1、前言
    進入21世紀，我國非金屬礦產(chǎn)的開發(fā)，給國民經(jīng)濟帶來新的增長因素。我國是世界上非金屬礦生產(chǎn)大國之一，碳酸鈣工業(yè)目前在我國發(fā)展迅猛，綜合各種統(tǒng)計信息，碳酸鈣生產(chǎn)加工企業(yè)近千余家，其中具有一定規(guī)模的重質(zhì)碳酸鈣企業(yè)400余家，輕質(zhì)碳酸鈣企業(yè)320余家，總生產(chǎn)能力約700多萬t（重鈣400萬t左右、輕鈣300萬t左右），其中年生產(chǎn)規(guī)模5萬t以上的占4%左右，年生產(chǎn)規(guī)模2～5萬t占1 096，1～2萬t的占26%，其他60%左右的企業(yè)小于1萬t，我國碳酸鈣企業(yè)發(fā)展很快，1992年重鈣年產(chǎn)僅37萬t，目前已達520萬t，年遞增率達32%。
    碳酸鈣在塑料、造紙、油漆涂料、橡膠、膠粘劑及密封劑中都是不可缺少的重要原料。超細碳酸鈣的生產(chǎn)也十分重要。
    超細碳酸鈣是指原生粒子粒徑在0. 02～0.10um之間的碳酸鈣，日本是最先研制超細鈣的國家，已能生產(chǎn)多種品種，產(chǎn)品達50多個品種，美國則著重于超細鈣在高檔涂料方面的應用。
    超細鈣是碳酸鈣中的精品，也是一種最廉價的納米材料。它具有量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應，因而使其在補強性、透明性、分散性、觸變性和流平性等方面都顯示出明顯的優(yōu)勢。
    我國已成為全球高嶺土生產(chǎn)大國之一，1999年煅燒高嶺土產(chǎn)量約7萬t，其中白度大于90、細度1 250目以上超細煅燒高嶺土產(chǎn)品大約3萬t，雙“90”產(chǎn)品約1.5萬t，2000年煅燒高嶺土產(chǎn)量約9萬t，其中白度大于90，細度l 250目以上超細煅燒高嶺土產(chǎn)品4.5萬t，雙“90"產(chǎn)品約2萬t的能力。
    目前我國煅燒高嶺土設計生產(chǎn)能力已達25萬t，其中高白度和超細優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土的設計生產(chǎn)能力是1 5萬t，目前正在建設和擴建的還有20萬t的能力。國內(nèi)煅燒高嶺土產(chǎn)品價格為325目（白度>90）1000～1 200元/t: 600～800目(白度>90)1500～1 800元／t；1250目(白度>90)2 000～2600元/t;2um占80%(白度>90)2 800～3400元/t:“雙90”產(chǎn)品3 600～4 200元/t;表面改性產(chǎn)品（1250目）3 800～4 500元/t。
2、GYM系列億豐磨的研制
    干法生產(chǎn)超細粉是我國非金屬粉體的重要工藝方法之一，目前用于干法生產(chǎn)的設備普遍使用雷蒙磨，老式雷蒙磨以325目為界，改進型的雷蒙磨可達800目或更多，但也有諸多不利因素。大型振動磨可以生產(chǎn)超細粉、但投資過大，且相應其他條件要求很高，此外氣流磨用于干法生產(chǎn)歷來是以投資過大、產(chǎn)量低、浪費能源而不被看好，有鑒于此，尋找一種能大量生產(chǎn)超細粉(d=2～lOum)并且達到生產(chǎn)效率高、基本投資省的超細粉生產(chǎn)設備是我們的重要任務。
    經(jīng)過兩年的調(diào)研、基礎理論試驗、工業(yè)試驗，開發(fā)研制了GYM系列億豐磨。
3、GYM系列億豐磨的工作原理
    GYM系列億豐磨，是屬于利用多力場的一種新型超微系列粉碎機。在粉碎機中利用輥動的器件以輥碾法進行粉碎的設備種類很多，如通常使用的雷蒙磨及其派生出改進型多種粉碎機、棒磨機，離心輥式磨及其派生的多種型式的離心環(huán)輥磨等。其中有眾所周知的Szego磨和Micros超細粉碎機。
    這類粉碎機都是將單根或多根研棒或研磨環(huán)裝入磨腔內(nèi)，借助某種特殊力使磨控內(nèi)的棒或環(huán)作旋轉(zhuǎn)運動，棒與棒之間或環(huán)與環(huán)之間以及與磨腔內(nèi)壁之間的撞擊、擠壓、切削、研磨等作用，使通過它們之間的物料進行粉碎。
