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1、概述
    攪拌球磨機是當前超細物料加工中的眾多超細磨設備中，最有發展前途、能量利用率最高、產品粒度最細的一種設備。由于其結構簡單，操作維修方便，被廣泛應用于各種工業礦物如高嶺土、石墨、云母、硅灰石、氧化鐵紅、磁性材料、氧化鋁、重質碳酸鈣、滑石、石英、鋯英砂、碳化硅、地開石、伊利石、瓷石、膨潤土等的加工中。高強度攪拌球磨機用于高嶺土、石墨、云母等物料加工時可獲得片狀產品，因此也稱為剝片機。
    高嶺土是一種重要的非金屬礦物原料，其應用范圍日益廣闊。目前世界高嶺土總產量約為3 000萬t/a，其中我國高嶺土產量約為70—- 90萬t／a口2000年我國高嶺土需求量達到150萬t/a，其中優質高嶺土40萬t/a。近年來，在高嶺土開發利用中煤系高嶺土成為國內研究和投資的熱點。我國煤系高嶺土資源豐富，已探明儲量約16. 73億t，占世界總儲量10%遠景及預測儲量約245. 78(/t，且許多是高嶺石含量高（≥90%、質量好的優質高嶺巖。由此可見，在我國開發利用高嶺土，特別是煤系高嶺土，有很重要的意義。而高嶺土開發中超細磨是必不可少的，這一工藝過程中攪拌球磨機是最經濟有效的首選設備。因此攪拌球磨機和高嶺土深加工有密切聯系，研制新型高效大型攪拌球磨機剝片機新產品用于高嶺土剝片，可促進高嶺土深加工技術的發展，改善高嶺土超細磨流程的效率和設備配置，降低成本，提高經濟效益。
2、國內外現狀
2 1攪拌球磨機的發展過程和國外情況
  攪拌球磨機最早是由聯合工藝公司(Union Proces sInc)于1928年發明的，該公司80年代開發的At tritor攪拌球磨機仍是國際著名產品，國內一些產品就是仿制該公司的。
    1939年美國礦山局設計制造了一種新的攪拌球磨機，用于浮選之前清理礦物表面，使用中發現該設備是一種很有效的細磨設備。50年代末至60年代初，美國礦山局對該設備進行了深入研究，并用來大規模加工高嶺土和氧化鉍。
    1948美國杜邦公司u Pont)開發出了高速攪拌球磨機一砂磨機，主要用于生產油漆工業顏料，使攪拌球磨機獲得了重大發展。
    50代日本科波塔磨機opper Tower Mil l）公司開發了新型的攪拌球磨機一塔磨機，在超細磨和化學處理領域獲得了廣泛的應用。
    60臣70年代，改進了攪拌磨的排礦裝置并使攪拌器轉速不斷提高。
    197 9年美國MPSI公司購買了日本的塔磨機專利，稱之為立式攪拌球磨機，并應用于鉛鋅礦、金礦等工業部門。9 0年代初該公司并入瑞典斯維達拉Gvedala)公司。
    1969-- 1972年，美國工業礦物工藝設備公司(IMPE兩發明了專利技術——高強度超細攪拌球磨(剝片)工藝，特點是使用一定種類和粒度的介質，在一定的礦漿濃度下和一定的礦漿價質體積比例下，進行高強度攪拌粉磨，可獲得高比率-2μm量的產品。該公司根據這一專利，并按照大規模生產的要求研制了HvM雙槽剝片機。該設備采用方形斷面的立式槽體，具有攪拌速度高、超細磨效率高、生產能力大可連續生產等優點。美國佐治亞各高嶺土公司就使用這種設備。
2 2.國內情況
    80年代后期以來，我國開始引進并研制各種攪拌球磨機和剝片機，主要有以下幾種：
    ①批量式攪拌球磨機如北京礦冶研究總院引進美國聯合工藝公司20 0-sr型攪拌球磨機，并參照該設備研制的SJ-9 0型攪拌球磨機鄭州東方機器廠研制的ZJM型攪拌球磨機等。這類攪拌球磨機的主要特點是：槽體為立式圓桶形，固定安裝；攪拌器采月圓棒形攪拌件攪拌速度較低，攪拌強度弱槽體、攪拌器等磨損件采用聚氨酯襯；用循環泵使物料外循環以保證粉磨均勻；利用簡體夾層或外部冷卻器對物料進行冷卻。這一類攪拌球磨機攪拌速度較低，屬于低強度攪拌球磨機，規格為中小型，國內近年來
廣泛制造和使用的超細磨設備就是這一類產品。
    (2)既系列或Iv系列剝片機立式圓斷面簡體內襯剛玉，攪拌器為立式多圓盤外襯聚氨酯彈性體，不污染產品；濕法連續作業。山西某煤系高嶺土廠設計產量為1 0 000t/a，選用BP8 ~lJ片機22臺，8臺串聯可達-2u  m9 0WJ產品粒度。其安裝功率為30kW筒體容積0. 080rrf，攪拌器直徑為255rW轉速820 r／min整機質量2 5t。目前最大規格為MB300型，簡體容積0. 3rrf，安裝功率75kWr攪拌器直徑為315rm轉速810 r／min,整機質量5t。廠家介紹用于處理煤系高嶺土時，4臺串聯產量可達1. 5t／h左右，產品粒度可達-2 u m90%左右。
    ⑧GSLM-400型攪拌磨為超細盤式攪拌磨機，圓斷面簡體內襯有航空橡塑或剛玉，攪拌器為多片多孔盤外襯航空橡塑，下部進漿上部出漿，出漿口有不銹鋼篩網，簡體外設水冷系統。工作方式有外循壞方式、多臺串聯連續磨礦方式和批量磨礦方式三種。筒容積0. 408m3，安裝功率30～45kW用于-3 25目的朔州煤系高嶺土剝片時，在30%的最適宜濃度下磨至_2um90%處理能力約為260kg／h。
