CN103736560A

CN103736560A - 一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法

Info

Publication number: CN103736560A
Application number: CN201310680154.5A
Authority: CN
Inventors: 冯斌; 苏小红; 肖范其; 邱波; 王刃; 王新民
Original assignee: PINGXIANG JINGCHENG CERAMIC Co Ltd; PINGXIANG JINGANG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Guangdong Foshan Ceramic Research Institute Holding Group Co ltd; Pingxiang Jingang Technology Industrial Park Co ltd
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: CN103736560B

Abstract

本发明公开了一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，包括以下步骤：步骤（1）将原料按配方配料，并将专用耐磨氧化铝球石和原料向第一段球磨机投料；步骤（2）按工艺控制参数进行第一段研磨得到一段浆料，研磨时间为4~9h，浆料筛余为4~16%；步骤（3）将步骤（2）中得到的一段浆料输送至装有专用耐磨氧化铝球石第二段球磨机中；步骤（4）按工艺控制参数进行第二段研磨得到二段浆料，研磨时间为1~4h，浆料筛余为0.1~4%。采用本发明，可有效减少球磨制浆生产工序的球磨时间和能源消耗，提高球磨效率，大幅度降低球石损耗。

Description

一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法

技术领域

本发明涉及粉体加工技术领域，尤其涉及一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法。

背景技术

目前国内建筑卫生陶瓷行业球磨制浆生产工序使用铝球石或天然鹅卵石作为球磨机球磨介质，与投磨原料按比例进行一次研磨，存在球磨机运行效率低、时间长、产量低、电耗高和球石损耗大等缺点，造成建筑卫生陶瓷企业浪费了大量的能源和资源，增加了生产经营成本，进而影响到建筑卫生陶瓷行业的进一步发展。

针对现有建筑卫生陶瓷行业球磨制浆生产工序间歇式湿法球磨机存在的问题，现有技术对其湿法球磨机进行改进，中国专利CN100348328C公开一种提高湿法间歇式球磨机效率、节能降耗的方法，通过调整控制装置控制转筒的转速，能依据滚筒内粉磨环境因素的变化去自动改变球磨机的转速，从而提高球磨效率。

中国专利CN100346878C公开一种改善球磨机研磨效率的方法及其球磨装置，通过隔离球磨机内中心部位的无效研磨空间，改变了研磨介质球的运动规律，减少或消除了介质球的不动层，使更多的介质球处于激烈研磨相对运动状态，从而提高了球磨机的研磨效果。

然而，上述两个公开的技术方案皆是对湿法球磨机进行优化改进，虽然对球磨效率有所提高，但球磨时间并未有较大的缩短，而且仍然没有对球石消耗大的技术问题提出有效的技术方案。为此，急需改进间歇式湿法球磨机的使用方法和研磨介质，节能降耗，推动行业的发展。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，可有效减少球磨制浆生产工序的球磨时间和能源消耗，提高球磨效率，大幅度降低球石损耗。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）：将原料按配方配料，并将专用耐磨氧化铝球石和原料向第一段球磨机投料；

步骤（2）：按工艺控制参数进行第一段研磨得到一段浆料，研磨时间为4~9h，浆料筛余为4~16%；

步骤（3）：将步骤（2）中得到的一段浆料输送至装有专用耐磨氧化铝球石第二段球磨机中；

步骤（4）：按工艺控制参数进行第二段研磨得到二段浆料，研磨时间为1~4h，浆料筛余为0.1~4%。

作为本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法的优选实施方式，所述步骤（1）中投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1:0.5~1.5；

所述步骤（4）中投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1:0.8~1.5。

作为本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法的优选实施方式，所述步骤（1）中投入第一段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-39：D40-59：D60-79=25~60%:30~65%:10~30%。

作为本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法的优选实施方式，所述步骤（4）中投入第二段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-14：D15-19：D20-30=20~50%:20~50%:10~40%。

作为本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法的优选实施方式，所述步骤（3）包括将一段浆料过筛投入中转浆池，再泵入装有专用耐磨氧化铝球石的第二段球磨机中。

作为本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法的优选实施方式，所述步骤（3）采用250目或325目标准样筛对一段浆料进行过筛处理。

作为本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法的优选实施方式，所述步骤（3）包括将所述步骤（2）得到的一段浆料直接泵入装有专用耐磨氧化铝球石的第二段球磨机中。

作为本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法的优选实施方式，所述专用耐磨氧化铝球石的体积密度为3.0~3.7g/cm³。

作为本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法的优选实施方式，所述步骤（2）第一段研磨工艺控制参数还包括：球磨转速为9~16r/min，浆料水分为25~40%，浆料流速为30~80s，浆料空高为20~70cm。

