球磨分級系統(tǒng)應用于非礦的超細深加工，在國內(nèi)外已被普遍采用。由于球磨機單機處理能力較大，單位產(chǎn)品能耗低，與精細分級機配置后，被普遍采用于大型超細重質(zhì)碳酸鈣的規(guī)模化生產(chǎn)中。這種球磨分級生產(chǎn)線的配置，使其運行性能穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，粒度分布可控，品種、規(guī)模選擇靈活，生產(chǎn)成本低，維修率低等特點，已得到了充分體現(xiàn)。

　　一、其工藝流程分破碎階段和研磨分級階段

　　1、破碎階段又稱粗碎，原料在進入破碎前，應人工選雜、沖洗、晾曬，保證礦石純度。

　　<100mm <5mm

　　礦石 鄂式破碎機 錘式破碎機 提升機 原料倉

　　2、研磨分級階段

　　粗料返回球磨

　　原料倉 螺旋定量輸送 球磨機 定量給料螺旋 分級機

　　收塵器收集 產(chǎn)品倉 包裝機

　　本系統(tǒng)設計靈活，可生產(chǎn)包括窄粒徑分布、低吸油值產(chǎn)品的各種產(chǎn)品，且產(chǎn)品白度能提高1.5個百分點。

　　二、主要設備特點

　　1、球磨機

　　設計與傳統(tǒng)水泥磨及礦冶等用磨不同，符合德國超細填料級礦物加工要求

　　優(yōu)化長徑比，以防止過研磨，達到最佳研磨效果

　　優(yōu)化篦板開孔率和開孔設計，使用較小的研磨介質(zhì)可提高研磨細度

　　篦板式磨尾出料，出料順暢，無漲磨現(xiàn)象，筒體無需冷卻

　　優(yōu)化襯板和研磨介質(zhì)形狀和材質(zhì)，按德國要求制作，減少破損率，提高研磨效率

　　研磨介質(zhì)按產(chǎn)品要求合理配比，高填充效率，高效率

　　優(yōu)化驅(qū)動器和研磨能耗的匹配，最大限度的節(jié)省能耗

　　和分級機形成封閉系統(tǒng)，負壓輸送，無粉塵

　　2、分級機

　　選用高速渦輪式多轉(zhuǎn)子分級機，以保證更廣的粒度調(diào)整范圍

　　按德國要求設計，精確的流程控制確保極佳的頂點切割

　　可調(diào)節(jié)沖洗氣流，提高分級效率

　　物料直接進入分級區(qū)不被分級后粗粉混雜

　　優(yōu)化轉(zhuǎn)子設計，達到低能耗

　　可通過分級機的不同排列調(diào)節(jié)產(chǎn)品的粒度分布，滿足不同產(chǎn)品的技術(shù)要求。

　　3、定量系統(tǒng)

　　球磨機的給料采用精確的定量系統(tǒng)，即使物料的密度發(fā)生變化也可以穩(wěn)定給料，高精度計量泵根據(jù)產(chǎn)品細度要求，以準確的時間和數(shù)量將研磨助劑噴入磨機內(nèi)。

　　氣流調(diào)節(jié)閥帶有氣流測量系統(tǒng)，可對分級氣流的流量和流速精確控制。

　　本系統(tǒng)分級機即可串聯(lián)又可并聯(lián)，可以同時生產(chǎn)不同產(chǎn)品，特別是串聯(lián)方式還可以生產(chǎn)特殊粒度分布的產(chǎn)品，以提高產(chǎn)品的附加值 。

　　分級機并聯(lián)時的操作路線是：原料由料倉進入球磨機對物料研磨，研磨時使用研磨助劑，以提高分散性和研磨效率，研磨后的混合產(chǎn)品由定量給料螺旋分別送入分級機分級 ，分級后的粗粉返回球磨機再次研磨，分級后的最終產(chǎn)品進入收塵器收集起來送入產(chǎn)品倉。

　　分級串聯(lián)時的操作路線是：原料由料倉進入球磨機對物料研磨，研磨時使用研磨助劑提高分散性和研磨效率，研磨后的混合產(chǎn)品由定量給料螺旋送入第一臺630/3多轉(zhuǎn)子分級機分級，分級后的粗粉進入第二臺分級機進行二次分級，二次分級后的粗粉返回到球磨機再次研磨，二次分級后的細粉成為粒度特殊調(diào)整的最終產(chǎn)品，進入收塵器收集起來送入產(chǎn)品倉包裝。

