충격 초 미세 분쇄 및 그레이딩 장비의 응용 및 개발

함양 비금속 광산연구설계원 함양 7 1202 1

CXF 시리즈 충격형 초극세분쇄기의 원리와 응용을 소개하고 국내외 관련 기술의 발전과 결합해 충격형 초세분쇄기의 발전 목표와 추세를 제시했다.

초극세 분말 충격 연삭기 발전 방향.

제 1 저자 소개: 윤효동, 남자, 1960 출생, 함양비금속 광산연구원장, 교수급 수석 엔지니어. 전화: 029-33343053; 사서함: yinxiaodong@sinoma.cn 。

I. 개요

지금까지 초미분쇄 방법은 주로 고속 기류 충격을 포함한 공기 흐름 분쇄기입니다. 고속 기계 회전 충격과 전단 작용을 이용한 충격 초극세 분쇄기 마찰 연삭 기능을 사용하는 혼합 볼 밀, 진동 볼 밀, 회전 볼 밀 및 행성 밀 전단력을 사용하는 콜로이드 밀; 압축 응력을 사용하는 고압 롤러 밀; 고압 제트 충격을 사용하는 제트 밀입니다.

함양비금속 광산연구설계원은 국내 최초로 초극세분쇄 기술 연구를 실시한 단위 중 하나로 CXF 시리즈 충격식 초세분쇄 등급 설비를 개발해 에너지 소비가 낮고 분쇄 효율이 높으며 제품 품질이 안정적이라는 평가를 받았다. 현재 300 여 대가 전국에 판매되어 아프리카로 수출되고 있으며 활석, 고령토, 탄산칼슘, 뱀문석, 산화마그네슘, 중정석 등 비금속 광물의 초극세분쇄 [1 ~ 5] 에 널리 사용되고 있습니다.

둘째, 구조 원리

CXF5 1 A 초극세 분쇄 장치는 CM5 1A 초극세 분쇄기, QF5A 터빈 분류기, 포대 청소기, 집진기, 고압 팬으로 구성되어 있습니다.

(1) CM5 1A 초극세 분쇄기

CM5 1A 초극세 분쇄기의 구조는 그림 1 에 나와 있습니다. 8 ~ 10 mm 미만의 재료는 트윈 스크류 피더를 통해 호퍼에서 공급됩니다. 공급 속도는 분쇄기의 실제 부하에 따라 자동으로 조정되며 공급 세분성을 제어할 수 있습니다. 두 개의 깨진 포켓은 서로 직선으로 배치되어 있으며, 두 포켓의 지름은 첫 번째 포켓의 지름보다 약간 크며, 두 포켓의 중간은 교체 가능한 원형 리테이닝 링으로 구분됩니다. 두 번째 깨진 방의 출구에도 팬과 분리된 같은 모양의 리테이닝 링이 설치되어 있습니다. 각 깨진 방에는 두 줄의 회전자가 설치되어 있다. 모든 회전자의 상단에는 고경도 내마모성 합금강으로 만든 교체 가능한 해머가 설치되어 있으며, 하우징 내부에 삽입된 특수 처리된 내마모성이 높은 라이닝과 평행하며 그 사이에 작은 간격이 남아 있습니다. 자재는 깨진 실내에서 회전 기류를 따라 움직이고, 입자들은 서로 충돌, 충돌, 마찰, 잘라내기를 합니다. 동시에 회전체의 원심력으로 인해 입자는 깨진 내벽의 충격, 마찰 및 전단에 의해 계속 부서집니다. 파쇄강은 충격과 기류가 진동하는 기능을 가지고 있으며, 가장 효과적인 파쇄간격은 각 파쇄강의 두 줄의 회전자 사이에서 발생한다. 자재가 제 1 분쇄실에 들어간 후 수백 미크론 크기의 분말로 분쇄되고, 제 2 분쇄실의 회전자의 선속도는 제 1 분쇄실보다 빠르며, 이 구간의 분말을 통해 받은 충격과 분쇄가 더 크다. 두 번째 분쇄실의 지름이 커지기 때문에, 이때 분말의 분쇄 시간이 연장되고, 분쇄실의 회전자도 등급 기능이 있어, 이곳의 분말을 거쳐 몇 미크론에 이른다. 2 급이 깨진 후, 재료는 송풍기에 의해 공기 분류기로 공급되어 등급을 매겼다. 분류기를 통과하지 못한 굵은 입자는 회전 하역기를 통해 분쇄기로 돌아간 다음 산산조각을 낸다. 재료 중 연마하기 어려운 자갈과 잔류 불순물은 기내 전용 부스러기 장치를 통해 자동 배출기 밖으로 배출될 수 있다. 분류기의 미세한 입자를 통해 마이크로파우더 수집 시스템에 들어가 최종 제품이 되었다.

