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                地址:江蘇無錫濱湖區胡埭工業園 聯系人:黃凱 手機:15190312449 電話:15190312449 傳真:0510-83450992 郵箱 :hk18188@126.com

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                強力粉碎幹燥機發布時間:2020-05-12     
                卓越的濕磨及幹燥粉磨工藝
                1、單段式開路磨礦是一種很經濟的細磨工藝,一台磨機組成的生産線可以一次研磨2μm≤D92以下的産品。
                2、多段式研磨工藝由2-3台磨機串聯磨礦,在每一段磨機内加入不同直徑,不同規格 ,不同比重的介質球 ,可以一次研磨2μm≥D98以上的産品  。多段式研磨工藝具有靈活變化的特點,無需增加任何設備可以由串聯模式改爲并聯模式就可以輕松的生産D60、D90級别的産品。
                3、WR-G5型系列強力粉碎幹燥機是我司參考國内外某些幹燥設備的基礎上獨特設計,其效率高,性能好  ,具有當代世界先進水平的強力粉碎幹燥機。
                漿料泵進主機後被喂料裝置下方進入的高溫空氣瞬間幹燥。物料顆粒一面幹燥,一面不斷受到高速打散機的粉碎,物料顆粒尺寸不斷減少,在熱風作用下 ,細粉及小顆粒物料被帶向上方分級裝置處 ,由于分級裝置旋轉時(轉速可調)産生向下的壓力和離心力,故顆粒物料被下抛到幹燥段内壁,沉降到粉碎裝置處繼續被粉碎和幹燥,已幹的細粉通過分級裝置由除塵器搜集 。
                一、設計範圍
                在滿足用戶的年産量并有富餘的前提下,采用325目(<45μm通過率爲98%)蛋白石頁岩幹粉爲原料,主要設計工作範圍包括自動化配料系統、PLC中央控制系統、低壓電氣控制 、混合分散 、機械研磨、輔助降黏系統、震動篩分 、漿料輸送、熱源、幹燥 、打散、收集、除塵、冷卻、排污系統、成品存儲等部分組成 ,整個系統從廠區内的蛋白石頁岩粉幹粉受料鬥開始到超細蛋白石頁岩粉成品包裝止,含生産線所必須具備的生産設施和基本的輔助設施(業主負責部分除外)。
                二、生産能力及成本計算
                本設計方案以1台WRMJ4000組成1條生産線生産5µm≥97超細填料級蛋白石頁岩粉溶液。
                2.1、設計産量:(折幹計算)
                設備型号 産品等級 設備台數 生産線産量 年生産時間 合計年産量
                WRMJ4000 5µm≥97 1台/單機運行 1.5噸/小時 7200小時/年 10800噸

                2.2、研磨介質球。爲了達到好的研磨效果,我們需要采用如下介質球
                介質球名稱 複合矽酸锆球 莫氏硬度 ≥8
                比重 3.2KG/cm3, 規格 0.8-3.5mm
                4000型需求量 5噸/台    

                根據我們多年的經驗,超細研磨蛋白石頁岩粉磨機放置介質球的大小應有所不同。隻有選擇不同直徑介質球在不同階段的磨機裏面,才可以達到研磨效果。相反,如果所有的磨機使用同樣大小的介質球,研磨效率會降低,能耗成本将增加。選擇合适比重的介質球也可以提高研磨效率,低于比重要求的介質球會降低産量并增加能耗成本 。 小于莫氏硬度的介質球會增加介質球的流失,提高生産成本。
                2.3、研磨分散劑
                根據我們的多年的研磨經驗,我們在原礦粉和水高速均化的時候 ,我們在這個階段加入中性分散劑提高顆粒的包裹性,使幹粉更加容易與水進行融合,均化 ,消除幹粉的團聚性 ,同時在超細研磨過程中提高漿料的流動性 ,提高磨機的産能 。
                在超細研磨過程中 ,顆粒受到擠壓破碎,比表面積成倍的增加,研磨過程中産生的熱量會蒸發一部分水分 ,漿料的黏度會急劇上升 ,因此我們在磨機的中部和頂部添加1:1水和分散劑稀釋溶液,提高漿料的流動性,降低漿料黏度、同時出料更加順暢。
                使用不合格的分散劑不僅會導緻研磨過程中分散劑的使用量增加而且成品漿料也達不到設計的黏度标準 ,生産線運行在低于設計産量導緻生産成本的提高。
                溶液的濃度(即固含量)太高會增加分散劑的使用量,增加研磨生産成本。
                2.4、熱源采用煅燒窯尾氣餘熱進行烘幹。 
                2.5、産品質量指标(細度報告使用我司歐美克激光粒度儀檢測)
                滿足優質原礦粉,介質球、分散劑 、原煤的條件下我們鄭重承諾成品的質量标準和能耗消耗标準。具體如下:
                蛋白石頁岩細度 含水量 粒徑/µm PH 20µm篩餘物 産能/小時
                5µm≥97 ≤1% 97±1 8-11 ≤5% 1.5噸/幹粉

