膨潤(rùn)土廣泛應(yīng)用于冶金、化工、石油、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，膨潤(rùn)土原礦開(kāi)采后一般是不規(guī)則的土塊狀，且含有25%～28%左右的水分，先經(jīng)過(guò)堆場(chǎng)的晾曬去除部分表水，再經(jīng)破碎機(jī)破碎到粒度3～5cm（依據(jù)工藝不同有所差異），然后通過(guò)攪拌機(jī)、鈉化機(jī)進(jìn)行加水鈉化（活化）處理，經(jīng)擠壓成型后送入回轉(zhuǎn)烘干機(jī)進(jìn)行烘干，出料粒度2～3cm，水分12%～18%，之后喂入磨機(jī)粉磨制粉。
目前，膨潤(rùn)土的傳統(tǒng)磨粉設(shè)備大多采用5R或4R雷蒙磨，因膨潤(rùn)土入料水分較高、細(xì)度要求高(200目95%以上通過(guò)率，甚至更細(xì))，雷蒙磨的產(chǎn)量低、磨損大、粉塵外溢、自動(dòng)化程度低、適應(yīng)性差等問(wèn)題極大地限制了企業(yè)的規(guī)模集約化發(fā)展。本文分享立式磨粉磨膨潤(rùn)土的工藝及生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題和解決辦法。
采用料床粉磨，研磨壓力可調(diào)，選粉效率高、細(xì)度調(diào)節(jié)范圍廣、產(chǎn)品調(diào)節(jié)方便；單機(jī)產(chǎn)量高、損耗（電耗和磨耗）低、噪音低、負(fù)壓揚(yáng)塵少，全線PLC控制，自動(dòng)化程度較高。該工藝特別適合現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)對(duì)節(jié)能環(huán)保的要求，利于提升企業(yè)形象。
1.物料水分
膨潤(rùn)土因其特殊性，需要一定的水分才能發(fā)揮應(yīng)用活性。入磨物料含水量的不同會(huì)影響立磨的運(yùn)行穩(wěn)定性。膨潤(rùn)土的入磨水分通常在10%～18%（經(jīng)過(guò)烘干后的水分），甚至更高，在粉磨過(guò)程中通入熱風(fēng)可有效解決粉磨效率問(wèn)題，否則物料在磨盤(pán)上易因磨輥的高壓作用而產(chǎn)生料餅，使得料層不斷變厚，導(dǎo)致研磨效率降低、磨機(jī)振動(dòng)大、吐渣嚴(yán)重，最終造成磨機(jī)產(chǎn)量低。
為此，根據(jù)磨內(nèi)實(shí)際情況，在物料進(jìn)入磨輥碾壓區(qū)的前端安裝一種特制的磨盤(pán)刮料裝置，設(shè)計(jì)圖和實(shí)際圖分別如圖2和圖3所示，該裝置安裝在磨機(jī)殼體內(nèi)壁上。
圖2中，1為筋板，用于加強(qiáng)固定；2為支撐槽鋼，焊接在磨機(jī)內(nèi)壁上；3～7為耐磨刮料條，均采用高強(qiáng)螺栓固定在支撐槽鋼上，刮料條與磨盤(pán)襯板的間隙約為2～3cm，根據(jù)運(yùn)行情況靈活調(diào)整。
圖3 刮料裝置
通過(guò)調(diào)整刮料條高度，保持刮料條與磨盤(pán)襯板的間隙2～2.5cm，磨盤(pán)料層結(jié)餅問(wèn)題就可以得到有效控制，料層維持在2～3cm合理范圍內(nèi)利于磨機(jī)發(fā)揮高效研磨，保證了磨機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)量穩(wěn)定。
2.磨機(jī)入磨溫度
立式磨在負(fù)壓下操作，其物料輸送、烘干、分級(jí)均需大量的風(fēng)，磨機(jī)運(yùn)行時(shí)合適的入磨風(fēng)溫會(huì)直接影響最終產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量
膨潤(rùn)土的入磨水分一般較高，若成品水分沒(méi)有特別要求，可不通熱風(fēng)進(jìn)行粉磨；若成品有嚴(yán)格的水分要求（通常8%～12%），需通入一定的熱風(fēng)，熱風(fēng)由沸騰爐或燃?xì)鉅t提供（具體根據(jù)燃料種類(lèi)而定）。
膨潤(rùn)土因其層狀結(jié)構(gòu)特性，若生產(chǎn)中失去過(guò)多水分，達(dá)到8%以下，就會(huì)減活或失活。所以，通入磨機(jī)的熱風(fēng)溫度需控制在合理范圍內(nèi)。磨機(jī)生產(chǎn)調(diào)試參數(shù)見(jiàn)表1。
根據(jù)調(diào)試，入磨風(fēng)溫控制在140～160℃（入磨風(fēng)溫過(guò)低，磨機(jī)烘干能力不足導(dǎo)致研磨效率低，磨盤(pán)料層變厚，造成磨機(jī)電流大；風(fēng)溫過(guò)高，則導(dǎo)致出磨水分低，嚴(yán)重降低產(chǎn)品性能），出磨風(fēng)溫可以控制在50～60℃（出磨風(fēng)溫太低，水分無(wú)法被烘干，出磨水分大也會(huì)導(dǎo)致布袋收塵阻力大，最終導(dǎo)致產(chǎn)量低），產(chǎn)品的水分基本上在8%～12%，這不會(huì)影響粉體的內(nèi)在活性。若入磨風(fēng)溫超過(guò)300℃，膨潤(rùn)土開(kāi)始失去結(jié)晶水，微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，影響活性甚至失活。
