淺談恒力泰LZ-5-330型連續式球磨機

摘 要：本文主要介紹了LZ-5-330型連續式球磨機的特點與技術創新。該套設備是恒力泰科技公司為滿足市場需求而推出的主力產品。其應用了多項最新技術成果，具有性能穩定、自動化程度高、使用成本低、節能顯著的特點。

關鍵詞：連續式球磨機；精準配料；進料器；篩子板；中控系統

1前言

自改革開放拉開產業化發展大幕以來，中國建陶行業生產制造水平取得了突飛猛進的發展，國產裝備創新與制造能力更是與日俱增，并在世界范圍內形成了頗具特色的“中國制式”。長期以來，建陶行業原料制粉環節往往呈現出的是能耗高、工作環境惡劣，發展相對落后。

隨著經濟的發展與資源環境的沖突日趨尖銳。資源、能源和環境容量約束以及削減溫室氣體排放壓力的日益加大，國家對節能、環保的要求越來越高，建陶產業將面臨資源、能源和環保成本提高的挑戰。另外，制粉車間的“臟”“亂”“差”的印象“深入人心”，國內陶瓷企業還面臨著招工難的現實問題，尤其年輕人，普遍不愿意從事相關工作。而且我國勞動力供應已經進入結構性短缺的階段，勞動力成本不斷提高。這一系列的問題，都在倒逼著陶瓷生產企業強化對球磨環節的綠色化、智能化改造。

為適應市場需求，近年來恒力泰科技公司加大了對高效智能連續球的研發投入，持續創新，推出了新一代LZ-5-330型五聯組連續式球磨機。筆者對該連續球的性能、技術特點進行詳細論述。

2 LZ-5-330型連續球磨機的技術參數

LZ-5-330型連續式球磨機為恒力泰科技最新研制的五聯組連續式球磨機，采用“直接入料”球磨工藝，即泥料先化漿，硬質料進行預破碎處理。成品泥漿產量可達50T/H（絕干料）以上。其主要技術參數如下：

（1）硬質料入球粒徑：≤3mm。

（2）泥漿細度：250目篩余0.8-1.0。

（3）產量：50T/H（絕干料）。

（4）球磨機技術參數，見表1。

3 LZ-5-330型連續球磨機的技術特點

（1）精準連續配料技術。

目前行業里連續球配料技術主要有兩種。一種是皮帶秤稱重計量。在聯組式連續球引入陶瓷行業的初期，國內主流技術借鑒了意大利薩克米（SACMI）公司，采用了皮帶稱重計量法對固態料進行計量配料，液態料采用流量計進行計量。隨著部分用戶對配料精度的要求越來越高，為適應行業需求，恒力泰創新推出了配料精度更高的連續配料技術（專利號：ZL 2017 2 0517556.7），業內稱之為“失重”計量法，實現了更為穩定精準的配料，漿料配方更穩定。

（2）新型進料裝置。

連續球進料裝置主要有兩種。一種采用螺旋進料器進料，另一種采用鼓式給料器進料。螺旋進料器進料方式最早也是薩克米（SACMI）技術，國內也是從借鑒學習起步，初期大多采用螺旋進料方案。但隨著螺旋進料器的推廣使用，其存在的問題也逐漸暴露，主要有以下問題：1）螺旋葉片容易卡石頭、卡球石；2）螺旋葉片容易磨損，使用短時間后就要停機檢修處理；3）密封容易磨損，漏漿問題難解；基于這些問題，國內開始出現借鑒礦山行業，使用鼓式給料器進行入料的技術方案。鼓式給料器的借鑒使用，基本解決了上述問題。但傳統的鼓式給料器在漿高的控制、大產量提升的能力方面，遜色于螺旋進料器。恒力泰在傳統鼓式給料器的基礎上，對其結構進行了創新優化。采用多蝸口螺旋進料葉片結構，顯著提升了鼓式給料器的產量，漿位最大高度也得以提升，明顯減少了因漿位升高，出現泥漿倒流的問題。LZ-5-330型連續球磨機配置具有恒力泰特色的進料器裝置，解決了行業難題，在國內逐漸成為行業主流。

（3）高效節能傳動裝置。

陶瓷行業連續球的傳動結構主要有三種。一種是純皮帶傳動，一種為減速機+皮帶傳動，第三種為減速機+齒圈傳動。根據研究數據，減速機傳動較純皮帶傳動可節約能耗3-5%。恒力泰科技公司綜合行業特性，傳動效率，以及市場需求，LZ-5-330型連續球磨機采用減速機+皮帶傳動技術方案。值得一提的是，皮帶輪采用中空耐磨無縫管一體車削成型結構，徹底規避了球磨機斷軸的風險。同時配置空氣碟剎對位系統，確保了操作安全，同時提升了操作的便捷性。

（4）筒體設計。

筒體的設計極為重要，問題主要體現在封頭筋板斷裂、焊縫開裂，一旦出現此類問題，處理起來相當復雜，對生產影響極其惡劣，對品牌形象打擊很大。因此，封頭作為關鍵部位，其設計尤為重要。LZ-5-330型連續球磨機包含了90m3與60m3單球模塊，根據工況差異，封頭配置不同的筋板數量與厚度。經過有限元力學分析，從而確定合理配置?；诟呖煽啃缘目紤]，恒力泰球磨機采用了相對偏高的安全系數，筋板最大應力取值較小，以60m3連續球筋板為例，其最大應力值較小，安全系數高，具體見圖5與表2。