그림 1 CM 초극세 분쇄기 구조도

1 프레임 ： 2- 슬래그 배출 장치; 3- 스핀들 ： 4- 공기 흡입구 ： 5-피더; 6-호퍼; 7-단일 챔버 로터; 8-단일 챔버 버클; 9-패드 10- 이중 챔버 회 전자; 1 1- 2 실 리테이닝 링; 12- 팬

(2) QF5 터빈 분류기 (그림 2-)

QF5 터빈 분류기는 회전자에 의해 생성된 관성 원심력과 기류를 통해 입자에 작용하는 작용력으로 두께 입자를 분리하여 등급을 매깁니다. 작동 원리는 그림 2 와 같이 분쇄기 또는 재료 분산 장비에서 고체 작동 유체가 포함된 공기 흐름이 흡입관 1 흡입기를 통해 2 차 유입구 6 에서 회전자 영역으로 유입되는 공기 흐름과 혼합되는 것입니다. 블레이드가 있는 회전자는 일정한 속도로 회전하여 이 지역의 기류를 회전시켜 원심력 장을 형성하여 두께 자재를 분리합니다. 굵은 입자는 환류관 7 을 통해 배출된다. 미세한 입자는 회전자 블레이드 사이의 간격을 통해 기류에 의해 분류기에서 나와 등급 제품이 된다. 분류자 로터의 횡단면은 그림 3 에 나와 있습니다. 회전자는 방사형 상에 일정한 경사각을 가진 여러 개의 베인을 장착하여 상하 베인의 지름이 다르다. QF5 터빈 분류기 회전 속도를 조절할 수 있어 다양한 자재 및 제품 세밀함의 요구 사항에 따라 선택할 수 있습니다.

그림 2 qf 터빈 분류기 작동 회로도

1-급료관 2- 회 전자; 3- 케이스 4- 구동 부품; 5-공기 출구 튜브; 6- 2 차 덕트; 7-환류관

그림 3 회 전자 단면

(3) 공정 흐름

CXF 충격 초극세 분쇄 시스템의 공정은 그림 4 에 나와 있습니다. CM 초극세 분쇄기, QF 터빈 분류기, 마이크로파우더 수집기, 꼬리팬, 전기제어실로 구성되어 있습니다. 재료 (≤ 10mm) 는 트윈 스크류 피더를 통해 호퍼에서 초극세 분쇄기 1 으로 들어가 분쇄기의 실제 부하에 따라 공급 속도를 자동으로 조절하여 공급 세분성을 제어합니다. 분쇄기 안의 재료는 고속으로 회전하는 망치에 충격을 받고, 연마하고, 자르고, 충돌한다. 깨진 재료는 기류와 함께 터빈 분류기 2 로 들어가고 분류기의 등급점은 원하는 세분성에 따라 조정됩니다. 등급을 매긴 후 초극세가루가 수집기 3 에 들어가 수집되고, 거친 입자급은 출구 5 (폐회로 시스템) 를 통해 분쇄기 분쇄로 돌아가거나 제품 2 (개방 시스템) 로 수집된다. 배기가스가 진공청소기로 들어가 정화되어 팬에서 배출된다. 전체 시스템의 총 중량은 약 14 t, 총 설치 용량 92 kW, 총 설치 면적 약 90 m2( 15 m×6 m), 최대 설치 높이 약 8.0 m, 전체 시스템이 음압에서 작동하며 먼지 피해가 없습니다.

