1、前言
    進(jìn)入21世紀(jì)，我國非金屬礦產(chǎn)的開發(fā)，給國民經(jīng)濟(jì)帶來新的增長因素。我國是世界上非金屬礦生產(chǎn)大國之一，碳酸鈣工業(yè)目前在我國發(fā)展迅猛，綜合各種統(tǒng)計(jì)信息，碳酸鈣生產(chǎn)加工企業(yè)近千余家，其中具有一定規(guī)模的重質(zhì)碳酸鈣企業(yè)400余家，輕質(zhì)碳酸鈣企業(yè)320余家，總生產(chǎn)能力約700多萬t（重鈣400萬t左右、輕鈣300萬t左右），其中年生產(chǎn)規(guī)模5萬t以上的占4%左右，年生產(chǎn)規(guī)模2～5萬t占1 096，1～2萬t的占26%，其他60%左右的企業(yè)小于1萬t，我國碳酸鈣企業(yè)發(fā)展很快，1992年重鈣年產(chǎn)僅37萬t，目前已達(dá)520萬t，年遞增率達(dá)32%。
    碳酸鈣在塑料、造紙、油漆涂料、橡膠、膠粘劑及密封劑中都是不可缺少的重要原料。超細(xì)碳酸鈣的生產(chǎn)也十分重要。
    超細(xì)碳酸鈣是指原生粒子粒徑在0. 02～0.10um之間的碳酸鈣，日本是最先研制超細(xì)鈣的國家，已能生產(chǎn)多種品種，產(chǎn)品達(dá)50多個(gè)品種，美國則著重于超細(xì)鈣在高檔涂料方面的應(yīng)用。
    超細(xì)鈣是碳酸鈣中的精品，也是一種最廉價(jià)的納米材料。它具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)，因而使其在補(bǔ)強(qiáng)性、透明性、分散性、觸變性和流平性等方面都顯示出明顯的優(yōu)勢。
    我國已成為全球高嶺土生產(chǎn)大國之一，1999年煅燒高嶺土產(chǎn)量約7萬t，其中白度大于90、細(xì)度1 250目以上超細(xì)煅燒高嶺土產(chǎn)品大約3萬t，雙“90”產(chǎn)品約1.5萬t，2000年煅燒高嶺土產(chǎn)量約9萬t，其中白度大于90，細(xì)度l 250目以上超細(xì)煅燒高嶺土產(chǎn)品4.5萬t，雙“90"產(chǎn)品約2萬t的能力。
    目前我國煅燒高嶺土設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力已達(dá)25萬t，其中高白度和超細(xì)優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力是1 5萬t，目前正在建設(shè)和擴(kuò)建的還有20萬t的能力。國內(nèi)煅燒高嶺土產(chǎn)品價(jià)格為325目（白度>90）1000～1 200元/t: 600～800目(白度>90)1500～1 800元／t；1250目(白度>90)2 000～2600元/t;2um占80%(白度>90)2 800～3400元/t:“雙90”產(chǎn)品3 600～4 200元/t;表面改性產(chǎn)品（1250目）3 800～4 500元/t。
2、GYM系列億豐磨的研制
    干法生產(chǎn)超細(xì)粉是我國非金屬粉體的重要工藝方法之一，目前用于干法生產(chǎn)的設(shè)備普遍使用雷蒙磨，老式雷蒙磨以325目為界，改進(jìn)型的雷蒙磨可達(dá)800目或更多，但也有諸多不利因素。大型振動(dòng)磨可以生產(chǎn)超細(xì)粉、但投資過大，且相應(yīng)其他條件要求很高，此外氣流磨用于干法生產(chǎn)歷來是以投資過大、產(chǎn)量低、浪費(fèi)能源而不被看好，有鑒于此，尋找一種能大量生產(chǎn)超細(xì)粉(d=2～lOum)并且達(dá)到生產(chǎn)效率高、基本投資省的超細(xì)粉生產(chǎn)設(shè)備是我們的重要任務(wù)。
    經(jīng)過兩年的調(diào)研、基礎(chǔ)理論試驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)，開發(fā)研制了GYM系列億豐磨。
3、GYM系列億豐磨的工作原理
    GYM系列億豐磨，是屬于利用多力場的一種新型超微系列粉碎機(jī)。在粉碎機(jī)中利用輥動(dòng)的器件以輥碾法進(jìn)行粉碎的設(shè)備種類很多，如通常使用的雷蒙磨及其派生出改進(jìn)型多種粉碎機(jī)、棒磨機(jī)，離心輥式磨及其派生的多種型式的離心環(huán)輥磨等。其中有眾所周知的Szego磨和Micros超細(xì)粉碎機(jī)。
    這類粉碎機(jī)都是將單根或多根研棒或研磨環(huán)裝入磨腔內(nèi)，借助某種特殊力使磨控內(nèi)的棒或環(huán)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，棒與棒之間或環(huán)與環(huán)之間以及與磨腔內(nèi)壁之間的撞擊、擠壓、切削、研磨等作用，使通過它們之間的物料進(jìn)行粉碎。
