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1、２０１ ２－７－２０－－’２３２０１ ２年全國鈦白粉會員大會·論文集 裝一 備 技 大型耐高溫耐磨扁平式陶瓷氣流 術(shù) 粉碎機(jī)在鈦白粉行業(yè)的應(yīng)用 丁紅衛(wèi)（江蘇省宜興非金屬化工機(jī)械廠有限公司，江蘇宜興２１４２２１） 摘要：鈦白粉生產(chǎn)的最后一道關(guān)鍵工序中使用的大型耐高溫耐磨扁平式陶瓷氣流粉碎機(jī)，該機(jī)的大型陶瓷內(nèi)襯制造難度大，只有歐美少數(shù)國家能制造，進(jìn)口價格昂貴，國內(nèi)許多鈦白粉廠家只能無奈地選擇工作表面堆焊硬質(zhì)合金的金屬機(jī)勉強(qiáng)使用，我公司在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我公司６０多年生產(chǎn)工程陶瓷和４０多年生產(chǎn)陶瓷氣流粉碎機(jī)的技術(shù)和經(jīng)驗，采用ＳｉＣ．Ｚｒ體系工程陶瓷材質(zhì)制作整體式陶瓷內(nèi)襯，成功地開發(fā)出了
2、大型耐高溫耐磨扁平式陶瓷氣流粉碎機(jī)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，其性能參數(shù)完全達(dá)到國外同類產(chǎn)品指標(biāo)，其中耐磨性優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，有著廣闊的市場應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞：扁平式氣流粉碎機(jī)；陶瓷內(nèi)襯０前 言 內(nèi)開始引進(jìn)氯化法生產(chǎn)鈦白粉的新工藝，逐 近幾年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展， 步淘汰硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的老工藝，該新工人民生活水平的日益提高，中國已成為鈦白 藝生產(chǎn)的鈦白粉比老工藝生產(chǎn)的鈦白粉硬度粉消耗的主要國家。鈦白粉需求量迅速增長， 高‘２１，并且，現(xiàn)在提倡高壓、高速、高效的年均增長率達(dá)２０．２％。從２０１０年起，我國 鈦白粉粉碎工藝，金屬內(nèi)襯的氣流粉碎機(jī)的已成為世界第一大鈦白生產(chǎn)國，盡管生產(chǎn)能 磨損壽命就更
3、短了，必須采用陶瓷內(nèi)襯的氣力不斷擴(kuò)大，由于工藝技術(shù)和裝備技術(shù)還比 流粉碎機(jī)。較落后，高檔鈦白粉仍不能滿足日益增長的 我公司于上世紀(jì)五十年代就開始生產(chǎn)工需求，每年要大量進(jìn)口…。 程陶瓷，于上世紀(jì)八十年代開始生產(chǎn)陶瓷氣 鈦白粉生產(chǎn)的最后一道關(guān)鍵工序中使用 流粉碎機(jī)，是國內(nèi)最早生產(chǎn)扁平式陶瓷氣流的大型耐高溫耐磨扁平式陶瓷氣流粉碎機(jī)， 粉碎機(jī)的廠家之一，到目前為止，我公司已長期依賴進(jìn)口，該設(shè)備只有歐美少數(shù)幾個發(fā) 形成ＧＴＭ．１０（４”）型到ＧＴＭ一１０７（４２”）達(dá)國家能制造，進(jìn)口機(jī)價格昂貴，每臺主機(jī) 型共８種規(guī)格的系列化產(chǎn)品，１９９８年，我公售價３５０萬元。國內(nèi)許多廠家千方百計在開 司生產(chǎn)的ＧＴＭ型