　　其工藝流程：

　　球磨 分級機 細料入收塵器 包裝

　　分級機2 細粉 收塵器 出袋

　　粗料返回

　　生產(chǎn)5—20um產(chǎn)品需要使用研磨助劑，一般采用TC—121RB型助劑，每噸最大產(chǎn)品的用量為300—1000克

　　5、改性機

　　研磨碳酸鈣在國際市場上普遍使用硬脂酸作為改性劑，以提高和有機材料的親和性，提高碳酸鈣粉在橡塑產(chǎn)品中的填充率，達到提高產(chǎn)品的性能，降低生產(chǎn)成本的目的。改性設備一般采用渦流磨、蜂窩磨、針盤磨。如果采用專為改性設計的混合改性機，效果更好。生產(chǎn)中先將碳酸鈣粉和硬脂酸混合預熱，并將其送入改性機，混合料在改性機強烈的沖擊和攪拌下充分分散，達到完美包覆效果，由于改性機具有強烈的剪切和沖擊粉碎效果，因此不會出現(xiàn)團聚的大顆粒。包覆碳酸鈣粉的細度一般在5—22um，包覆率99.8%，改性劑的用量一般在0.6~1.5%，隨產(chǎn)品的細度而異。杜仕國[1 ]用硬脂酸對碳酸鈣改性，隨著硬脂酸用量的增加，碳酸鈣表面自由能Rs和Rs的極性分量RsP逐漸下降。當用量為1%時，Rs由207.9mj/m2降至41.4 mj/m2。

　　三、影響球磨分級系統(tǒng)研磨細度和產(chǎn)量的主要因素

　　研磨介質(zhì)的品種、尺寸規(guī)格、配比和填充率，原料粒度及單位時間給料量，磨體轉(zhuǎn)速、分級機轉(zhuǎn)速、風機參數(shù)的選配、系統(tǒng)管路連接的壓損等。

　　用于本系統(tǒng)球磨機的襯板為一般奧氏體錳鋼或高錳鋼，介質(zhì)為高錳段，磨損值每噸最終產(chǎn)品50克，一般在20—30克。

　　加入球磨機的研磨介質(zhì)，其尺寸規(guī)格，配比和填充率，可按下表逐步加入，同時將相應物料加入球磨機內(nèi)

　　①加入30% 介質(zhì) ，磨合運轉(zhuǎn)12 h

　　②加入60% 介質(zhì) ，磨合運轉(zhuǎn)48h

　　③加入90% 介質(zhì) ，磨合運轉(zhuǎn)96h

　　④加入100% 介質(zhì) ，磨合運轉(zhuǎn)144h

　　從90%到100%的10%介質(zhì)，可根據(jù)球磨機出料的粒度的實際情況，各型號介質(zhì)作相應的調(diào)整。

　　拿￠1.83×7米雙段倉球磨機舉例來說，生產(chǎn)1250目時的介質(zhì)級配添加如下：如果一倉長2350mm，容積5.6524m3，二倉長4425mm，容積10.643m3。

　　一倉級配比例(僅供參考)

　　二倉級配比例(僅供參考)

　　設定一倉長L1，二倉長L2 ，總磨介重量T，磨機有效半徑R，A為容積，A1為一倉容積。

　　則一倉填加介質(zhì)重量計算公式為：

　　T1=(A1/A)×T=πR2L1/(πR2L1+πR2L2)×T=L1/(L1+L2)×T

　　從表一看三種規(guī)格介質(zhì)比例，大致為3：3：4，二倉三種規(guī)格介質(zhì)比例，大致為2：3：5。

　　原料粒度及單位時間給料量，也是影響細度和產(chǎn)量的一個因素。 入料原料粒度越大，研磨出料越粗，產(chǎn)品的產(chǎn)量越少。單位時間內(nèi)給料量越大，研磨出料相應越粗，產(chǎn)品的產(chǎn)量越少。

　　分級機的轉(zhuǎn)速越高，越能分離出更細產(chǎn)品，但同時產(chǎn)量也降低，且易造成粗料中合格產(chǎn)品過多，影響分級效率。

　　風機的參數(shù)選擇也是至關(guān)重要的，合理的參數(shù)匹配，對產(chǎn)品的粒度、產(chǎn)量及分選效率影響很大，所以風機的選型應遵循風量足夠的情況下，風壓應大幅增加，以便克服高速分級轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的阻力及系統(tǒng)管路的壓損等，并保證物料輸送量。

　　總之，球磨分級系統(tǒng)是規(guī)模化干法加工超細重鈣的最佳選擇，必須針對產(chǎn)品大綱和市場定位對氣流進行工藝的柔性設計和設備的優(yōu)化選擇，在系統(tǒng)運行中的球磨機、分級機等關(guān)鍵設備的各項工藝參數(shù)，必須實行定量控制和互鎖式自動調(diào)節(jié)，以滿足生產(chǎn)不同產(chǎn)品的工藝要求和充分保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定。包括球磨機的定量料和研磨助劑的定量添加，分級機進料、轉(zhuǎn)速、氣流量等的定量調(diào)節(jié)，還包括對球磨機、分級機和風機等關(guān)鍵設備進行過流、過載、高溫監(jiān)測，保證整條生產(chǎn)線的連續(xù)安全生產(chǎn)。

　　所以山東埃爾派與德國IVA合作后，在球磨選型和分級機設計上、制作上都嚴格按照德國要求，并采用工業(yè)電腦為核心的連鎖式工藝程序控制，使各項主要參數(shù)及運行和出錯狀態(tài)均有顯示，實現(xiàn)了整條生產(chǎn)線的自動控制，清楚簡單，便于操作，并在國內(nèi)外多條重鈣生產(chǎn)線中取得了十分滿意的效果。

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