    (4)美國IMPE）槽剝片190年代中湛江科林高嶺土公司引進了5臺這種設備，每臺兩槽容積共1 0ms左右，兩套傳動裝置安裝功率共1 50kV~用于當地軟質高嶺土剝片，給料粒度為-4 00目，其中-2μm占55%產品粒度可達-2u m9 0%以上，單機能力為4t／h
3、GJ5×2大型雙槽高強度攪拌球磨機原0片機的研制
3 1攪拌球磨機研制與應用中急需解決的問題
    目前國內在攪拌球磨機和剝片機研制與應用方面普遍存在和需要解決的問題主要有：
    ①設備大型化
    隨著社會經濟的發展，超細物料市場需求迅速增長，促使制造廠生產能力日益擴大，產品質量日益提高。如新建的高嶺土廠設計能力多在10 000t/a以上，甚至高達1 0萬t/a，普遍可達雙90產品。這就要求超細磨或剝片設備不斷向大型化方向發展。這時如采用中小型設備一般存在以下缺點：①設備數量過多，維護、管理工作量大；②串聯工作的設備數量多，故障停車率高，一臺出故障全線停車；⑧串聯工作各設備間用泵和管道連接，附屬設備和備件多，增加了生產線的故障停車率；④復雜的流程和設備連接將導致較高生產成本。
    ②攪拌粉磨過程強度的提高
    提高設備能力和產品細度兩方面都要求設備具有較高的攪拌粉磨強度，以提高超細磨生產效率和磨剝強度。這主要以攪拌器圓周速度為標志。攪拌粉磨過程強度不足將造成以下問題：①超細磨生產效率低下，粉磨時間長，產量低；②磨至超細階段的一定粒度范圍時，粒度就難以繼續減小。
    ③攪拌粉磨過程產生的熱量的排放
    低強度攪拌粉磨和中小型設備多臺串聯易產生熱量聚集，需要采用夾層水冷或外部冷卻器排放熱量。大型高強度單機使用的設備則因超細磨速度快，熱量來不及聚集而不需考慮熱量的排放。
    (4)攪拌器、槽體和介質磨損，以及磨損對物料造成的污染
    有多種耐磨材料可供選用，問題已不難解決。a2設備類型、規格和主要技術性能的確定
    根據上面的分析，針對目前國內在攪拌球磨機和剝片機研制與應用方面普遍存在和需要解決的問題，北京礦冶研究總院研制了GJ5×2大型雙槽高強度攪拌球磨機/剝片機。其主要特點是：①為大規格產品，每臺兩槽容積共1 0rrf，兩套傳動裝置安裝功率共150 kW產量可達1.5～4 0t/h,可滿足大規模連續超細磨生產的要求，是目前國內最大規格和能力的超細磨剝片設備②攪拌速度較高，超細磨過程強烈，粉磨效率高，產品粒度細，因此稱為高強度攪拌球磨機/剝片機；⑧工作方式為連續式，物料先進入第一槽預磨，再進入第二槽精磨，然后排出，即為合格產品或在外部分級；④槽體為立方體形，兩槽相連。兩槽各有一套驅、傳動裝置和攪拌器；驅、傳動裝置位于槽體上方⑤槽體斷面為矩形，造成物料運動紊亂，有利于提高超細磨效率；⑤攪拌器為葉輪式，攪拌作用強⑦槽體和攪拌器等磨損部件都襯有耐磨襯，不污染物料；⑧不需物料冷卻裝置；⑨采用獨特的帶負荷啟動方式。
4、GJ5×2大型雙槽高強度攪拌球磨機原0片機用于高嶺土剝片的效果
4 1模擬生產負荷試驗
    GJ5×2大型雙槽高強度攪拌球磨機制造完成后，在制造廠進行了模擬生產負荷試驗。由于現場條件所限，試驗采用批量工作方式。礦樣為山西朔州煤系硬質高嶺土（燒前），其粒度為- 325目，其中-45u m含量為95%  -2 u m含量為13. 4%用料It，分散劑用量0.2%要求磨至-2 u m75~試驗原料和產品粒度分析結果見表1，試驗中_2 μm量隨時間的變化關系見下圖。由圖可見，該物料磨至-2 um75~用時間3 0mi n左右，以此推算處理量可達到2t／h左右。
4 2用于朔州煤系硬質高嶺土剝片的效果
    GJ5×2型雙槽高強度攪拌球磨機/剝片機于2000年1月在山西省朔州市平瑞高嶺土公司進行了試生產。原料為朔州煤系高嶺土（煅燒前），粒度為-325目，其中-45μm量為950%-2 u m含量為16. 20/Gb試生產前進行了不同濃度和產量的探索試驗，結果表明其適宜的磨礦濃度為40%在這一濃度下進行的試生產不同產量時的排礦產品粒度見表2。由表2可見，工業試驗結果達到并超過了設計要求的指標，在1.8t／h的產量下排礦粒度可達-2 um80%右。
4 3用于南方沿海軟質高嶺土剝片的效果預測
    90年代中湛江科林高嶺土公司引進了5臺美國IMPEX公司FMM剝槽剝片機，用于當地軟質高嶺土剝片。1998年進行了試生產，共運轉20余天，給料粒度為-4 00目，其中-2 u m占55%單機能力為4t／h產品粒度達到-2um90%以上，超過了-  2um85%的設計指標。GJ5×2大型雙槽高強度攪拌球磨機/剝片機設備和工藝參數與該設備基本相同，因此具有達到上述指標的能力。
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