                2.6、成本計算(2µm≥97)
                設備型号 WRMJ4000 運行方式 單機運行
                電機功率/台 250KW 研磨電耗 100元/噸
                功率因數 0.7 介質球磨耗 15元/噸
                烘幹打散電耗 120元/噸 烘幹能耗 120元/噸
                其他消耗 50元/噸 助劑消耗 60元/噸
                烘幹打散磨耗 10元/噸 總計 約550元/噸

                2.7、影響研磨産量的幾個方面
                爲了控制蛋白石頁岩粉的超細顆粒、黏度 、固含量等質量要求,如下的參數對研磨機的性能有很大關系: 
                1、研磨介質(化學成分、球徑、比重); 
                2、研磨的時間(即流量); 
                3、研磨的動力結構方式(變頻調速)
                4、研磨機的内襯和攪拌盤的結構方式 
                5、助磨劑(分散劑,這有助于降低研磨粘度和能源)。 
                除此之外,還應考慮一些其他因素對研磨性能和産品質量的影響 : 
                1、原礦粉的耐磨性和硬度; 
                2、原礦粉的初始進料粒度; 
                3、325目過篩率(大于等于98%); 
                4、均化後漿料的固含量; 
                5、在研磨過程中冷卻條件; 
                6、磨機的容積(容量);
                7、水質的因素
                8、原煤的熱量
                9、成本(研磨能源,分散消費,媒體的磨損和機械磨損)。 
                當所有這些因素都考慮在工藝設計階段,才能達到高品質的産品。
                三、系統功能和特點
                3.1 、自動化配料系統
                自動化配料系統是以稱重給料,給水,給分散劑配方控制和數據管理爲一體的增合化系統,采用西門子PLC組建高性能的控制平台 ,根據客戶生産需求編程控制,使用組态監控軟件作爲人機操作界面,完成各種配方輸入和動作命令的控制。根據生産工藝要求 ,PLC程序對加載到稱重配料的物料進行重量,流量控制,從而實現精确計量和配料 ,能有效的降低工人勞動強度,改善操作環境,自動化微機可以存儲一年以内每個班的生産數據,可以随時調閱并打印,方便生産成本的管理控制 。
                3.1.1、自動化配料操作流程:
                1、操作者點擊配料運行開始後 ,PLC控制原礦粉進料螺旋鉸刀開啓,原料徐徐加入鉸刀計量稱開始靜态計量,PLC收到鉸刀計量傳感器傳送過來的信号,與配方設定的目标值進行比較,實時監控下料的進度。螺旋鉸刀稱高下料爲20噸/小時(可調)
                2、PLC根據螺旋鉸刀下料的數據調節進水的比例。(根據幹粉比例10-40%可調)。
                3、PLC根據螺旋鉸刀下料的數據調節分散劑下料的重量。(根據幹粉比例0.02-0.1%可調)
                4、螺旋鉸刀下料後5分鍾啓動高速攪拌電機。
                5、自動化配料系統達到設定産量後停止螺旋鉸刀、水泵 、分散劑泵的運行,攪拌器繼續運行5分鍾(時間可調)
                6、停止鉸刀稱後4分鍾啓動粗漿泵(時間可調)
                7、粗漿泵抽幹調漿桶的漿料後停止攪拌器、粗漿泵的運行,系統啓動鉸刀開下一個工作流程。
                3.2、研磨生産線自動控制系統
                統功能控制系統采用德國西門子STEP7系列PLC與SIMATIC WINCC Explorer 上位控制器。SIMATIC WINCC上位機與STEP7邏輯控制器高度集成,以良好的控制特點,更完善的人機可視化程度,它爲操作者提供了圖文并茂 、形象直觀的操作環境,而且提高了工作效率,使得自控系統的性能大幅度提高。系統可有效的對全廠所有的設備實施控制、故障診斷、報警提示、數據歸檔、生産報表。
                自動控制系統保護特點:
                在常規的研磨生産線過程,當出現如下問題的時候,會導緻研磨機卡機
                1、 冷卻水流量減少或者消失。
                2、 隔膜泵損壞導緻進料減少或者不進料。
                3、 研磨機傳動部件損壞導緻負荷急速提高 。
                出現上述故障的時候,研磨機内部的溫度呈幾何倍的提升,會導緻如下危險:
                1、 溫度上升,研磨機内部漿料的水分會蒸發呈氣态,而磨機上部因接觸冷空氣形成一個封閉層 ,當蒸汽達到一定壓力的時候,會從磨機上部噴出高溫的水汽和漿料,從而燙傷生産工人引起嚴重的事故。
                2、 研磨介質球因高溫蒸發水分使介質球呈黏糊狀态,這個狀态将介質球和漿料形成類似水泥物質粘附在筒壁,将造成設備的損害和介質球的流失。生産工人處理這些狀況會發生大量的工作量。
                自動控制将會實時采集冷卻水的溫度,進料的流量、主機的電流 ,當檢測到任意環節發生改變,系統強制降低磨機的運行速度并發出警報 ,通知操作人員發生故障的位置和環節,從而迅速的解除故障保護系統的高效運行。
                檢測故障,系統并不會像常規的磨機讓磨機停止運行 ,自動化系統會讓磨機以低的速度運行,保護磨機不會意外停機引起卸放介質球的高強工作量。

