攪拌球磨饑是當前超細物料加工中的眾多超細磨設備中，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。
    高蛉土是一種重要的非金屬礦物原料，隨著科學技術的發展，其應用范圍日益廣闊，觀已用于化工、塑料、橡膠、陶瓷、搪瓷、造紙、油漆、顏料、粘臺劑、冶金、建材、水泥、耐火材料、電子、農業、醫藥等行業，日前世界高嶺土總產量約為3000萬t/a，其中我國高嶺土產量約為70～90萬t/a。到2000年我國高嶺土需求量將達到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245.78億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，育很重要的意義，可獲得較大的經濟效益。而高嶺土開發中超細磨是必不可少的，這1工藝過程中攪拌球磨機是景經濟有效的首選設備。因此攪拌球磨機和高嶺上深加工有密切聯系，研制新型高效攪拌球磨機新產品用于高嶺土超細磨，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。
1、國內外現狀
1.1攪拌球磨機的發展過程和國外情況
    攪拌球磨機最早是由美國聯合工藝公司(U-mion Process Inc.)于1928年發明的+該公司至今仍是攪拌球磨饑的著名生產廠家，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年美國杜邦公司(Du Pont)開發出了高速攪拌球磨譏一砂磨機，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年代日本科波塔磨機( Kopper Tower Mill)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至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。
    1979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，并應用十鉛鋅礦、金礦等工業部門。90年代初該公司并入瑞典斯維達拉(Svedala)公司。
    80年代美國開發了攪拌球磨饑，在陶瓷原料加工中獲得廣泛應用。
90年代美國工業礦物工藝設備公司(IMPEX)發明了廠專刊技術一高強度超細攪拌球磨（剝片）工藝，并為此制造了雙槽高強度攪拌球磨機（剝片機）。該設備采用方形斷面的市式槽體，肄有攪拌速度高、超細磨效率高、生產能力大、可連續生產等優點，是一種有有廣闊發展前途的新型高技超細磨沒備。
1.2國內情況
    自80年代后期以來，我國開始引進國外攪拌球磨機，北京礦冶研究總院引進了美國聯合工藝公司200 - SI.型攪拌球磨機，并參照該設備研制了SJ -90型攪拌球磨機。研制了類似的ZJM型攪拌球磨機等。這類攪拌球磨機的主要特點是：
    1)槽體為立式圓桶形，固定安裝；
    2)攪拌器采用圓棒形攪拌件；
    3)攪拌速度較低，攪拌強度弱；
    4)槽體、攪拌器等磨損件采用聚氯酯襯；
    5)工作方式為批量式，用循環泵使物料外循環以保證粉磨均勻；
    6)驅、傳動裝置在槽體上方；
    7)工作中需要對物料進行冷卻。
    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，國內目前大量應用的就是這一類產品。從整體上來，國內攪拌球磨機品種少，水平低，結構有待改進，基礎工作遠遠落后于國外水平。
    目前國內在攪拌球磨機研制與應用方面普遍存在和需要解決的問題主要是：
    1)攪拌器、槽體和介質磨損；
    2)上述磨損對物料造成的污染；
    3)攪拌摩擦使負荷發熱產生的熱量的排放；
    4)攪拌粉磨過程強度的提高；
    5)設備大型化。
1.3美國IMPEX公司大型雙槽高強度攪拌球磨機
    近年來，美國工業礦物工藝設備公司( IMPEX)發明了專利技術一高強度超細攪拌球磨（剝片）工藝，并為此制造了大型雙槽高強度攪拌球球磨（剝片機），其主要特點是：
    1)槽體為立方體形，兩槽相連；
    2)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；
    3)攪拌器為葉輪；
