球磨分級系統應用于非礦的超細深加工，在國內外已被普遍采用。由于球磨機單機處理能力較大，單位產品能耗低，與精細分級機配置后，被普遍采用于大型超細重質碳酸鈣的規模化生產中。這種球磨分級生產線的配置，使其運行性能穩定，產品質量穩定，粒度分布可控，品種、規模選擇靈活，生產成本低，維修率低等特點，已得到了充分體現。

　　一、其工藝流程分破碎階段和研磨分級階段

　　1、破碎階段又稱粗碎，原料在進入破碎前，應人工選雜、沖洗、晾曬，保證礦石純度。

　　<100mm <5mm

　　礦石 鄂式破碎機 錘式破碎機 提升機 原料倉

　　2、研磨分級階段

　　粗料返回球磨

　　原料倉 螺旋定量輸送 球磨機 定量給料螺旋 分級機

　　收塵器收集 產品倉 包裝機

　　本系統設計靈活，可生產包括窄粒徑分布、低吸油值產品的各種產品，且產品白度能提高1.5個百分點。

　　二、主要設備特點

　　1、球磨機

　　設計與傳統水泥磨及礦冶等用磨不同，符合德國超細填料級礦物加工要求

　　優化長徑比，以防止過研磨，達到最佳研磨效果

　　優化篦板開孔率和開孔設計，使用較小的研磨介質可提高研磨細度

　　篦板式磨尾出料，出料順暢，無漲磨現象，筒體無需冷卻

　　優化襯板和研磨介質形狀和材質，按德國要求制作，減少破損率，提高研磨效率

　　研磨介質按產品要求合理配比，高填充效率，高效率

　　優化驅動器和研磨能耗的匹配，最大限度的節省能耗

　　和分級機形成封閉系統，負壓輸送，無粉塵

　　2、分級機

　　選用高速渦輪式多轉子分級機，以保證更廣的粒度調整范圍

　　按德國要求設計，精確的流程控制確保極佳的頂點切割

　　可調節沖洗氣流，提高分級效率

　　物料直接進入分級區不被分級后粗粉混雜

　　優化轉子設計，達到低能耗

　　可通過分級機的不同排列調節產品的粒度分布，滿足不同產品的技術要求。

　　3、定量系統

　　球磨機的給料采用精確的定量系統，即使物料的密度發生變化也可以穩定給料，高精度計量泵根據產品細度要求，以準確的時間和數量將研磨助劑噴入磨機內。

　　氣流調節閥帶有氣流測量系統，可對分級氣流的流量和流速精確控制。

　　本系統分級機即可串聯又可并聯，可以同時生產不同產品，特別是串聯方式還可以生產特殊粒度分布的產品，以提高產品的附加值 。

　　分級機并聯時的操作路線是：原料由料倉進入球磨機對物料研磨，研磨時使用研磨助劑，以提高分散性和研磨效率，研磨后的混合產品由定量給料螺旋分別送入分級機分級 ，分級后的粗粉返回球磨機再次研磨，分級后的最終產品進入收塵器收集起來送入產品倉。

　　分級串聯時的操作路線是：原料由料倉進入球磨機對物料研磨，研磨時使用研磨助劑提高分散性和研磨效率，研磨后的混合產品由定量給料螺旋送入第一臺630/3多轉子分級機分級，分級后的粗粉進入第二臺分級機進行二次分級，二次分級后的粗粉返回到球磨機再次研磨，二次分級后的細粉成為粒度特殊調整的最終產品，進入收塵器收集起來送入產品倉包裝。

