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 超細粉碎產品細度不僅與超細粉碎的結果有關,而且也與分級的程度有關。粉碎是一個概率過程,其產物具有一定的粒度分布范圍,將合格細度的產品取出或將不合格的大顆粒去除,是獲得指定粉體產品的重要步驟。隨著所需粉體細度的提高和產量的增加,分級技術的難度也越大。為改進傳統雷蒙磨,我們首先確定設計目標,將改進后的新型超細雷蒙磨系統生產的細粉粒度范圍確定在325～1250目,并采取了以下措施。

減小進料粒徑；選用的顎式破碎機或調整減小原有顎式破碎機的顎板間隙,將雷蒙磨的進料粒徑控制在15～20mm以下。

改進分級系統；分級系統是超細雷蒙磨生產線的核心環節。與雷蒙磨相匹配的分級機,須滿足處理量大、分級范圍廣、結構簡單、可靠耐用和易于控制等要求。經反復實驗和改進,研制出的高效葉輪分級機,用于雷蒙磨生產線上,不僅滿足了產量和細度要求,且無粉體顆粒“跑粗”現象,性能可靠,經久耐用,使用維修和控制都十分方便。我們的做法是:

1.在分級葉輪直徑不變的情況下,盡量增加其葉片數,并減小葉片厚度。因葉片越多,葉輪每旋轉一周,對通過葉片的粉體顆粒的撞擊幾率就越大,產生的離心力場也越大;而葉片越薄,則對通過葉輪的粉體氣流阻力就越小。但葉片過密會增加分級機的功率消耗和壓力損失,也影響正常分級效率。

2.合理的分級室結構也十分關鍵,這關系到分級室渦流力場以及影響到分級效率。分級室過小,則粉體在分級室內亂反射,使渦流力場混亂,影響正常分級;如分級室過大,則粉體顆粒經受不到離心力的充分作用,產生滑移而不能完全卷入渦流。在國內眾多改進型的雷蒙磨分級系統中,粉碎腔與分級室相通,兩者之間無阻隔約束裝置,粗粉顆粒會隨慣性濺入分級室,擾亂分級室中的力場,在分級室與分級輪之間造成反渦流影響,在分級葉輪外易產生“魚鉤”效應,降低分級效率,增大了分級阻力。我們用獨特的約束圈裝置,有效防止了在氣流帶動下飛濺的粉體大顆粒對分級室的渦流力場造成的不良影響,保證分級室正常分級力場均衡,提高分級效率及穩定性。

3.合理的密封結構,是杜絕大顆粒從葉輪端面“短路”進入分級輪內部污染成品的關鍵。若采用傳統分級輪,其穩定性及強度有限,不只有制了分級輪直徑大小,同時分級葉片少而厚,間隙大;加上分級輪物料出口端面配合間隙大,相當一部分粗顆粒粉體從這一間隙“短路”直接進入產品中,造成產品細度“跑粗”。雖然有些分級機采用機械迷宮密封,阻止了相當部分的粗顆粒進入產品,但仍有部分粉體粗顆粒在氣壓徑向夾帶力的作用下,穿過迷宮間隙進入產品中,造成產品粒度分布“拖尾巴”,影響產品質量。我們設計的機械金屬輪密封裝置與機械迷宮配合,有效杜絕了粉體大顆粒“跑粗”的現象,現已申請專利。該裝置的原理是:在分級葉輪作高速運轉時,粉體顆粒要通過轉子與出口之間的間隙時,被機械金屬輪密封裝置強行阻隔行進路線,增大了其通過阻力,該阻力遠超過顆粒直接從分級葉片進入分級輪內部的流動阻力,迫使顆粒只能從分級葉片處通過,從而達到精確分級的目的;而機械金屬輪下密封圈沿分級葉片外緣布置,并與分級葉片成微小間隙配合,擴大了密封裝置“屏蔽”顆粒“短路”的范圍,進一步增大了顆粒“短路”的阻力,更有效地保證了顆粒分級的精度,提高了產品質量。

改進風送系統；要獲得良好的分級效果,除了分級機本身結構參數要合理外,還取決于通過分級機的風量與風壓。普通雷蒙磨的鼓風量是與生產粗粉的指標相匹配的,其額定鼓風量很大,風壓較小。而我們將超細雷蒙磨分級范圍定位在325～1250目之間,工作條件有了很大變化,因此鼓風系統的參數必須重新設定。從葉輪分級機的風選原理可知,分級粒徑與風量的平方根成正比,要獲得小的分級粒徑,就必須減少通過分級輪的風量。同時,由于采用離心分級機后,風道系統的阻力大幅增加,要克服它的阻力,主鼓風機必須要有很高的風壓。因此,在保證輸料量的前提下,鼓風機的額定風量應大幅度降低,而風壓則應大幅度提高,以便克服引入高速離心葉輪分級機后所增加的阻力。具體措施是:

1.選用高風壓、小風量的鼓風機,其風量比普通雷蒙磨的小了近一半,而風壓則高了二倍多。這種參數的選擇,不但有利于高目數超細粉的輸送與分級,而且對生產象400目、325目粗粉,在風量降低一半的情況下,產量不僅沒有降低,反而有所增加,并且粉體中的大顆粒明顯減少。

2.送風管道的布局必須短捷,且要圓滑過度,切忌拐直彎,并且要都是避免管道的水平布置,因為直彎會增大風道的阻力,同時直彎和水平管道易沉積粉塵,會造成成品污染。另外,還須將原送風管道的截面直徑減小1/5～ 1/4,以滿足小風量、高風壓的送風要求。

改進粉體捕收系統；根據產品細度的變化,用小直徑、小錐度多筒組合式旋風收塵器來代替原雷蒙磨系統的大直徑、大錐度單筒旋風收塵器,因為旋風收塵器的細粉收塵效率與旋風筒的直徑和錐度有關。要提高細粉收塵效率,就必須減小旋風筒直徑,然而其處理能力也隨之下降,所以應采用多筒組合式旋風收塵器來滿足收粉能力。目前,國內大多數改進型超細雷蒙磨生產線都采用此種收塵器來提高生產效率。

由于旋風收塵器的主要參數是收塵效率和壓力損失,因此,提高收塵效率和降低阻力以減少壓力損失,是國內外旋風收塵器研究的兩個主要方面。但現有的旋風收塵器的阻力都比較大(一般都在1000Pa以上),風機的能耗也較高,不便于旋風收塵器的多級串聯使用。特別是小直徑、小錐度旋風收塵器,阻力更大,增加了鼓風機的能耗和壓力損失，收塵效率只能達到85%～ 90%。為克服原有小直徑、小錐度旋風收塵器的不足,經過研究實踐,設計出一種旋風器的高效消阻桿狀裝置,加裝在超細雷蒙磨的旋風收塵器上,在保持原有收塵效率的前提下,減少阻力20%以上,減少了電能的消耗。同時有利于多級旋風器的串聯,使收塵效率提高到95%以上。另外,我們還采用反吹風布袋除塵器來收取3%～ 5%的超細余粉,不但提高了高目數粉體產量,而且防止了粉塵外溢,保持了環境清潔。