    此類粉碎機(jī)中影響粉碎產(chǎn)品效果的主要因素有機(jī)器轉(zhuǎn)速、缸體內(nèi)壁及碾磨輥或棒的表面硬度及光滑程度和耐磨性等。在被粉碎物料一定的情況下，在適當(dāng)?shù)钠�心力場的作用下，機(jī)器轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)品越細(xì)：各碾磨面的硬度越高，表面光滑度越好，產(chǎn)品越細(xì)。這種碾磨粉碎機(jī)的產(chǎn)品細(xì)度與碾磨時(shí)間有關(guān)，通常碾磨時(shí)間越長，產(chǎn)品越細(xì)。
    根據(jù)上述情況，本GYM系列億豐磨，在設(shè)計(jì)原理上為增加粉碎機(jī)的粉碎能力，將粉碎腔設(shè)計(jì)成多磨輪、多磨道的形式。物料分層次地經(jīng)多個(gè)磨輪與多層磨道之間的撞擊、碾壓、磨剝、剪切作用后被粉碎。
    由于物料是經(jīng)過多磨輪與多磨道的多次粉碎，提高了物料的粉碎頻率，粉碎物料的生產(chǎn)效率比現(xiàn)存粉碎設(shè)備，如雷蒙磨、氣流粉碎機(jī)、沖擊式粉碎機(jī)提高1倍以上。以碳酸鈣為例，生產(chǎn)1 250目產(chǎn)品時(shí)，當(dāng)進(jìn)料粒度-20mm，含水量小于10%，GYM-83型產(chǎn)量達(dá)到1 250kg/h，其粒徑分布見表1。
    因而本機(jī)可以廣泛用于莫氏硬度小于6的礦物及其他物料的粉碎。如碳酸鈣、高嶺土、煅燒高嶺土、滑石、石灰石等物料。不同粉碎機(jī)的技術(shù)參數(shù)見表2。表3、表4為GYM系列億豐磨主要指標(biāo)。
4、GYM系列億豐磨的特點(diǎn)
4.1  產(chǎn)品細(xì)度可調(diào)、細(xì)度好
    GYM系列億豐磨，內(nèi)部有分級機(jī)，粉碎后物料可在機(jī)內(nèi)循環(huán)分級。此外本機(jī)內(nèi)置分級機(jī)具有獨(dú)特的分級葉片，分級精度因?yàn)槿~片阻力小而效率高，精確程度好。分級輪整體設(shè)計(jì)為dg,rl～10um，實(shí)際生產(chǎn)證明，可用來生產(chǎn)1 250目以上的細(xì)粉，每小時(shí)產(chǎn)量為1100～1 350kg。
4.2高產(chǎn)量低能耗
    GYM系列億豐磨是采用多磨道、多磨輪的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，加大了物料在粉碎腔中粉碎的機(jī)會(huì)，采用多層磨道與多個(gè)磨輪擴(kuò)大了粉碎區(qū)，成雙倍地增加了粉碎面積。粉碎工作區(qū)的磨道與磨輪都是采用高耐磨的合金鋼制造，且經(jīng)過精細(xì)加工的磨道與磨輪的表面光潔度得到充分的保證，它們之間的良好耦合是生產(chǎn)超細(xì)粉產(chǎn)品的主要保證之一。生產(chǎn)實(shí)踐證明，GYM系列億豐磨突破了目前市場上出售的雷蒙磨、高速?zèng)_擊式粉碎機(jī)、雙管超細(xì)振動(dòng)磨及環(huán)輥磨的指標(biāo)。該機(jī)已通過國內(nèi)知名粉碎專家組評審，并獲得用戶認(rèn)可，已獲得國家專利。
4.3  整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊性能良好
    GYM系列億豐磨，整機(jī)為鑄件結(jié)構(gòu)，防震性能好，為進(jìn)一步創(chuàng)造良好的客戶生產(chǎn)環(huán)境，本機(jī)帶有消音保護(hù)裝置，整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中平穩(wěn)可靠。機(jī)器在平實(shí)的地坪上擺放，不需地角螺栓固定，即可平穩(wěn)開機(jī)生產(chǎn)。可大大節(jié)省超細(xì)粉體生產(chǎn)廠家的基建費(fèi)用。粉碎腔全部耐磨件為高質(zhì)量耐磨合金鋼制成，耐磨性極好。
    本機(jī)另一特點(diǎn)是電機(jī)座與主機(jī)座為一整體，能充分保證機(jī)械運(yùn)行的可靠性和完好性，同時(shí)本機(jī)采用高等級皮帶輪傳動(dòng)，機(jī)械速度隨時(shí)可調(diào)，除保證機(jī)械運(yùn)行的可靠性之外，也考慮了不同粉體生產(chǎn)廠家，對不同粉體物料生產(chǎn)時(shí)所需要的不同機(jī)械速度，這消除了利用變速箱傳動(dòng)帶來的麻煩。
5、結(jié)語
    本公司生產(chǎn)的GYM系列億豐磨，目前共有4個(gè)型號，該機(jī)可以廣泛用于碳酸鈣、高嶺土、煅燒高嶺土、石墨、滑石、石灰石、硅灰石、硅藻土等莫氏硬度6以下的礦物粉體加工，對于莫氏硬度7以上的硬物料，如客戶需要，本公司可配以專門的耐磨件。
    本機(jī)利用了粉碎原理中的擠壓、沖擊、碾磨、切割多種功能，特別是多磨輪、多磨道的獨(dú)特設(shè)計(jì)及內(nèi)置高效分級機(jī)兩次作業(yè)一次完成使得本機(jī)與相類似的設(shè)備相比，是高效率、高生產(chǎn)量、節(jié)省能源、節(jié)約基建費(fèi)用的投資少、見效快的高效粉碎機(jī)。