作为本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法的优选实施方式，所述步骤（4）第二段研磨工艺控制参数还包括：球磨转速为9~16r/min，浆料水分为25~40%，浆料流速为30~80s，浆料空高为20~60cm。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，将现有的一次球磨制浆工艺改进为二段球磨制浆，采用体积密度较大专用耐磨氧化铝球石作为球磨介质，通过控制两次球磨步骤的投料与专用耐磨氧化铝球石的比例、球石直径的比例能提高研磨浆料的细度和均匀程度，确保浆料的颗粒粒径在相对狭小的范围，进而使以该浆料为原料的后续工序的工艺稳定性和可靠性得以提高。根据两次球磨步骤的工艺控制参数对投磨原料进行研磨，本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法相对现有球磨技术能有效地节省球磨时间，提高球磨机运行效率，降低球磨机用电消耗，并且能大幅降低球磨机研磨球石的消耗，减少生产成本，解决了间歇式湿法球磨机球磨制浆工艺中球石消耗大的技术难点。

附图说明

图1是本发明一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法流程示意图；

图2是本发明一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法又一流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

结合图1，本发明一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，包括以下步骤：

S100将原料按配方配料，并将专用耐磨氧化铝球石和原料向第一段球磨机投料；

S101按工艺控制参数进行第一段研磨得到一段浆料，研磨时间为4~9h，浆料筛余为4~16%；

S102将步骤S101中得到的一段浆料输送至装有专用耐磨氧化铝球石第二段球磨机中；

S103按工艺控制参数进行第二段研磨得到二段浆料，研磨时间为1~4h，浆料筛余为0.1~4%。

结合图2，本发明一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，包括以下步骤：

S200将原料按配方配料，并将专用耐磨氧化铝球石和原料向第一段球磨机投料，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1:0.5~1.5。

需要说明的是，本发明二段球磨制浆方法是采用间歇式湿法球磨机对原料进行球磨，其基本工作原理如下：

间歇式湿法球磨机的球磨作业是在筒体内进行的，当筒体旋转时，球石即被带起并升到一定高度，由于球石自身的重力作用，最后沿一定的轨道下落。在区域内的球石受到两种力的作用：一种为旋转时自切线方向施于球石的作用力；另一种为与球石直径相对称一面而与上述作用力相反的力，这个作用力的产生是由于球石本身自重而向下滑动所引起的。上述两种作用力，对于球石会构成一对力偶，由于球石是被挤压在筒体与相邻球石的中间，所以力偶会使球石之间存在大小不等的摩擦力，球石随筒体轴心作公转运动时在区域内自上落下抛落，就在区域里对筒体内的原料产生强大的冲击作用，将原料粉碎。所以，在球磨机筒体内的原料主要是受磨剥力、冲击力及挤压力的作用而被磨碎的。

从间歇式湿法球磨机的基本工作原理得知，球石对于球磨效率和球磨效果起着关键作用。本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法采用专用耐磨氧化铝球石作为球磨介质，具有体积密度高，耐磨损，硬度高的优良理化性能指标，适合间歇式湿法球磨机球磨制浆工艺对球磨介质的要求，所述专用耐磨氧化铝球石主要理化性能指标和化学成分如下表：

根据间歇式湿法球磨机的工作原理，原料主要是受磨剥力、冲击力及挤压力的作用而被磨碎的，而球石则系产生上述作用力的主要原因。因此，球石体积密度是影响球磨效率的重要因素之一，在相同体积的情况下，体积密度越大的球石，其重量越大，原料所受作用力越大，从而导致球磨效率越高。本发明专用耐磨氧化铝球石的体积密度为3.0～3.7 g/cm³，高于国内现行的间歇式湿法球磨机制浆工艺所采用普通氧化铝球石的体积密度（体积密度≤3.0 g/cm³），有利于提高研磨效率。

此外，专用耐磨氧化铝球石的当量磨耗≤0.5‰，能有效地降低球磨机研磨球石的消耗。

优选地，投入第一段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-39：D40-59：D60-79=25~60%:30~65%:10~30%。

更佳地，投入第一段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-19：D20-29：D30-39：D40-49 ：D50-59：D60-69：D70-79：=2~10%:3~20%:20~40%:20~40%:10~30%:10~20%:2~10%。

