不同的最佳运行速度,合理使用能源,提高生产效率,降低单位能耗。“我们可根据用户需求组成两台、三台或四台的组合式连续球磨机。”周碧辉表示,该设备能适应国内多种陶瓷工艺配方,适用灵活多变的小批量生产,又可适应相对稳定的工艺要求和大批量生产。“组合式连续球磨机研磨出来的粉料粒度基本一致,为高档瓷砖生产提供了可靠的质量保证。”

  综上所述,在陶瓷行业形势低迷的今天,组合式连续球磨机,是陶瓷企业内部整顿改造、降低成本、绿色生产、提高品质、提升竞争力的科技利器,也是陶瓷行业转型升级的又一创新动力。


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