                 
                3.3、均化緩沖
                自動化配料系統按照用戶需求配比下料後進入高速均化罐,幹粉與水,分散劑三相融合。均化罐采用多面異形桶從而打散漿料被攪拌葉片帶動的漩渦路線 ,使之水良好的浸潤到幹粉的顆粒中,并消除幹粉因爲靜電而引起的細小幹粉團 。沒有充分被水浸潤的粉團進入磨機會造成固含量不準确,生産能力下降 ,提高生産成本。均化攪拌是采取間歇的工作方式 。
                由于我們的磨機是連續工作磨機,而均化罐是間歇工作模式,因此需要在均化罐和磨機中部設置一個緩沖罐,均化的漿料才能良好的過渡磨機中得到良好的研磨。
                緩沖罐是圓形高速攪拌,因爲蛋白石頁岩粉的比重過大 ,漿料無攪拌會造成過快的沉澱,因此緩沖罐設置爲圓形并帶有高速攪拌,在攪拌器的勻速攪拌作用下,物料再次得到充分的混合、分散,獲得高精度配比的蛋白石頁岩粉溶液。緩沖罐的容積是均化攪拌罐的1.5倍。
                3.3.1、均化 、緩沖技術數據
                儲罐名稱 結構方式 容積 材質 電機功率 攪拌方式 攪拌速度
                均化攪拌罐 8面異形 5M3 不鏽鋼 15KW 螺旋漿葉 500轉/分鍾
                緩沖罐 圓形 5M3 不鏽鋼 11KW 螺旋漿葉 200轉/分鍾