需要说明的是，本发明所述D10-39是指球石直径在10-39mm范围内专用耐磨氧化铝球石的重量，如此类推。

国内现行的国内现行的间歇式湿法球磨机制浆工艺所采用普通氧化铝球石的球石直径范围为40-90mm，以50-70mm的球石为主，虽然直径较大的球石质量也相应较大，能确保球磨效率，但也由于其直径较大，在原料研磨一段时间后，颗粒直径变小落在球石之间的间隙中，无法受到球石对其作用力，反而限制了球磨效率的提高，同时会出现浆料颗粒大小不均匀，尺寸范围较大的现象，不利于提高浆料的细度和品质。为此，本发明投入的专用耐磨氧化铝球石对球石的尺寸大小进行改进，并修改了不同尺寸球石的比例。本发明第一段研磨采用的专用耐磨氧化铝球石直径为10-39mm的占25~60%，直径为40-59mm的占30~65%，直径为60-79mm的占10~30%，保留了较大尺寸的球石，保证球石具有相当重量可粉碎直径较大的原料，同时添加了较小尺寸的球石，能研磨直径较小的原料颗粒，通过这样的球石组合能最大限度地提高球磨效率和确保浆料的颗粒尺寸相对狭小的范围。

S201按工艺控制参数进行第一段研磨得到一段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为4~9h，浆料筛余为4~16%，球磨转速为9~16r/min，浆料水分为25~40%，浆料流速为30~80s，浆料空高为20~70cm。

需要说明的是，间歇式湿法球磨机原料配方投磨干料重量是指剔除原料水分的各种配磨原料净重量。

浆料筛余：指称取一定量浆料用250目或325目标准样筛过筛后得到的浆料残余渣量，烘干水分后占浆料的百分比例。

浆料空间：指球磨机原料配方投磨开机运行1小时或浆料放浆前，浆料平面到球磨机磨盖口内衬之间的垂直距离。

浆料流速：指用涂氏杯装满一定量浆料后浆料流完的时间。

S202将步骤S201中得到的一段浆料输送至装有专用耐磨氧化铝球石第二段球磨机中，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1:0.8~1.5。

需要说明的是，第一段研磨得到的所述一段浆料转移至第二段研磨机的方法有两种：（1）第一段球磨机研磨浆料达到生产工艺控制参数标准后，可将一段浆料采用250目或325目标准样筛过筛处理后运送至中转浆池，然后用柱塞泵或隔膜泵将浆料抽取到第二段球磨机内；（2）第一段球磨机研磨浆料达到生产工艺控制参数标准后，直接用柱塞泵或隔膜泵连接第一段球磨机放浆口，抽取浆料到第二段球磨机内进行第二段研磨。

优选地，S202中投入第二段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-14：D15-19：D20-30=20~50%:20~50%:10~40%。

本发明在第一段研磨后进行第二段研磨，其中第二段研磨采用的专用耐磨氧化铝球石直径为10-14mm的占20~50%，直径为15-19mm的占20~50%，直径为20-30mm的占10~40%，能有效提高浆料中颗粒均匀程度。

S203按工艺控制参数进行第二段研磨得到二段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为1~4h，浆料筛余为0.1~4%，球磨转速为9~16r/min，浆料水分为25~40%，浆料流速为30~80s，浆料空高为20~60cm。

该二段浆料即为完成球磨制浆工序的浆料，留待下一步工序使用。

为了进一步说明本发明所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法相对于现行间歇式湿法球磨机球磨方法的有益效果，通过以下测试数据进行比较。

参考例：国内生产抛光砖的建筑卫生陶瓷企业间歇式湿法球磨机采用普通氧化铝球石对投磨原料进行一次研磨的制浆工艺。

实施例：本发明所述间歇式湿法球磨机采用专用耐磨氧化铝球石对投磨原料进行二段球磨制浆方法。

从上述的测试数据可知，在相同球磨机规格和球磨转速的情况下，实施例采用专用耐磨氧化铝球石作为研磨球石，对投磨原料进行二段球磨制浆，对比参考例可节省33.3%的球磨时间，明显地提高球磨机球磨效率；降低32.5%球磨用电量，达到节能降耗的目的；球磨效率和球石耐磨性提高导致可减少220%球磨机研磨球石消耗，节约生产成本，解决了间歇式湿法球磨机球磨制浆工艺中球石消耗大的技术难点。

以下通过具体实施例进一步说明：

实施例1

将原料按配方配料，并将专用耐磨氧化铝球石和原料向第一段球磨机投料，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1:0.5；投入第一段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-39：D40-59：D60-79=25%:50%:25%；按工艺控制参数进行第一段研磨得到一段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为4h，浆料筛余为8%，球磨转速为13r/min，浆料水分为25%，浆料流速为55s，浆料空高为40cm；将一段浆料输送至装有专用耐磨氧化铝球石第二段球磨机中，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1: 1.1；投入第二段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-14：D15-19：D20-30=20%:50%:30%；按工艺控制参数进行第二段研磨得到二段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为1h，浆料筛余为2%，球磨转速为9r/min，浆料水分为30%，浆料流速为50s，浆料空高为40cm。