그림 4 cxf 충격 초 미세 분쇄 시스템 공정

셋째, 응용 프로그램

1993 함양비금속 광산연구설계원은 국가과학기술공관 프로젝트를 맡는 기초 위에서 CM5 1 충격식 초극세분쇄기와 QF5 터빈 분류기를 개발해 국내 공백을 메웠다. 몇 년 동안의 지속적인 개선과 업데이트 끝에 그 성능 지표는 어떤 면에서는 수입 설비의 수준을 초과했으며, 현재 CM5 1A 초극세분쇄기와 QF5A 기류 분류기로 정형화되어 다양한 기능성 비금속 광물 재료 및 기타 재료의 초세밀분쇄 생산에 광범위하게 사용되고 있다. 초극세 분쇄의 일부 응용은 아래에 설명되어 있습니다.

(a) 석탄 카올린 광물의 초 미세 분쇄 응용

우리나라의 석탄계 고령토 초극세 제품은 백색도에 따라 소토와 비소토로 나뉜다. 입도에 따라 충전급 (-10μm) 제품과 페인트급 (-2μm) 제품으로 나뉜다. 그 중에서도 가공필러급 석탄계 하소고령토 제품의 생산공정과 설비는 보통 원광-굵게-초극세분쇄, 등급 (함양밀)-하소-해체, 분쇄-제품 포장이다. 그중 함양밀은 함양 비금속 광산연구설계원 분말센터에서 생산하는 CM5 1A 초극세분쇄기와 QF5A 기류 분류기를 가리킨다. 10mm 미만의 원광은 CM5 1A 초극세 분쇄기를 통해 초극세 분쇄되고, QF5A 공기 분류기 등급 후 합격률은-10μm ≥90% 의 소성 원료입니다. 이 기술과 설비는 내몽골 흑해, 닝샤석주산, 산서대동 등지의 석탄계 및 비석탄계 고령토 초극세 가공 제품에 널리 사용되고 있다. 일부 지역의 생산 관행 결과는 표 1 에 나와 있습니다.

표 1 일부 지역의 석탄계 고령토 초극세 분쇄 실천

(2) 방해석 광물의 초 미세 분쇄 적용

함양비금속 광물연구설계원에서 개발한 CXF 시리즈 충격형 초극세분쇄기는 방해석 탄산염 광물의 초세분쇄에 적합하며, 주로 800 ~ 1500 목 초극세중질 탄산칼슘을 생산하는 데 사용되며, 그 제품은 이미 플라스틱 고무 제지 충전재 등에 널리 사용되고 있다. 일부 지역의 생산 관행 결과는 표 2 에 나와 있습니다.

표 2 일부 지역의 중질 탄산 칼슘의 초 미세 분쇄 실습

참고: 제품 세분성 테스트 결과는 제조업체에서 제공합니다.

(c) 규회석 초 미세 분쇄의 응용

CXF5 1A 충격 초극세 분쇄 등급 장치는 규회석 가공에 사용되며 생산량은 166.8 kg/h 에 달하고 제품 입도 (10μm 합격률) 는/kloc 에 도달합니다

(4) 기타 광물 재료의 초 미세 분쇄 적용

CM5 lA 초극세분쇄기와 QF5A 공기 분류기로 구성된 초세분쇄 공정도 활석, 결정질 흑연, 반연질 고령토, 일리석, 분쇄 운모, 중정석, 브루 사이트, 끓는 돌, 잎왁스, 투명석, 백운모, 실크 운모

표 3 일부 재료의 초 미세 분쇄 생산 관행

(5) CM5 1A 초 미세 분쇄 장치는 분쇄 중 제품 오염을 방지합니다.