    此類粉碎機中影響粉碎產(chǎn)品效果的主要因素有機器轉(zhuǎn)速、缸體內(nèi)壁及碾磨輥或棒的表面硬度及光滑程度和耐磨性等。在被粉碎物料一定的情況下，在適當?shù)钠�心力場的作用下，機器轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)品越細：各碾磨面的硬度越高，表面光滑度越好，產(chǎn)品越細。這種碾磨粉碎機的產(chǎn)品細度與碾磨時間有關，通常碾磨時間越長，產(chǎn)品越細。
    根據(jù)上述情況，本GYM系列億豐磨，在設計原理上為增加粉碎機的粉碎能力，將粉碎腔設計成多磨輪、多磨道的形式。物料分層次地經(jīng)多個磨輪與多層磨道之間的撞擊、碾壓、磨剝、剪切作用后被粉碎。
    由于物料是經(jīng)過多磨輪與多磨道的多次粉碎，提高了物料的粉碎頻率，粉碎物料的生產(chǎn)效率比現(xiàn)存粉碎設備，如雷蒙磨、氣流粉碎機、沖擊式粉碎機提高1倍以上。以碳酸鈣為例，生產(chǎn)1 250目產(chǎn)品時，當進料粒度-20mm，含水量小于10%，GYM-83型產(chǎn)量達到1 250kg/h，其粒徑分布見表1。
    因而本機可以廣泛用于莫氏硬度小于6的礦物及其他物料的粉碎。如碳酸鈣、高嶺土、煅燒高嶺土、滑石、石灰石等物料。不同粉碎機的技術參數(shù)見表2。表3、表4為GYM系列億豐磨主要指標。
4、GYM系列億豐磨的特點
4.1  產(chǎn)品細度可調(diào)、細度好
    GYM系列億豐磨，內(nèi)部有分級機，粉碎后物料可在機內(nèi)循環(huán)分級。此外本機內(nèi)置分級機具有獨特的分級葉片，分級精度因為葉片阻力小而效率高，精確程度好。分級輪整體設計為dg,rl～10um，實際生產(chǎn)證明，可用來生產(chǎn)1 250目以上的細粉，每小時產(chǎn)量為1100～1 350kg。
4.2高產(chǎn)量低能耗
    GYM系列億豐磨是采用多磨道、多磨輪的創(chuàng)新設計，加大了物料在粉碎腔中粉碎的機會，采用多層磨道與多個磨輪擴大了粉碎區(qū)，成雙倍地增加了粉碎面積。粉碎工作區(qū)的磨道與磨輪都是采用高耐磨的合金鋼制造，且經(jīng)過精細加工的磨道與磨輪的表面光潔度得到充分的保證，它們之間的良好耦合是生產(chǎn)超細粉產(chǎn)品的主要保證之一。生產(chǎn)實踐證明，GYM系列億豐磨突破了目前市場上出售的雷蒙磨、高速沖擊式粉碎機、雙管超細振動磨及環(huán)輥磨的指標。該機已通過國內(nèi)知名粉碎專家組評審，并獲得用戶認可，已獲得國家專利。
4.3  整機結構緊湊性能良好
    GYM系列億豐磨，整機為鑄件結構，防震性能好，為進一步創(chuàng)造良好的客戶生產(chǎn)環(huán)境，本機帶有消音保護裝置，整機運轉(zhuǎn)過程中平穩(wěn)可靠。機器在平實的地坪上擺放，不需地角螺栓固定，即可平穩(wěn)開機生產(chǎn)。可大大節(jié)省超細粉體生產(chǎn)廠家的基建費用。粉碎腔全部耐磨件為高質(zhì)量耐磨合金鋼制成，耐磨性極好。
    本機另一特點是電機座與主機座為一整體，能充分保證機械運行的可靠性和完好性，同時本機采用高等級皮帶輪傳動，機械速度隨時可調(diào)，除保證機械運行的可靠性之外，也考慮了不同粉體生產(chǎn)廠家，對不同粉體物料生產(chǎn)時所需要的不同機械速度，這消除了利用變速箱傳動帶來的麻煩。
5、結語
    本公司生產(chǎn)的GYM系列億豐磨，目前共有4個型號，該機可以廣泛用于碳酸鈣、高嶺土、煅燒高嶺土、石墨、滑石、石灰石、硅灰石、硅藻土等莫氏硬度6以下的礦物粉體加工，對于莫氏硬度7以上的硬物料，如客戶需要，本公司可配以專門的耐磨件。
    本機利用了粉碎原理中的擠壓、沖擊、碾磨、切割多種功能，特別是多磨輪、多磨道的獨特設計及內(nèi)置高效分級機兩次作業(yè)一次完成使得本機與相類似的設備相比，是高效率、高生產(chǎn)量、節(jié)省能源、節(jié)約基建費用的投資少、見效快的高效粉碎機。