連續式球磨機在建筑陶瓷工業的應用

諶俊　李清遠　黃春保　朱方才　鄭彩華（清遠職業技術學院材料工程技術專業；廣東家美陶瓷有限公司）

連續式球磨機在建筑陶瓷工業的應用

諶俊1李清遠2黃春保2朱方才1鄭彩華1
（1清遠職業技術學院材料工程技術專業；2廣東家美陶瓷有限公司）

本文主要介紹了連續式球磨機相比間歇式球磨機的優越性，以及連續式球磨機在企業的應用情況，主要有連續球磨生產系統的設備組成、生產工藝流程以及解決的技術難題等。使用連續球磨機具有較好的經濟效益，可減少人工成本、縮短球磨時間、節省電耗以及減少粉塵污染。

建筑陶瓷；連續球磨；隔倉；節能

1　前言

長期以來，建筑陶瓷生產企業普遍采用間歇式球磨機研磨陶瓷原料，這種球磨機易造成物料的過度研磨，所需研磨周期較長，研磨效率較低，單位產品功耗較大，難以實現各生產工序的自動化等。為了降低能耗，各企業對各種設備的生產能力及能耗都提出了很高的要求，特別是電能耗量最大的間歇式球磨機。隨著國家越來越重視節能環保等問題，間歇式球磨機的弊病已暴露無遺，并嚴重地阻礙了墻地磚工業的發展。

研究證明，連續球磨與間歇式球磨機相比，它最大的優越性是：整套設備采用PLC控制，基本實現集中控制和無人操作，研磨效果最佳，電力消耗大大下降，節能效果明顯，同時節約場地面積。

2　連續球磨系統中的生產設備

連續球磨生產系統所需要的生產設備：喂料機、間歇式球磨機、地下漿池、輸漿管道、六角形中轉漿池、生產系統變頻控制柜、主電機、減速機、兩段式球磨機等。

間歇式球磨機的入料口與喂料機的出料口之間通過由驅動裝置驅動的輸送帶連接，球磨機筒體通過軸承座支撐在水泥基礎底座上。傳動機構由電機驅動減速裝置和皮帶傳動帶動間歇式球磨機筒體運轉；間歇式球磨機運行通過主電機、運行和啟動電機實現，利用變頻控制柜中變頻器的多段速和簡易PLC功能對球磨機進行調頻降速，以降低啟動沖擊電流，提高電網的穩定性，延長設備壽命。電機驅動的傳動機構帶動間歇式球磨機的筒體運轉，并對進入間歇式球磨機中的配料進行一級球磨加工。

連續濕法球磨機采用兩段式球磨機，其工作原理與間歇式球磨機的球磨原理基本一樣，最大的區別在于兩段式球磨機中的球磨介質對物料沖擊和研磨作用是在球磨機內部分開完成。球磨筒體根據廣東家美陶瓷有限公司原料特性設計成兩個倉，其中一倉主要對物料完成沖擊破碎作用，二倉主要對物料完成研磨作用，倉與倉之間通過隔倉板來隔開。隔倉板的篦孔開口位置和筒體長度可以控制物料在球磨機中的停留時間，粉碎到一定顆粒大小的物料按比例混合后經進料裝置進入第一倉，然后通過隔倉板進入第二倉，最后至出料端。過篩后符合要求的料漿被引入漿池，篩上料和水一起由泵重新打入磨頭再次球磨，實現連續運轉。