CM5 1A 초극세 분쇄기로 구성된 프로세스를 사용하여 산둥 어딘가에서 생산되는 50 t 2 차 활석을 초극세 분쇄합니다. 원광에서 철분 함량이 1.37% 일 때 초극세 분쇄 후-10μm 합격률이 85.5% 인 제품의 철 함량은 1.27% 이고 찌꺼기의 철 함량은 고순흑연의 초극세 분쇄에 대해서는 내몽골 모 공장의 고탄소 흑연과 같은 규격은 LG 100-96 이다. 탄소 등급 96.28%, 회분 3.08%, 휘발성 1. 14%, 수분 0.57%. 분류기 회전 속도가 다른 초극세 분쇄 제품을 테스트한 결과 -500 목 합격률은 97.93% ~ 99.90%, Fe 함량 ≤ Kloc-0/00 ×10-6, 탄소 등급은 96 이었다 본 실험 결과는 외국 상인의 요구에 완전히 부합하며, 제품은 이미 일본 한국 스위스 등의 국가에 대량으로 수출되었다. 고탄소 흑연은 CM5 1A 초극세 분쇄기를 통해 산산조각 난 후 순도는 크게 변하지 않았지만 섬세하게 변했음을 알 수 있다.

(6) CM5 1A 초극세 분쇄 장비는 깨진 자재에 사용할 수 있습니다.

CM5 1A 초미분쇄기는 해중합 및 분쇄 기능도 갖추고 있습니다. 경탄산 칼슘의 경우, 경탄산 칼슘은 화학적으로 생산되기 때문에, 생산 과정에서 종종 일부 조건의 변화가 발생하여, 제품 탄화가 불완전하고, 어떤 알갱이가 너무 크고, 어떤 초극세 알갱이가 재결합되어 최종 제품이 불안정하게 된다. 고령토의 경우, 구운 후 제품이 뭉쳐 그 사용 효과에 영향을 미친다. CM5 1A 초극세 분쇄기의 작업 매개변수를 개선하여 경탄산 칼슘 제품의 불안정성과 고령토 초극세분 재결합 문제를 철저히 해결했다. 상해의 모 경질탄산칼슘 기업과 국내 하소고령토의 해체분산에 성공적으로 적용되었다.

넷째, 발전 추세

(a) 장비 기술 매개 변수의 최적화

비금속 광산시장의 산산조각 난 장비에 대한 수요를 충족시키기 위해 CXF5 1 A 형 충격 초극세 분쇄 등급 장비의 잠재력을 충분히 발굴해 장비의 기술적 성능 분석을 바탕으로 장비의 기술 개조를 진행했다. CM5 1 초극세 분쇄기의 분쇄력, 회전자 선속도, 공급 입도 및 내부 송풍기 기능에 대한 종합적인 분석과 연구를 통해 충격형 초극세 분쇄기에 대해 선택해야 하는 내마모재료에 대한 연구와 함께 기술 개조 방안을 확정하여 CXF5 1 A 형 충격형 초극세 분쇄 등급 설비를 성공적으로 개조했습니다.

기술 개조를 통해 CM5 1A 형 충격식 초극세 분쇄기 회전자 회선 속도가 원래 8% ~ 12%, 공급 입도가 0 ~ 15 mm 으로 향상되어 시스템 기류를 적절히 조정함으로써 후속 응용에서는 표면 수정 효과가 양호하고 개질제 사용량이 현저히 줄어들어 비금속 광물 충전재의 사용 효과에 악영향을 주지 않고 초극세 석탄계 고령토 분말의 사용 효과를 높였다.

현재 개조된 CXF5 1 C 장비가 20 대 이상 판매되어 사용자의 반응이 양호하다.

