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長沙縣北辰粉體設備制造有限公司 2009-11-16 點擊3137次
我公司研發(fā)的金屬硅專用磨,是經過全國幾十個省市、直轄市、自治區(qū)的各種礦石,粉磨加工的調研和現場處理后進行研制。專門針對金屬硅這類中高硬度物料而開發(fā)的實用型磨機。
根據不同的用戶對硅的要求,目前國內、國際市場上所需硅粉的細度規(guī)格如下:
規(guī)格(2mm-10mm) 篩余量(重量)
500um-180um(30目-80目) +500um≤3% -180um≤10%
425um-150um(40目-100目) +425um≤5% -150um≤15%
250um-140um(60目-110目) +250um≤3% -140um≤10%
125um-74um(120目-200目) +125um≤3% -74um≤10%
-74um(-200目) +74um≤5%
-45um(325目) +45um≤5%
5um-1um(2500目-12500目) +5um≤5%
由于金屬硅是一種質硬易碎的物料,在粉磨過程中篩余物不能有效的控制,過粉磨現象嚴重,造成產品浪費大,生產成本高,產品粒徑不達標,致使產品沒有競爭力。多年來硅粉這一老大難的問題一直困擾著廣大硅生產企業(yè)和經營硅的老板。
二、
1. 硅粉的生產工藝
以硅塊為原料制取硅粉的方法很多。其中效果較好、應用較多的是雷蒙法,對輥法、盤磨法和沖旋法。所用設備相應是雷蒙法、對輥機、盤磨機(也稱立磨)和沖旋法。就制粉原理看,前三種是擠壓粉碎,后一種是沖擊粉碎,就其結構看,相異很大,各有特色,各有優(yōu)缺點。為便于比較,將有關參數匯總于表1中。
2. 制粉工藝對硅粉反應活性的影響
硅粉的反應活性是硅粉參與化學反應,形成產品的能力?;钚院玫谋憩F有兩方面:一是反應迅速,穩(wěn)定,且易于控制;二是反應完全,單耗低,即合成1t甲基氯硅烷的硅粉耗量低,為了獲得高活性的硅粉,必須使高塊的制取方法、硅塊的化學成分、環(huán)境條件及硅硅粉的制取方法都達到最佳水平。事實上,制粉工藝對硅粉活性的影響也很大。判定硅粉活性的標準主要有:硅粉的微觀結構、比表面積、粒徑分布和生產使用效果,現分述如下:
2.1制粉工藝對硅粉微觀結構的影響
化學成分符合要求的金屬硅在煉制過程中已獲得最佳微觀結構,從而保證其擁有參與合成反應的最佳活性。制粉時一定盡量要降低對其微觀結構的劣化作用,減少晶粒及晶粒群間的變形,使絕大部分硅粉保持原有的微觀結構,以保持或提高其活性。表1中列舉的四種方法中,以沖旋法最佳,因為該法是利用凌空擊打的方式來使硅塊自身循著體內最薄弱的環(huán)節(jié)碎裂,沒有因擠壓引起的結構變形。
2.2制粉工藝對硅粉比表面積的影響
硅粉的比表面積是參與化學反應能力的重要指標。硅粉的比表面積越大,同氯甲烷接觸的面積越大,反應活性越高,硅的利用率就越高、單耗就越低;因此,比表面積是判定硅粉活性的一個重要指標。從表1可以看出,采用沖旋法制得的硅粉的比表面積最大。
2.3制粉工藝對硅粉粒徑的影響
目前,工業(yè)上甲基氯硅烷的合成是通過硅粉和氯甲烷在流化態(tài)反應器中連續(xù)反應及完成的。硅粉的粒徑及其分布對反應及其完全程度具有重要影響。硅粉的粒徑要適度,且要求有一定的粒徑分布;以獲得最佳的效果。因此,制粉方法必須保持硅粉粒徑可調,且得率高,加工成本低,從表1可以看出制粉工藝對硅粉的粒徑及其分布的影響。
當然,硅粉活性的高低最終還要靠生產實踐,即甲基氯硅烷的質量和產量判定。
(表1)
項目 雷蒙法 對輥法 盤磨法 沖旋法
比表面積(m2/g-1) 0.26 0.36 0.42 0.57
粒徑(mm) ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35
-325目的比重(%) 〈30 〈18 〈20 〈20
顆粒形貌 扁平光滑,少裂紋 扁平光滑,少裂紋 扁平光滑,少裂紋 蜂窩表面,多裂紋
硅粉的產量 1.5 0.5 2.5 2.0
電耗(KWt.h-1) 25/85 44/120 44/108 22.5/35
