我國的重鈣研磨加工設(shè)備種類繁多，它們與超細(xì)分級機(jī)配合組成超細(xì)加工系統(tǒng)，一般都可以達(dá)到超細(xì)生產(chǎn)的效果。但是采用哪種生產(chǎn)工藝和設(shè)備更加合理則需要依據(jù)市場對重鈣的細(xì)度要求和企業(yè)的利潤最大化，客觀地評價(jià)各種工藝和設(shè)備。
    目前我國重鈣市場上主流需求的是600—1500目的重鈣產(chǎn)品；重鈣產(chǎn)品的附加值增值率偏低（與滑石、重晶石、高嶺土等相比），規(guī)模是影響效益的主要因素之一。要滿足市場要求及企業(yè)利潤這二個條件，在選擇重鈣加工工藝和設(shè)備時原則上要達(dá)到：技術(shù)成熟、設(shè)備運(yùn)行可靠、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、噸產(chǎn)品投資少、產(chǎn)品能耗低，富通新能源銷售球磨機(jī)、雷蒙磨粉機(jī)等磨機(jī)機(jī)械設(shè)備。
1、重鈣干法工藝與設(shè)備簡述
    重鈣干法超細(xì)加工設(shè)備主要由研磨和分級設(shè)備組成。成熟的研磨設(shè)備主要有雷蒙磨、振動磨、環(huán)輥磨、干式攪拌磨、立式輥輪磨和球磨機(jī)等。分級設(shè)備主要是采用強(qiáng)制渦流原理制造的葉輪式超細(xì)分級機(jī)。下面主要從研磨設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)，進(jìn)行分析評價(jià)。
1.1重鈣工藝及設(shè)備技術(shù)性能簡介
    (1)雷蒙磨+分級機(jī)工藝。
    雷蒙磨屬于碾壓粉碎，以電機(jī)帶動磨輥，以離心力施壓物料在低速狀態(tài)下相互擠壓、摩擦和剪切粉碎，伴有間斷沖擊粉碎作用。生產(chǎn)400目以下的產(chǎn)品，無論在投資還是能耗方面，雷蒙磨都有很大優(yōu)勢。但是，碾壓粉碎原理決定了雷蒙磨產(chǎn)生的微粉量相對較少，例如，在400目的細(xì)粉中，<lOum的微粉．只占到36%左右。通常將雷蒙磨進(jìn)行改造，或外加超細(xì)分級系統(tǒng)，也可以生產(chǎn)800—1250目的超細(xì)產(chǎn)品。但是，因?yàn)槲⒎酆�量低，用雷蒙磨生產(chǎn)800目以上超細(xì)重鈣粉，其生產(chǎn)能力偏小。
    (2)干式攪拌磨+分級機(jī)工藝。
    干式攪拌磨也稱為攪拌式球磨機(jī)，磨體為立式簡體，中間有攪拌軸，帶動物料和介質(zhì)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生研磨。其研磨效率較高，與分級機(jī)配套使用，比較適合1250目以上超細(xì)重鈣的生產(chǎn)；特別是在單純生產(chǎn)2 500目以上重鈣產(chǎn)品時，這是一個非常值得推薦的工藝。
    (3)振動磨+分級機(jī)工藝。
    振動磨是利用高頻振動使研磨介質(zhì)與物料之間產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊與研磨，從而粉碎物料。振動磨的研磨效率高，出磨粉體中細(xì)粉含量較高，更適合研磨生產(chǎn)1 250目以上的產(chǎn)品；振動磨的長徑比較大，過研磨現(xiàn)象嚴(yán)重，用于重鈣生產(chǎn)并不是很好的選擇。
    (4)環(huán)輥磨+分級機(jī)工藝。
    環(huán)輥磨的機(jī)械構(gòu)造及粉磨機(jī)理與雷蒙磨類似，均屬于磨輥離心施壓給物料，碾壓粉碎，但在磨輥結(jié)構(gòu)上有重大改進(jìn)，其粉碎效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于雷蒙磨，主要用于生產(chǎn)1 500目以下的超細(xì)重鈣。目前該類研磨設(shè)備因其節(jié)電和投資低廉，在重鈣行業(yè)得到迅速推廣使用。但需更進(jìn)一步研究其單機(jī)產(chǎn)量的擴(kuò)大，與球磨機(jī)及立式磨比較，其產(chǎn)品的穩(wěn)定性也值得研究。
    (5)立式磨+分級機(jī)工藝。
    立式輥輪磨機(jī)（簡稱立式磨）的粉磨機(jī)理與雷蒙磨類似，均屬于碾壓粉碎，由于磨輥的施壓是采用高壓液壓方式，磨輥對物料的碾壓壓力增大數(shù)十倍甚至更大，所以其粉碎效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于雷蒙磨。目前是大規(guī)模生產(chǎn)重鈣的主流設(shè)備之一。