3.磨盤(pán)擋料環(huán)高度
擋料環(huán)的高度直接影響磨內(nèi)料層的厚度及粉磨效率。擋料環(huán)的高度過(guò)高，不利于磨床上的物料離心外溢，使得一部分合格成品在磨盤(pán)上停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)粉磨增加能耗，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致料床增厚，削弱粉磨效率；擋料環(huán)的高度過(guò)低，則粉料外溢流速加快，一部分物料未得到研磨即被甩出磨盤(pán)之外，增加磨機(jī)排渣量，可能造成循環(huán)提升機(jī)堵塞，同時(shí)導(dǎo)致料床過(guò)薄，使得磨輥無(wú)法高壓操作，磨機(jī)易產(chǎn)生振動(dòng)。通過(guò)調(diào)整擋料環(huán)高度，磨機(jī)的參數(shù)變化見(jiàn)表2所示。
磨機(jī)出廠時(shí)自帶擋料圈高度為5cm，初始帶料生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)磨機(jī)電機(jī)的電流高且波動(dòng)大，產(chǎn)量低，磨機(jī)也有較大的振動(dòng)，進(jìn)一步增加研磨壓力也不能有效降低磨機(jī)負(fù)荷。
經(jīng)過(guò)分析，磨盤(pán)最上面的膨潤(rùn)土粉及細(xì)小顆粒具有很好的流動(dòng)性，而下面的膨潤(rùn)土未得到有效研磨，團(tuán)聚粘結(jié)在磨盤(pán)上，為使研磨力穿透料床，降低擋料換高度至2cm，有利于表層粉體快速溢出磨盤(pán)被風(fēng)帶走，降低料層厚度，磨機(jī)電流隨即降低且穩(wěn)定下來(lái)，磨機(jī)產(chǎn)量明顯提升，振動(dòng)也很輕微。
4.磨盤(pán)風(fēng)環(huán)風(fēng)速
磨盤(pán)風(fēng)環(huán)間隙的大小，決定風(fēng)環(huán)風(fēng)速及攜料能力（圖4）。從磨機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的氣流會(huì)從風(fēng)環(huán)處向上均勻噴出，越過(guò)擋料環(huán)外的物料中的大顆粒和雜質(zhì)因自重大會(huì)落入下風(fēng)環(huán)，在磨盤(pán)底部設(shè)計(jì)有刮料架，刮料架上固定有多塊刮板，大顆粒和雜質(zhì)由刮板通過(guò)磨機(jī)排渣口排出磨外；小顆粒及細(xì)粉被氣流帶入磨機(jī)頂部的選粉機(jī)進(jìn)行選粉。
圖4 風(fēng)環(huán)間隙示意圖
風(fēng)環(huán)處的截面風(fēng)速由間隙面積和系統(tǒng)通風(fēng)量決定。風(fēng)速太小，帶料能力不足，會(huì)導(dǎo)致磨機(jī)排渣量大，產(chǎn)量低；風(fēng)速太大，排渣量少，磨內(nèi)循環(huán)量增大，也不利于成品的精細(xì)分選。正常情況下，為保證產(chǎn)量恒定，系統(tǒng)風(fēng)量是一定的，能改變的就是風(fēng)環(huán)間隙的面積。
通常，磨機(jī)出廠時(shí)風(fēng)環(huán)間隙面積是固定的，風(fēng)速范圍40～60m/s。在生產(chǎn)中，根據(jù)磨機(jī)回料量來(lái)推斷風(fēng)環(huán)風(fēng)速是否合理。若回渣量大，可適當(dāng)縮小風(fēng)環(huán)間隙（簡(jiǎn)單的方法是在上風(fēng)環(huán)外緣補(bǔ)焊圓鋼或扁鋼），提高風(fēng)環(huán)處風(fēng)速，增加帶料能力，從而達(dá)到提產(chǎn)減排效果；若回渣量小，表明磨內(nèi)流場(chǎng)通暢，保持風(fēng)環(huán)間隙不動(dòng)，適當(dāng)增加喂料量，只要磨機(jī)電流允許，增加磨輥壓力還可繼續(xù)提產(chǎn)。
該案例中立式磨粉磨膨潤(rùn)土工藝流 暢、操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)環(huán)保、適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)上切實(shí)可 行，單臺(tái)磨可以達(dá)到200目，95%通過(guò) 率，10～12t/h的產(chǎn)量，系統(tǒng)電耗28～34kWh/t（從 皮帶秤開(kāi)始至成品收塵器出料口止），各方面性能均 優(yōu)于傳統(tǒng)的雷蒙磨，為膨潤(rùn)土行業(yè)規(guī)模化、集約化發(fā)展提供多一種選擇。