（5）內襯結構。

與傳統間歇球相比，連續式球磨機的內襯設計需考慮的因素更多，工況更為復雜。LZ-5-330型連續球磨機為5聯組連續球，適用于“直接入料”工藝模式，每個球的物料狀態不同，工況也有所不同。為適應不同的工況，內襯的設計也有所差異。根據不同工段，每臺筒體的橡膠襯的厚度、形狀、壓條高度均不同。這樣做的目的是結合球石的分布，控制球石的運動軌跡，獲得更好的研磨效果。

一般情況下，硬質砂石料在預處理過程中，經過高壓對輥機的擠壓破碎，顆粒呈多邊無規則形狀，銳棱鋒利。物料進入1#球磨機粗磨作業時，橡膠襯很容易磨損，使用壽命短。其中，在入料口附近的筒身內襯板與端面襯板最容易磨損。根據這些使用條件，LZ-5-330型連續球磨機在相關部位對內襯結構進行了優化，最大程度提升使用壽命。

（6）出漿裝置的設計

LZ-5-330型連續球磨機出漿裝置為模塊式組裝結構，具有易拆裝、易檢修的特點。其中的關鍵零件——篩板的設計尤為重要。經過長時間運行后，球磨機內部會產生大量小尺寸碎球石，這些外形不規則的碎球石很容易把篩板孔堵塞，導致連續球漲磨，必須停球進行人工清理。經過摸索，業內尚未找到徹底解決堵篩子板的技術方案。恒力泰科技經過長期實踐驗證，在第一代篩板的基礎上進行了多次迭代更新，在篩板的結構、篩孔形狀、尺寸和壓條高度的組合等技術參數上，進行了持續優化，最終具備堵塞頻率低，易清理的優點。

（7）靈活的漿高控制技術

業內眾所周知，電機需克服球磨機內部球石和泥漿產生的偏心矩進行做功。偏心矩越大，電機輸出功率越大，電流越高。在球石裝載量一定的情況下，泥漿的液位越高，偏心轉矩越小，電流越低，電耗越低。但漿位太高時，研磨效率也會降低，泥漿細度增大。因此控制合適的漿高，獲得最佳的研磨效率、匹配的產量、較低的單位電耗，是連續球設計的核心技術之一。 LZ-5-330型連續球采用了具有專利產權的“一種流量可控的過漿裝置及連續球磨裝置”漿高控制技術（專利號：202211696469.4）（如圖7所示）可根據產量，實現每個球磨機的漿高控制，實現最大程度節電。

（8）自動加球石機。

球石機是連續球磨機重要的輔助設備，它的功能是給連續球磨機定期定量添加球石。LZ-5-330型連續球配套的球石機裝置，可分為球石機和球石斗兩部分 。球石機采用皮帶傳動輸送出球石，具有自動秤重和自動加球石功能。球石斗內表面鑲嵌橡膠襯板，解決了料斗因球石碰撞容易磨穿的問題。

（9）自動潤滑系統。

自動潤滑系統是連續球磨機另一個重要輔助設備。LZ-5-330連續球主軸承采用潤滑脂潤滑，潤滑效果良好，維護簡單，干凈衛生。在人機控制界面可設定潤滑周期，實現定期自動加油，確保設備運行安全。

（10）自動化程度高、勞動強度低。

① 精準配料系統電控

LZ-5-330連續球采用失重稱儀表、西門子PLC與易控SCADA等軟硬件集成全自動精準配料系統。操作人員根據工藝要求在電腦上設置好相應工藝參數后，系統根據設定的工藝參數自動計算硬質料、化漿料、化工料、水、解膠劑的配料數據，確保配方精準、穩定，同時有多重缺料保護裝置，系統運行穩定、可靠。

② 球磨系統電控

球磨變頻柜：主要配備主電機電流儀表、電能儀表、中/英文人機交互界面（觸摸屏）、各操作主令開關及配套控制設備現場外控按鈕盒。具備以下功能：

a、具有選擇自動手動運行功能、設置運行模式功能。

b、具有筒體實測轉數，實時電機溫度、頻率、母線電壓、運行電壓、能耗及其他常用參數顯示監測功能。

c、具有過流、超載、短路、過壓、欠壓、溫度保護、故障顯示功能。

③ 中控系統

連續式球磨機智能中控系統是恒力泰科技針對連續式球磨機的應用與管理開發的一套管控系統。硬件設備主要包含工控機、電柜、顯示大屏、監控攝像頭、監控顯示屏、視頻監控系統、監控視頻存儲硬盤、本地數據服務器等，圖8為智能中控系統界面中控系統，其主要包含以下功能：

a、數據監控；b、整線調控及連續式球磨機中控；c.設備維護；d.歷史數據管理；e.能耗管理；f.報表系統

4結語

經過恒力泰研發團隊多年來的努力，通過對設備各項運行參數的摸索，技術方面不斷改進，使得該套連續球制漿系統漸趨完善，性能顯著提升。LZ-5-330型連續式球磨機是恒力泰近年原料裝備的技術結晶，集聚了多項創新技術成果。在市場上也實現大規模推廣，得到用戶廣泛認可，先后與蒙娜麗莎、歐神諾、諾貝爾等國內陶企攜手合作。截止目前，這幾個項目已成功投產，各項運行參數優良。標志著恒力泰科技連續球制漿整線裝備達到了一個新的歷史高度。

參考文獻

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