                3.4 、超細研磨
                均化後的漿料從磨機下部進入磨腔,動力系統帶動多級攪拌器在充滿矽酸锆介質球和被磨的物料在筒體内作整體的多維循環運動和自轉運動。物料在表面光滑的介質球重量壓力與旋回轉離心壓力共同産生的摩擦、擠壓、剪切 、柔搓和沖擊力的作用下 ,被有效地粉碎。
                采用工業牙齒之稱硬合金高溫淬火制成的攪拌器 ,大幅度降低磨盤和介質球的損耗,對漿料白度無影響,不改變物料特征。
                磨機大給礦粒度爲200-400目,單機可以一次研磨2微米小于D92以下的産品,串聯研磨一次研磨2微米大于D98以上的産品。優化的長徑比讓漿料停留時間長,物料運行路線長,破碎比高 ,粒度分布均勻,粒型呈球型 。
                3.4.1、超細研磨存在的優勢
                1、介質球級配方式使粗物料在離心力和重力的作用下始終在磨機底部研磨
                2、小介質球和物料在研磨室中部剪切運動研磨
                3、細小産品從堆積率很高的介質球縫隙沿攪拌徑向從頂部溢出。
                4、筒體長徑比大,流量穩定,路線長,粒度分布均勻,黏度低。
                5、獨特的散熱技術,超細研磨不降低物料的白度和純度。
                6、優化傳動系統節能省電,比傳統的設備節能70%以上。
                7、濕法生産無揚塵 ,無三廢排放,極具環保效果 。
                8、運行穩定,可靠。運轉效率高度98%以上,噪聲低 ,無震動。
                3.4.2、穩定性和可靠性
                由于立式研磨機特有的研磨特性以及合理的筒體長徑比,保證物料在筒體内研磨時間長,因而流量穩定,産品品質穩定,粒度分布均勻,粒型好,其穩定性和可靠性已經在實際運行中得到了驗證。
                生産控制系統磨機進料采用流量計與磨機變頻器連鎖控制,在缺料、冷卻系統停止、黏度高引起磨機的電流上升,PLC控制系統檢查這些數據偏離後,自動調整磨機的頻率,強制降低磨機的運行電流,有效的防止磨機電流上升引起主機跳閘後需要卸放介質球等額外的工作量。
                3.4.3、磨機技術參數:
                磨機型号 電機功率 運行方式 減速機型号 變頻器廠家 變頻器功率
                WRMJ4000 250KW 變頻調速 NGW101-5.6 深圳海普蒙特 280KW