    立式磨常見為二輥結(jié)構(gòu)，主要用于生產(chǎn)400目以下的粉體。后來又開發(fā)了三輥立式磨，細(xì)粉含量得到了較大改善，但一般仍以一次性生產(chǎn)600目以下的產(chǎn)品為佳。對上部的分級機(jī)改造后，可直接生產(chǎn)1250目以下的超細(xì)微粉。為了得到更細(xì)的產(chǎn)品，可以利用立式磨生產(chǎn)的600—1000目產(chǎn)品，另配超細(xì)分級機(jī)進(jìn)行二次分級，生產(chǎn)1250目以上的產(chǎn)品。
  (6)球磨機(jī)+分級機(jī)工藝。
  球磨機(jī)的粉碎原理是，物料與研磨介質(zhì)一起，在球磨機(jī)的回轉(zhuǎn)過程中相互沖擊和研磨，其細(xì)粉產(chǎn)量低于干式攪拌磨和振動磨研磨的產(chǎn)品，但高于其他的粉碎設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品。在經(jīng)過磨內(nèi)改造后，因其研磨能力得到大大改善，細(xì)粉含量接近振動磨，而過研磨現(xiàn)象又大大低于振動磨。是目前大規(guī)模生產(chǎn)重鈣的主流設(shè)備之一。
  高細(xì)球磨機(jī)配分級機(jī)工藝是當(dāng)今世界先進(jìn)粉體技術(shù)公司強(qiáng)力推薦、歐美著名粉體公司普遍采納的工藝方案。廣泛應(yīng)用于方解石、重晶石、滑石及高嶺土等非金屬礦的加工。以生產(chǎn)重鈣微粉為例，可以生產(chǎn)600—6 500目的產(chǎn)品，特別適宜于800～2 500目的產(chǎn)品，單機(jī)生產(chǎn)規(guī)模1—10萬t/a。
1.2重鈣主流加工工藝及設(shè)備的比較
  上述可見，雖然雷蒙磨等都是目前重鈣企業(yè)常用的設(shè)備，但是大多數(shù)設(shè)備都難以實(shí)現(xiàn)超細(xì)重鈣的大規(guī)模生產(chǎn)。
    目前歐洲、美國及由他們提供技術(shù)和設(shè)備的其他國家和地區(qū)，基本上都是球磨機(jī)配大型分級機(jī)的加工工藝及設(shè)備。而由日本和我國臺灣省提供技術(shù)及設(shè)備的地區(qū)，主要是三輥立式磨配分級機(jī)的工藝，但也有球磨配分級機(jī)的工藝。重鈣干法工藝及設(shè)備應(yīng)用情況如表1所示。
    實(shí)踐證明，在600目以上的超細(xì)重鈣產(chǎn)品干法大規(guī)模生產(chǎn)方面，適合本行業(yè)發(fā)展的技術(shù)與設(shè)備主要有二類，即高細(xì)球磨機(jī)配超細(xì)分級機(jī)和立式磨配超細(xì)分級機(jī)。立式磨與球磨機(jī)的加工系統(tǒng)比較見表2。
    關(guān)于立式磨二次分級下的粉體（下品）質(zhì)量（細(xì)度）存在的波動問題，說明如下：立式磨生產(chǎn)重鈣，出磨的產(chǎn)品細(xì)度一般在1 000目以下，如果生產(chǎn)1250目以上的產(chǎn)品，就必須進(jìn)行二次分級。如圖1，圖2所示，同樣用立式磨出品的800目粉進(jìn)行二次分級，導(dǎo)致下品1和下品2的粒度分布不同，這樣下品的質(zhì)量就很難界定。
2、球磨與分級干法加工技術(shù)推介
    縱觀球磨機(jī)和立式磨在重鈣中的使用，二者各有優(yōu)點(diǎn)，但以使用球磨機(jī)的為多。我們認(rèn)為高細(xì)球磨機(jī)配超細(xì)分級機(jī)生產(chǎn)超細(xì)重鈣的工藝路線比較符合我國國情。
2.1球磨機(jī)配分級機(jī)工藝路線的特點(diǎn)
    高細(xì)球磨機(jī)配超細(xì)分級機(jī)的工藝路線，其特點(diǎn)有：①加工方解石類白色非金屬礦超細(xì)產(chǎn)品，領(lǐng)導(dǎo)世界潮流已50余年，堪稱經(jīng)典，②單線規(guī)模從1萬t/a到10萬t/a，工藝裝備及控制簡潔，產(chǎn)品十分穩(wěn)定。
2.2球磨機(jī)配分級機(jī)工藝路線大規(guī)模的要點(diǎn)