实施例2

将原料按配方配料，并将专用耐磨氧化铝球石和原料向第一段球磨机投料，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1:0.8；投入第一段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-19：D20-29：D30-39：D40-49 ：D50-59：D60-69：D70-79：=4%:10%:20%:28%:20%:15%:3%；按工艺控制参数进行第一段研磨得到一段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为6h，浆料筛余为10%，球磨转速为10r/min，浆料水分为30%，浆料流速为45s，浆料空高为30cm；将一段浆料输送至装有专用耐磨氧化铝球石第二段球磨机中，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1:0.9；投入第二段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-14：D15-19：D20-30=30%:35%:35%；按工艺控制参数进行第二段研磨得到二段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为2h，浆料筛余为1%，球磨转速为12r/min，浆料水分为35%，浆料流速为45s，浆料空高为30cm。

实施例3

将原料按配方配料，并将专用耐磨氧化铝球石和原料向第一段球磨机投料，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1: 1；投入第一段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-19：D20-29：D30-39：D40-49 ：D50-59：D60-69：D70-79：=6%:12%:25%:20%:22%:10%:5%；按工艺控制参数进行第一段研磨得到一段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为7h，浆料筛余为12%，球磨转速为11r/min，浆料水分为35%，浆料流速为60s，浆料空高为50cm；将一段浆料输送至装有专用耐磨氧化铝球石第二段球磨机中，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1: 1.2；投入第二段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-14：D15-19：D20-30=40%:40%:20%；按工艺控制参数进行第二段研磨得到二段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为2.5h，浆料筛余为2.5%，球磨转速为13r/min，浆料水分为28%，浆料流速为65s，浆料空高为25cm。

实施例4

将原料按配方配料，并将专用耐磨氧化铝球石和原料向第一段球磨机投料，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1: 1.5；投入第一段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-19：D20-29：D30-39：D40-49 ：D50-59：D60-69：D70-79：=8%:5%:24%:35%:12%:12%:4%；按工艺控制参数进行第一段研磨得到一段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为5h，浆料筛余为6%，球磨转速为15r/min，浆料水分为33%，浆料流速为70s，浆料空高为65cm；将一段浆料输送至装有专用耐磨氧化铝球石第二段球磨机中，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1: 1.3；投入第二段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-14：D15-19：D20-30=23%:45%:32%；按工艺控制参数进行第二段研磨得到二段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为3h，浆料筛余为3%，球磨转速为16r/min，浆料水分为37%，浆料流速为70s，浆料空高为55cm。

实施例5

将原料按配方配料，并将专用耐磨氧化铝球石和原料向第一段球磨机投料，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1: 1.4；投入第一段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-39：D40-59：D60-79=40%:30%:30%；按工艺控制参数进行第一段研磨得到一段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为8h，浆料筛余为12%，球磨转速为11r/min，浆料水分为28%，浆料流速为48s，浆料空高为35cm；将一段浆料输送至装有专用耐磨氧化铝球石第二段球磨机中，投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1:1；投入第二段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-14：D15-19：D20-30=42%:23%:35%；按工艺控制参数进行第二段研磨得到二段浆料，第一段研磨工艺控制参数包括研磨时间为1h，浆料筛余为4%，球磨转速为14r/min，浆料水分为28%，浆料流速为65s，浆料空高为50cm。

综上所述，实施本发明实施例，具有如下有益效果：

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，所述步骤（1）中投磨干料与专用耐磨氧化铝球石重量比为1:0.5~1.5；

3.如权利要求1所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，所述步骤（1）中投入第一段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-39：D40-59：D60-79=25~60%:30~65%:10~30%。

4.如权利要求1所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，所述步骤（4）中投入第二段球磨机中的专用耐磨氧化铝球石以直径尺寸计重量百分比为D10-14：D15-19：D20-30=20~50%:20~50%:10~40%。

5.如权利要求1所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，所述步骤（3）包括将一段浆料过筛投入中转浆池，再泵入装有专用耐磨氧化铝球石的第二段球磨机中。

6.如权利要求5所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，所述步骤（3）采用250目或325目标准样筛对一段浆料进行过筛处理。

7.如权利要求1所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，所述步骤（3）包括将所述步骤（2）得到的一段浆料直接泵入装有专用耐磨氧化铝球石的第二段球磨机中。

8.如权利要求1所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，所述专用耐磨氧化铝球石的体积密度为3.0~3.7g/cm³。

9.如权利要求1所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，所述步骤（2）第一段研磨工艺控制参数还包括：球磨转速为9~16r/min，浆料水分为25~40%，浆料流速为30~80s，浆料空高为20~70cm。

10.如权利要求1所述间歇式湿法球磨机二段球磨制浆方法，其特征在于，所述步骤（4）第二段研磨工艺控制参数还包括：球磨转速为9~16r/min，浆料水分为25~40%，浆料流速为30~80s，浆料空高为20~60cm。