　　其工藝流程：

　　球磨 分級機 細料入收塵器 包裝

　　分級機2 細粉 收塵器 出袋

　　粗料返回

　　生產5—20um產品需要使用研磨助劑，一般采用TC—121RB型助劑，每噸最大產品的用量為300—1000克

　　5、改性機

　　研磨碳酸鈣在國際市場上普遍使用硬脂酸作為改性劑，以提高和有機材料的親和性，提高碳酸鈣粉在橡塑產品中的填充率，達到提高產品的性能，降低生產成本的目的。改性設備一般采用渦流磨、蜂窩磨、針盤磨。如果采用專為改性設計的混合改性機，效果更好。生產中先將碳酸鈣粉和硬脂酸混合預熱，并將其送入改性機，混合料在改性機強烈的沖擊和攪拌下充分分散，達到完美包覆效果，由于改性機具有強烈的剪切和沖擊粉碎效果，因此不會出現團聚的大顆粒。包覆碳酸鈣粉的細度一般在5—22um，包覆率99.8%，改性劑的用量一般在0.6~1.5%，隨產品的細度而異。杜仕國[1 ]用硬脂酸對碳酸鈣改性，隨著硬脂酸用量的增加，碳酸鈣表面自由能Rs和Rs的極性分量RsP逐漸下降。當用量為1%時，Rs由207.9mj/m2降至41.4 mj/m2。

　　三、影響球磨分級系統研磨細度和產量的主要因素

　　研磨介質的品種、尺寸規格、配比和填充率，原料粒度及單位時間給料量，磨體轉速、分級機轉速、風機參數的選配、系統管路連接的壓損等。

　　用于本系統球磨機的襯板為一般奧氏體錳鋼或高錳鋼，介質為高錳段，磨損值每噸最終產品50克，一般在20—30克。

　　加入球磨機的研磨介質，其尺寸規格，配比和填充率，可按下表逐步加入，同時將相應物料加入球磨機內

　　①加入30% 介質 ，磨合運轉12 h

　　②加入60% 介質 ，磨合運轉48h

　　③加入90% 介質 ，磨合運轉96h

　　④加入100% 介質 ，磨合運轉144h

　　從90%到100%的10%介質，可根據球磨機出料的粒度的實際情況，各型號介質作相應的調整。

　　拿￠1.83×7米雙段倉球磨機舉例來說，生產1250目時的介質級配添加如下：如果一倉長2350mm，容積5.6524m3，二倉長4425mm，容積10.643m3。

　　一倉級配比例(僅供參考)

　　二倉級配比例(僅供參考)

　　設定一倉長L1，二倉長L2 ，總磨介重量T，磨機有效半徑R，A為容積，A1為一倉容積。

　　則一倉填加介質重量計算公式為：

　　T1=(A1/A)×T=πR2L1/(πR2L1+πR2L2)×T=L1/(L1+L2)×T

　　從表一看三種規格介質比例，大致為3：3：4，二倉三種規格介質比例，大致為2：3：5。

　　原料粒度及單位時間給料量，也是影響細度和產量的一個因素。 入料原料粒度越大，研磨出料越粗，產品的產量越少。單位時間內給料量越大，研磨出料相應越粗，產品的產量越少。

　　分級機的轉速越高，越能分離出更細產品，但同時產量也降低，且易造成粗料中合格產品過多，影響分級效率。

　　風機的參數選擇也是至關重要的，合理的參數匹配，對產品的粒度、產量及分選效率影響很大，所以風機的選型應遵循風量足夠的情況下，風壓應大幅增加，以便克服高速分級轉速所產生的阻力及系統管路的壓損等，并保證物料輸送量。

　　總之，球磨分級系統是規模化干法加工超細重鈣的最佳選擇，必須針對產品大綱和市場定位對氣流進行工藝的柔性設計和設備的優化選擇，在系統運行中的球磨機、分級機等關鍵設備的各項工藝參數，必須實行定量控制和互鎖式自動調節，以滿足生產不同產品的工藝要求和充分保證產品質量和生產過程的穩定。包括球磨機的定量料和研磨助劑的定量添加，分級機進料、轉速、氣流量等的定量調節，還包括對球磨機、分級機和風機等關鍵設備進行過流、過載、高溫監測，保證整條生產線的連續安全生產。

　　所以山東埃爾派與德國IVA合作后，在球磨選型和分級機設計上、制作上都嚴格按照德國要求，并采用工業電腦為核心的連鎖式工藝程序控制，使各項主要參數及運行和出錯狀態均有顯示，實現了整條生產線的自動控制，清楚簡單，便于操作，并在國內外多條重鈣生產線中取得了十分滿意的效果。

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