3　工藝流程設計

按配方稱量各種原料，通過電子稱配料、入喂料機、皮帶輸送機，入間歇式球磨機，同時根據漿料的工藝性能加入水和各種添加劑（解膠劑、增強劑等）進行一級球磨加工，由于該加工階段入球磨原料顆粒度大，主要依靠球磨機的破碎功能，經一定時間的球磨，間歇式球磨機2的出料口通過第一輸漿管41、第一振動篩511將粗漿料輸送到粗漿池51內并通過粗漿池51內設置的第一攪拌機512進行攪拌后，通過與所述粗漿池51出料口連通的第二輸漿管42、抽漿泵61將粗漿輸送到中轉漿池52并通過中轉漿池52內設置的第二攪拌機513攪拌均勻后從出漿口經轉漿泵62、第三輸漿管43、控制進漿流量的截流閥與穩壓罐7連通，并由第四輸漿管44將粗漿輸送到兩段式球磨機3中，兩段式球磨機兩端軸承及筒體中間鋼板隔斷的中心位置分別設進漿孔、溢流孔和出漿孔，三孔同心；鋼板把連續式球磨機分成兩個工作腔，筒體兩腔筒壁的中間位置分別設有球磨砌筑孔，也作為研磨球石加入孔。兩段式球磨機3由電機驅動的傳動機構帶動筒體運轉，對粗漿料進行二級球磨加工，粗漿料通過進漿孔進入到球磨機第一個工作腔，當料漿顆粒磨至一定粒度要求后，料漿通過連續式球磨機中部的鋼板上的孔進入到下一個粉磨腔，制備的成品漿料經設置在兩段式球磨機端部的312出漿孔過濾流出、第五輸漿管45將成品漿料經第二振動篩515輸送到放漿池53并經放漿池53中設置的第三攪拌機514攪拌后，經抽漿泵63輸出，具體流程見圖1。

圖1　

4　生產中的關鍵技術

⑴連續進料和保證料漿的均勻性。

采用間歇式球磨機進行一級球磨制成粗漿料，并輸送到粗漿池儲存并攪拌，使之均勻化。再通過與粗漿池連通的輸漿管、由柱塞泵將粗漿輸送到穩壓罐，并由控制流量的截流閥、輸漿管將粗漿輸送到兩段式連續球磨機中。

⑵對不同粒徑范圍的漿料采用分級球磨，并保證料漿顆粒度滿足工藝要求。

漿料分兩級球磨：一級球磨和二級球磨，球磨介質選擇中或高鋁球，按照球石的直徑大小分為大、中、小球。一級球磨為粗磨，采用間歇式球磨機：該階段主要為破碎物料，球磨介質選擇大球和中球，直徑Φ80㎜占80%、Φ40㎜占20%；二級球磨為細磨采用連續式球磨機，球石采用中球和小球，前腔球磨介質直徑Φ40㎜占80%、Φ20㎜占20%；后腔球磨介質直徑Φ40㎜占20%、Φ20㎜占80%。通過對二級球磨漿料輸入截流閥進行調節，減少漿料輸入量，等同于增加了漿料在球磨機內的研磨時間，使得顆粒細度提高，縮短了球磨時間。

⑶助磨劑的均勻加入。

由于物料是連續地入球磨機，為使物料研磨效率最高，助磨劑也必須是連續均勻地入磨機。通過采用間歇式球磨機進行一級球磨，使加入的適量助磨劑與漿料混合均勻后再進入連續球磨機，保證助磨劑均勻加入，從而提高球磨效率。

5　實現的經濟效益

⑴在保證出磨漿料質量的前提下，球磨時間從22～25小時，減為12～16小時；節能效果顯著，球磨環節能耗降低8%～15%。

⑵二級球磨工序采用封閉式球磨，減少粉塵污染，生產環境明顯改善，球磨效率明顯提高。

⑶生產成本降低3%，企業年節約成本350萬元以上。

6　結論

實現連續球磨技術的產業化，不僅會取得很好的經濟效應和社會效應，也會推動陶瓷行業的可持續發展，對清遠地方政府和陶瓷生產企業來講都是一件很有意義的事。●

［1］黃賓，劉春江.陶瓷行業原料制備新技術及未來趨勢展望［J］.佛山陶瓷，2015，25（3）：1-6.

［2］趙祖熙.陶瓷連續式球磨系統的研制［J］.中國陶瓷工業［J］，2015，（4）：31-33.

［3］蔡祖光.陶瓷工業連續式球磨機設計制造時應注意的問題［J］.陶瓷，2008，10：39-45.

*清遠市成果轉化專項項目，項目編號為2014C003