    4)攪拌速度較高，超細磨過程強烈，因此稱為高強度攪拌球磨機；
    6)工作方式為連續式，物料先進入第一槽預磨，再進入第二槽精嘻，然后排出，即為合格產品或在外部分級；
    7)槽體和攪拌器等磨損部件部襯有耐磨討；
    8)無物料冷卻裝置；
    9)設備規格大，生產能力高；
    10)采用獨特的壓縮空氣啟動方式。
    90年代初，湛江某廠引進了這套設備，用于軟質高嶺土超細磨（剝片），給料粒度為- 400目(-2μm 55%)，產品粒度為-2μm 75%，生產能力4t／h臺。目前國內尚無制造這一設備的廠家。
2、科研方案和方法
    鑒十國內目前急需解決提高攪拌粉磨過程強度和設備大型化的需求，以及美國工業礦物工藝設備公司IMPEX雙槽高強度攪拌球磨機的獨特優點和卓越特性，本項目決定研制這一新設備。
2.1科研路線
    以美國工業礦物工藝設備備公司1MPEX雙槽高強度攪拌球磨機為參考，研制GJ 5x2大型雙槽高強度攪拌球磨機，并成功地用于高嶺土超細磨。
    國內尚無其它單位擁有這一產品，本項目的成功將填補國內攪拌球磨機機領域的一項空白。
    本項目的目標是達到或超過美國IMPEX雙槽高強度攪拌球磨機的水平。
2.2主要技術關鍵和解決措施
2.2.1驅、傳動系統
    由于粉磨強度高，要求驅、傳動系統有足夠的能力，能可靠的長時間運轉，為此須進行精心地計算，選擇能力足夠而且經濟合理的電機和減速機。另外，電機和減速機的配置也是必須精心考慮的重要因素，應做到設備外形尺寸小，特別是設備高度要盡可能小，以便加工制造、安裝、操作和維修；
2.2.2攪拌器
    要達到高強度攪拌粉磨，除選擇較高轉速外，還需有適當的攪拌器類型。攪拌器在化工、冶金、選礦、醫藥和食品等行業中都有廣泛的應用，型式有棒形、槳彤、葉輪形、螺旋形、錨形和盤形等。為此須對各種攪拌器進行對比分析，設計能獲得景佳效果的攪拌器；
2.2.3耐磨材料
    攪拌粉嘻過程強度提高后，工作時槽體內壁和攪拌器受到的磨損將大幅度提高，而影響這些零部件的使用壽命和設備的運轉率，以及被磨物料的純度。因此，對攪拌球磨機來說，耐磨材料是影響應用的重要因素之一。為防止漕體內壁和攪拌器磨損，本項目將從聚氨酯、尼龍、橡膠和不銹鋼等耐磨材料中進行精心地研究和選用，采用目前國內最優質、經過生產考驗的耐磨材料覆蓋所有與物料接觸的表面，以增強耐磨性并防止金屬對物料的污染。
2.2.4主要技術指標
    槽體容積    5×2m3
    生產能力    1.5～4.0 t／h
    給料粒度    325 - 400目
    產品粒度    -2μm 75～90%
    介質用量    7～9t
    安裝功率    75×2kW
    攪拌速度    120～150 r/min
    外形尺寸（長×寬×高）
    4.416×2.706X 3.553 m
    質量    14 t
3、研制進展情況
    本項目中用煤系硬質高嶺_十_進行了一系列小型試驗室試驗，并在設備制造完成后進行了模擬生產負荷試驗，試驗指標達到了預期要求。
3.1小型試驗室試驗
    在本項目研究設計的初期，為了確定設備規格，保證設備能力，探索最佳工藝參數和設備參數，做了大量的小型試驗室試驗。試驗內容包括：
    1)期州煤系硬質高嶺土、湛江軟質高嶺土、龍巖軟質高嶺土等不同礦樣種類的對比試驗；
    2)介質大小和配比試驗；
    3)不同攪拌器種類的影響試驗；
    4)攪拌速度的影響試驗；
    5)磨礦濃度的影響試驗；
    6)不同磨礦時間的試驗等。
    試驗多達32項，為GJ 5×2大型雙槽高強度攪拌球磨機的研究設計提供了較充分的依據。
3.2模擬生產負荷試驗
    GJ 5×2大型雙槽高強度攪拌球磨機制造完成后，在制造廠進行廠模擬生產負荷試驗。由十脫場條件所限，試驗采用批量工作方式：礦樣為山西朔州表層煤系硬質高嶺土（燒前），其粒度為- 325目，其中-45μm含量為95%，-2μm含量為13.4%，用料1t，分散劑用量0.2%，要求磨至-2μm 75%。試驗原料和產品粒度分析結果見表1．試驗中-2μ含量隨時間的變化關系見圖1。由圖1可見，該物料磨至-2μm75%共用時間30 min左右，以此推算處理量可達到2 t／h左右。
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