    建設(shè)大型的重鈣生產(chǎn)線（10萬t級超細(xì)），大型球磨機(jī)系統(tǒng)一般都能滿足研磨的需要。但是，因?yàn)槭艿街T多條件的限制，國產(chǎn)的分級機(jī)不可能做得很大（與ALPINE公司的ATP630/4NG相比），所以可能要使用2套甚至多套分級機(jī)系統(tǒng)并聯(lián)或串聯(lián)使用（歐洲目前多有大型重鈣企業(yè)采用數(shù)臺分級機(jī)并串連使用的案例）。
    圖3為以球磨機(jī)配分級機(jī)年產(chǎn)10萬tl 250目重鈣生產(chǎn)線工藝流程。
3、球磨與分級干法加工的實(shí)踐與體會
3.1重鈣生產(chǎn)中的幾點(diǎn)看法
   (1)對技術(shù)指標(biāo)（細(xì)度、產(chǎn)量和能耗）的認(rèn)識。
  目前的重鈣加工技術(shù)與設(shè)備市場，廠商眾多，各有看家本領(lǐng)，技術(shù)指標(biāo)國內(nèi)領(lǐng)先或國際先進(jìn)。對投資者而言，宛如霧里看花，難以了解實(shí)際情況。建議投資者在面對眾說紛紜、千差萬別的技術(shù)方案和技術(shù)指標(biāo)時，參考一下西方幾大著名技術(shù)廠商的技術(shù)方案，了解其技術(shù)指標(biāo)。在機(jī)械方法生產(chǎn)重鈣產(chǎn)品的領(lǐng)域，先進(jìn)的技術(shù)指標(biāo)總是相同或比較接近。
    (2)對產(chǎn)品粒度檢測方法的認(rèn)識。
    表3為幾種激光粒度分析儀測試同一個1250目重鈣樣品的測試結(jié)果。
    由表3可見，同一個1250目標(biāo)準(zhǔn)重鈣粉，不同激光粒度分析儀的檢測結(jié)果差別很大。根據(jù)國產(chǎn)分析儀l的檢測結(jié)果，1 250目標(biāo)準(zhǔn)重鈣粉顯示成了近2000目左右的粉體。如果投資商不明就里，很容易判斷失誤。
    客觀地講，國產(chǎn)的各種粒度分析儀都是比較過關(guān)的，其重現(xiàn)性很好，完全能滿足粒度檢測要求。表3中的偏差僅僅是相對偏差，比如說，在國產(chǎn)分析儀1上，1250目標(biāo)準(zhǔn)重鈣粉檢測出來的dyr=6.5左右，那么，在生產(chǎn)中取樣，只要測試結(jié)果與此數(shù)據(jù)一致，就可以認(rèn)定產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)的l 250目產(chǎn)品。
    (3)對生產(chǎn)線裝機(jī)功率的認(rèn)識。
    在重鈣加工設(shè)備方面，同樣的一套生產(chǎn)線，各設(shè)備商的裝機(jī)功率可能要相差30%，甚至更多，難免讓人困惑。我們認(rèn)為：要達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，最好采用大馬拉車的理念（主要是主風(fēng)機(jī)）。雖然生產(chǎn)線的裝機(jī)功率與電耗關(guān)系密切，但是并非裝機(jī)功率大，電耗就高，裝機(jī)功率低，電耗就低。采用變頻控制的電動機(jī)的電耗就與電動機(jī)的額定功率關(guān)系不密切。
3.2重鈣干法加工設(shè)備的選型
3.2.1球磨機(jī)的選型
    目前，我國的大型球磨機(jī)制造技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，在干法研究上的應(yīng)用已非常成功，特別是高細(xì)球磨機(jī)已得到廣泛地應(yīng)用。其成倍強(qiáng)化研磨效果，大大提高了出料的細(xì)粉率(50%以上)。針對方解石類白色礦物的研磨，高耐磨合金材料的問世，使得球磨機(jī)襯板和研磨介質(zhì)的磨損性能得到巨大改善。生產(chǎn)1 250目產(chǎn)品，研磨介質(zhì)的鐵磨耗不超過10～20g/t產(chǎn)品，襯板的鐵磨耗不超過4～6g/t產(chǎn)品，合計(jì)磨耗小于30g/t產(chǎn)品，相當(dāng)于ltl 250目產(chǎn)品中的鐵含量增加了0.03%，比方解石本身的天然含鐵量還低數(shù)倍。
3.2.2分級機(jī)的選型
  分級機(jī)作為重鈣超細(xì)微粉生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，決定著生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。目前，分級機(jī)分為單葉輪和多葉輪兩種類型，其特性對比見表4。