제품의 시리즈화

기존 설비의 잠재력을 충분히 발굴하는 동시에, 우리는 신제품의 시리즈화 개발에도 주력하고 있다. 우리는 5 1 형 설비의 성공 경험을 바탕으로 국가과학연구소 기술연구개발전문기금 프로젝트를 맡아 CXF6 1 형 충격 초극세분쇄 등급 설비를 성공적으로 개발했으며, 제품의 주요 성능 지표가 변하지 않은 경우 독립 실행형 생산량은 CX F5/KLOC-0 보다 큽니다. 0.4 ~ 0.6 t/h 에 도달하여 중국 물자 본사 과학기술진보 2 등상을 수상했습니다. 현재 이 설비는 이미 제품 정형을 완성하여 양산에 투입하여 곧 시장에 진출할 예정이다.

(c) 새로운 장비의 추가 개발

과학기술이 발달하면서 비금속 광물 재료의 응용범위가 점점 넓어지고, 초극세분쇄 기술은 비금속 광물 심가공의 중요한 수단 중 하나로 큰 진전을 이뤘다. 현재 초극세 분쇄 설비의 발전 추세는 대형화, 자동화, 에너지 절약화이다. 최근 몇 년 동안 외국의 대형 건법 초극세 분쇄 설비는 규모화와 에너지 절약 방면에서 큰 진전을 이루었다. 독립 실행형 생산량은 4 ~ 5 t/h 에 달하고, 단위 제품 에너지 소비량은 ≤120 (KW H)/T 에 달하며, 설비 자동화 수준이 높고, 각종 매개변수 조정이 매우 편리하다.

함양 비금속 광산연구설계원도 이 방면의 연구개발을 하고 있다. 기존 연구와 해외 선진 기술 설비 연구를 바탕으로 충격식 초미분쇄기와 기류분쇄기의 작동 원리를 합리적으로 통합하고 혁신해 새로운 충격식 초미분쇄기를 형성했다. 충격식 초미분쇄기에 비해 충격식 초미분쇄기는 기류 분쇄의 특징을 흡수하고, 자재는 분쇄강 내 충격이 더욱 심해지고 주파수가 높아져 분쇄 효율을 높인다. 간단한 공기 흐름 분쇄기에 비해 충격식 분쇄기의 특성으로 인해 재료의 입도가 크게 증가하여 한 번의 파쇄비가 크고 분쇄 에너지 활용률이 현저히 높아졌다. 충격식 초극세 분쇄기 독립 실행형 생산량이 크게 증가하여 제품 1250 목, 합격률 90%, 생산 능력 > 1.5 t/h 가 현재 설비 설계를 진행하고 있습니다.

동사 (verb 의 약어) 전망

충격 초극세 분쇄는 초극세 분쇄의 중요한 형태로서 공예가 간단하고, 설비 성능이 안정적이며, 포장운송이 편리하고, 친환경 성능이 좋다는 장점이 있어 좋은 발전 전망을 가지고 있다.

참고

[1] 왕신강, 치봉원, 오. 충격형 초극세밀기의 방해석 광물에 대한 초세분쇄 관행 및 공예 연구 [J]. 비금속 광물, 2000 년 (3)

왕장회, 담용, 마량. 마이크로분류기 회전자 구조 매개변수가 등급점에 미치는 영향 분석 [J]. 중국 분말 기술, 2006(3)

[3] 주영보 공국화. 분쇄 및 정제 이중 기능을 갖춘 초극세 분쇄 장치 [J]. 비금속 광물, 2003 년 (4)

왕 신강. 충격 초극세 분쇄기로 기능성 비금속 광물 재료 가공 활용 [J]. 중국 비금속 광산공업가이드, 2003(4)

마량, 제봉원, 담용. CXF5 1A 충격 초극세 분쇄기의 기술 개조 및 응용 [J]. 비금속 광물, 2005 년 (4)

충격 초 미세 분쇄기의 응용 및 개발

윤효동, 제봉원, 왕, 양점후, 왕신강

함양 비금속 광산연구설계원 함양 7 1202 1

다이제스트: CXF 시리즈 충격식 초극세 분쇄기의 작동 원리와 응용 현황을 분석해 국내외 관련 기술의 발전과 결합해 충격식 초극세 분쇄기의 발전 목표와 추세를 제시했다.

키워드: 초극세 분말, 충격식 분쇄기, 발전 방향.