                四 、物料表面改性和強力幹燥
                WR-G4型強力粉碎幹燥機是集粉碎 、幹燥與分級爲一體的多功能幹燥設備,是引進國外(英國阿碎得)的先進幹燥技術,吸收國内原有幹燥設備的特點,自行設計、研制開發的高效、節能型幹燥設備,該産品自投放市場以來 ,已經廣泛運用精細化工行業、非金屬礦行業、制藥行業、飼料行業和染料、顔料等行業。對濾餅狀、膏糊狀、塊狀 、超細漿料(—2μm的漿料)熱敏性物料等微粉狀的幹燥特别适宜,且有獨特之處。
                4.1、主要性能特點:
                4.1.1、還原率高 :
                粉碎裝置是由高速旋轉的粉碎盤 、粉碎錘組成。其速度之高(粉碎盤線速度達到80米/秒),爲其它幹燥設備所難以達到(其他幹燥機如閃蒸一般在30米/秒)。正因爲有如此高的轉速,物料進入幹燥機後形成物料和物料之間在高速旋轉中互相碰撞、摩擦,得以瞬時細化,達到顆粒還原(還原率達到98%以上),能解決超細 、納米級物料在幹燥過程中團聚的難題 。
                4.1.2、熱效率高
                WR-G4型強力粉碎幹燥設備是徑向進熱風,它通過篩闆上的均布孔提供均勻的熱風,再在粉碎盤離心力的作用下 ,形成強力的粉碎區域,而且其速度不随物料的加入而衰減,其幹燥速度不減;物料高速旋轉後,迅速得以幹燥 ,從進料到出料隻需4~5秒的時間,因此帶來處理能力大、幹燥均勻、熱效率高、能耗低等優點。根據中國有色金屬工業總公司節能技術服務中心的現場測試,熱效率高達70%以上,即脫去1公斤水一般隻需要850大卡的熱量。
                4.1.3、分級裝置
                物料在幹燥過程中可能有一小部分沒有達到幹燥效果(如細度和含水量),在幹燥機主機上端有一分級裝置(倒錐鼠籠式),是一個轉速可調的旋轉裝置,它能有效地控制幹粉的含水量和細度。并且可以根據用戶的要求通過調節分級裝置的轉速達到所需要的含水量和細度。
                4.1.4、獨特的進料機構
                進料機構有多種形式,可保證粘性物料順利地送入機内,不至于形成搭橋送不進料。并且采用了無級變速器 ,可任意調節送料量 。
                4.1.5、幹燥物料技術參數
                1、幹燥物料名稱 :蛋白石頁岩 。
                2、幹燥物料形狀:漿料。
                3、幹燥前水分含量:<30%,幹燥後幹分水份<0.1%。
                4、幹粉産量: 1800kg/h(未活化),2000KG/h(表面改性活化)。
                5、漿料細度:D97=5µm
                6、幹粉細度:5µm含量與漿料相比下降2-3%。
                5.2、超細蛋白石頁岩表面改性
                濕法研磨後超細漿料在輸送進入幹燥機之前,我們将表面改性包裹藥劑通過一個高速攪拌桶進行均勻的高速攪拌 ,含有藥劑的漿料進入幹燥主機後在熱風的融化下迅速的對物料表面進行物理的包覆,包覆率達到:80-98%。改性後的超細粉能夠有更高的産品檔次和更寬的産品銷售市場 。
                如果要使産品達到95-98%的改性機,需要我司的解聚機和配合硬脂酸的造化系統 。
                五、系統安全性及環保性
                5.1、安全措施
                作爲大型機械設備,安全爲我公司技術設計的首要考慮因素 ,研磨機采用整體鋼架平台垂直安裝,利用動平衡的基礎原理 ,保證操作人員現場的安全穩定,所有運行設備都有安全護罩,并設有安全警示标志,做好操作人員的安全操作培訓;
                5.2、環保措施
                爲節約用水,減少污染,冷卻系統采用閉環循環系統,磨機産生的熱量經過冷卻塔冷卻後重新進入磨機。車間洩漏的漿料沖洗流入沉澱池沉澱後清水重新利用回收,沉澱漿料返回攪拌桶回收利用  ,無任何三廢的排放;
                5.3、除塵措施
                投料區采取儲罐負壓輸送給料系統,緩沖及攪拌罐采用密封罐,杜絕粉塵外揚 。
                5.4、防噪措施
                工廠内噪音符合相關标準,但是爲了保障工人的身體健康,建議長時間操作人員佩帶耳塞工作。
                5.5、研磨系統
                此階段爲整個工藝主要階段,調速隔膜泵根據産品的細度,黏度、固含量調整合适的流量從一級研磨機底部進入 ,在攪拌器的勻速旋轉下,物料在筒體内與研磨介質球做勻速的摩擦、擠壓、剪切,從而得到充分的研磨,小顆粒物料由于擺脫重力因此懸浮于筒體上部,自流出筒體 ,進入下一級研磨;爲了控制和調整漿料的産量和質量,保證設備的安全穩定的運行,每台研磨機都配有變頻控制電機啓動機器 ,根據研磨的細度和原礦的化學性質調整磨機的轉速,可以得到更高的産量和更細的漿料。
                5.6、篩選系統
                由研磨機頂部出來的半成品物料自流進入325目濾網的震動篩,主要篩選破碎的研磨介質,純淨物料進入中間桶緩存,如需再次研磨 ,返回上一級研磨主機或者進入下一級研磨主機再次研磨 ,可得到粒度更細的産品;也可直接通過輸送泵進入成品罐進行儲存 。
                5.7、儲存系統
                合格的漿料進入儲存罐,儲存罐容積50M3L,可儲存80噸物料,該罐也配有攪拌器,并設有液位計,顯示物料儲存量;
                5.8、分散劑系統
                分散劑A/B分别儲存在分散劑罐内備用,分散劑A由泵輸送至均化攪拌罐,由自動配料系統控制流量和時間;
                分散劑B由泵輸送至研磨機的頂部或中部,在研磨的時候降低漿料的黏度,出料根據順暢。
                分散劑罐出口處裝有總流量計,控制總流量,每台研磨機的分散劑入口處裝有轉子流量計,控制分支流量。
                5.9、冷卻系統
                研磨機筒體夾套爲冷卻水冷卻位置,冷卻水通過管道泵由筒體底部進入,頂部排出,冷卻塔冷卻後重新進入磨機。
                5.10、白水回收系統:
                車間洩漏的漿料以及散落的粉塵經過車間沖洗後進入沉澱池沉澱,清水則可以再次利用沖洗車間,沉澱的漿料由客戶自行處理 ,或者重新進入原料攪拌桶均勻攪拌後進入磨機作爲産品儲存

                

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