    根據(jù)分級機(jī)特點(diǎn)，對不同的生產(chǎn)要求可以選擇不同的分級機(jī)類型，具體做法是：①對于只生產(chǎn)<1 250目的重鈣產(chǎn)品，使用直立安裝的單葉輪分級機(jī)，主要以獲得高產(chǎn)量為目的；⑦對于1250—2 500目的重鈣產(chǎn)品的生產(chǎn)，使用水平安裝的多葉輪分級機(jī)，主要以獲得適中產(chǎn)量的超細(xì)產(chǎn)品為目的；③對于2 500—6 500目的重鈣產(chǎn)品的生產(chǎn)，使用水平安裝的單葉輪分級機(jī)，主要以獲得產(chǎn)量較小，但檔次很高的亞微米超微細(xì)產(chǎn)品為目的。
    我國已研制并廣泛使用了多種渦輪式超細(xì)分級機(jī)，雖然規(guī)格偏小，但是可以利用工藝布局，采用2臺或數(shù)臺分級機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的規(guī)�；�，從而解決這一難題。當(dāng)然，多臺分級機(jī)的串并聯(lián)也會增加生產(chǎn)線的復(fù)雜性。
3.2.3收塵系統(tǒng)的選擇與改進(jìn)
    收塵器性能，一方面會影響分級效率及產(chǎn)品的粒度分布；另外還因設(shè)備阻力的大小，影響系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性。老收塵系統(tǒng)和新收塵系統(tǒng)工藝如圖4、圖5所示。建議采用高濃度高壓脈沖收塵器，取消旋風(fēng)收集器，一步收集。這可以使得設(shè)備流程簡單，系統(tǒng)阻力小，更重要的是，使產(chǎn)品的粒度分布一致，質(zhì)量均一。
3.2.4主風(fēng)機(jī)的選型
    目前，在重鈣生產(chǎn)線的主風(fēng)機(jī)選型中，可能存在一個誤區(qū)：為降低系統(tǒng)的裝機(jī)容量，或?yàn)榱私档碗姾�，而選用功率較小的主風(fēng)機(jī)。以為如此配置就可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。實(shí)際上，風(fēng)機(jī)的耗能主要與實(shí)際的操作風(fēng)量和操作風(fēng)壓關(guān)系密切。在風(fēng)機(jī)的選型中，高風(fēng)壓是系統(tǒng)穩(wěn)定操作的一大保證，也即是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的保證，而風(fēng)量可以通過風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，控制在合適的操作數(shù)值。主風(fēng)機(jī)的耗能是確定的，而不是簡單地按照產(chǎn)品標(biāo)牌上的功率來計(jì)算耗能。
  另外，目前變頻技術(shù)在風(fēng)機(jī)上得到廣泛應(yīng)用，節(jié)電效果十分明顯。在滿足風(fēng)量和風(fēng)壓的情況下，通過變頻器控制風(fēng)機(jī)的電動機(jī)，可使能耗保持在較低水平。
4、結(jié)語
    (1)球磨機(jī)和大型分級機(jī)的使用，使重鈣的單機(jī)大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。因工藝流程簡單、操作維護(hù)方便、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，球磨機(jī)配合分級機(jī)的重鈣生產(chǎn)路線是一條符合我國國情的路線。
    (2)國產(chǎn)的大型分級機(jī)的生產(chǎn)已經(jīng)非常成熟可靠，生產(chǎn)2 500目以下重鈣粉，無論在規(guī)模還是技術(shù)上都可達(dá)到國際同等水平，這將大幅度降低投資成本和維修費(fèi)用。
    (3)多臺大型分級機(jī)的聯(lián)合使用，是產(chǎn)品同時多樣化的有效方法。
    (4)超細(xì)粉收塵器的選擇至關(guān)重要，由于粉細(xì)、含塵濃度高，若收塵效率不理想，不但增加生產(chǎn)能耗，而且污染了環(huán)境，更重要的是，影響分級系統(tǒng)的穩(wěn)定工作及使用壽命。
    (5) 2um以下的超細(xì)重鈣微粉需求量迅速增大，研究大型亞微米級的分級機(jī)是目前的主要任務(wù)。