加工成本(元/t-1) 180 270 300 120
設備的可靠性 好 較好 較好 好
環(huán)保性 噪音大 粉塵大 噪音大 環(huán)保達標
三、
1. 目前國內生產硅粉的主要設備有擠壓磨、圓盤磨、雷蒙磨、錘式破、鍔式破、圓錐破等,這些設備不是能耗高效率低,就是過粉嚴重,有的設備還存在故障率高,維護不方便等問題。總之,這些設備都或多或少的存在一些不盡人意的地方,針對這種現狀,我們研制并開發(fā)了一種新型實用的專利產品——旋風磨,通過反復試驗和改進,成功的解決了這一世界性難題,將硅粉磨的這一難題完美的解決了,使硅粉磨中-45um含量有效的控制在5%以內。
2. 金屬硅專用磨加工硅粉的粒度構成。
通過XF500型金屬硅專用磨粉磨金屬硅的數據分析結果如下:
XF500試驗數據
1.取樣重量305g,主軸轉速1250轉/分,新錘子,金屬硅
序號 粒度(目) 重量(g) 百分比(%) 成品百分比(%)
1 +20 98.4 32.26 ------
2 -20-30 53.6 17.57 25.94
3 -30-40 27.1 8.88 13.11
4 -40-50 29 9.51 14.04
5 -50-80 26.8 8.79 12.97
6 -80-100 23.1 7.57 11.18
7 -100-120 16.4 5.38 7.93
8 -120-150 14.2 4.66 6.87
9 -150-200 10 3.28 4.84
10 -200-250 1.8 0.6 0.87
11 -250-270 1 0.33 0.48
12 -270-325 2 0.65 0.97
13 -325 1.5 0.5 0.73
注:以-20目為成品計算
3. 金屬硅專用磨的結構、粉磨原理及特征:
金屬硅專用磨由傳統(tǒng)裝置、粉磨裝置和機體組成。傳動系統(tǒng)采用高速電機直接用皮帶增速,傳動穩(wěn)定可靠,粉磨裝置由擊錘、耐磨襯板等構成。擊錘與襯板保持一定的間隙,粉磨力來源于沖擊力。易損件壽命長、噪音低,處理能力大,適合粉磨硬質、脆性物料。
金屬硅專用磨在工作時,電機通過皮帶輪帶動主軸轉動,物料從磨機上部進料口進入,在粉磨腔內被高速旋轉的擊錘擊碎,最后被粉碎的物料從磨機下部的出料口排出。
4. XF系列旋風磨的主要技術參數:(20-325目,標定物料為金屬硅)
產品型號 XF500 XF600 XF700 XF800 XF900 XF1000
最大進度粒度(mm) 20 20 25 25 30 30
主電機功率(KW) 15 18 22 30 37 37
粉磨能力(T/H) 1-2 1.5-3 2-4 3.5-6 4-7 5-9
5. XF系列金屬硅專用磨與雷蒙磨粉磨系統(tǒng)對比
項 目 金屬硅專用磨 雷蒙磨 二者比較
系統(tǒng)構成 主機、震動篩、提升機 主機、鼓風機、分析器、收塵器、收塵風機 前者較簡單
傳動方式 上傳動、皮帶 底傳動,皮帶+減速器 前者維護簡便
進、出料 上部進料,下部出料,利用重力 中部進料,上部出料,利用風力 前者能耗低
喂料方式 自由落體 鏟刀 前者磨損小
粉磨原理 高速擊打 碾壓、碰撞、料層粉磨過粉嚴重 前者效率高
粉磨力來源 沖擊力 離心力 前者大且穩(wěn)定
磨棒、磨環(huán)間隙 不用調節(jié) 空車時為0 前者空車無碰撞,無噪音
分級方式 震動篩、常壓 鼓風機+分析器、正壓 前者效率高,粉塵小,噪音低。后者效率低、粉塵大,噪音大。
耐磨件材料 高合金抗磨鋼 普通高錳鋼 前者的耐磨性為后者的5倍
6. 金屬硅專用磨的優(yōu)勢分析
通過實際應用證明,旋風磨具有以下主要優(yōu)勢:
6.1、適合于粉中高硬度的物料。
6.2、設備安裝無需特殊混凝土基礎,節(jié)約大量土建費用。
6.3、噪音?。ㄐ∮?0分貝)。
6.4、設備軸承布置在粉磨腔之外,不會存在軸承進灰問題。
6.5、可以把金屬硅-325目嚴格控制在3%以下。
6.6、采用調速電機,可線性調節(jié)主軸轉速,從而達到您所需的最佳粉磨效果。
6.7粉磨產量高,以XF500為例:-20-325目產量1-2T/H。