4、系列陶瓷氣流粉碎機(jī)被江發(fā)這種大型耐高溫耐磨扁平式陶瓷氣流粉碎 蘇省科委認(rèn)定為高新技術(shù)產(chǎn)品，同時被評為機(jī)，但是，都因為這種氣流粉碎機(jī)的大型陶 國家級新產(chǎn)品。瓷內(nèi)襯的制造難度太大而止步；有些廠家采 多年來，我公司對這種大型扁平式陶瓷用在工作表面堆焊硬質(zhì)合金的方法，硬質(zhì)合 氣流粉碎機(jī)的研發(fā)做了大量的工作，首先，金堆焊層只能在Ｉｍｍ左右，所以使用壽命 為降低大型陶瓷內(nèi)襯的制造難度，我們采用只有３～６個月，并且，金屬內(nèi)襯對鈦白粉還 分塊內(nèi)襯固定在金屬上蓋的方法，由于金屬會造成一定的污染，影響到產(chǎn)品的品位；為 和陶瓷的膨脹系數(shù)相差太大，在高溫工作時了節(jié)省外匯投資，許多鈦白粉生產(chǎn)廠家只能 陶瓷分塊被拉裂了；
5、隨后，我們又多次進(jìn)行無奈地選擇這種金屬內(nèi)襯的氣流粉碎機(jī)勉強(qiáng) 了粘結(jié)法制作整體式內(nèi)襯的試驗，結(jié)果還是使用。 失敗了；最終，我公司在吸收國外先進(jìn)技術(shù) 目前，為了高效環(huán)保地生產(chǎn)鈦白粉，國 的基礎(chǔ)上，結(jié)合我公司６０多年生產(chǎn)工程陶瓷 ∞１２年全國鈦自粉會員大會‘論文筆 ２０１互７．∞．∞ 和４０多年生產(chǎn)陶瓷氣流粉碎機(jī)的技術(shù)和經(jīng) 了這Ｊ“品，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，其性能參數(shù) 驗，采用ＳｉＣ。Ｚｒ體系工程陶瓷材質(zhì)制作整體 完全達(dá)到國外同類產(chǎn)品指標(biāo)，其ｑ·耐磨性憂 式陶瓷內(nèi)村，該材質(zhì)幾乎集巾ｒ所有工程陶 于國外同類產(chǎn)品。 瓷的長處，特別是它具有高強(qiáng)度、高耐磨、 １外形及結(jié)構(gòu) 裝備技術(shù) 耐高溫等優(yōu)點。經(jīng)過多年的研發(fā)，
6、成功開發(fā) 圖１外彤圖 圖２大型ＳｉＣ ｚｒ工程陶瓷內(nèi)襯＾越耐高溫磨扁平式陶’ｌ氣藏粉碎機(jī)在執(zhí)自暫行業(yè)時應(yīng)用 圉３主機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 該機(jī)主要由進(jìn)出料添加制犍置、進(jìn)料粘 種粉碎備件，達(dá)到粉碎目的。在粉碎過程中 置、粉碎宣、出料ｎ、蒸汽分配管和噴嘴組 細(xì)度不同的糟粒在旋轉(zhuǎn)氣流中造成不同的離 成。噴嘴結(jié)構(gòu)為超音速設(shè)計，過流部件：進(jìn) 心力，粗粒拋向周邊，繼續(xù)著粉碎過程，合 抖立丘里管、陶中固、出料口內(nèi)村、丈犁陶 格細(xì)度的物料由于失擊離心力而被排氣氣流 上蓋和陶下蓋均為高強(qiáng)度ＳｉＣ－Ｚｒ體系工程 帶走經(jīng)出料口通過管道進(jìn)入顆粒分級裝置或 陶瓷村質(zhì)：蒸汽分配管和主機(jī)外套等零件均 直接進(jìn)入旋流器進(jìn)行氣同分離，
7、收得成品． 采用小銹鋼制造，整機(jī)緊湊，外形美觀。 氣體再經(jīng)管道運(yùn)至鋪集裝臂收集余料，再排 ２、工作原理 放純凈氣體”１。 該機(jī)還配備了進(jìn)料添加劑裝置和山料添 物料經(jīng)進(jìn)抖裝置定量進(jìn)抖，隊吐熱蒸汽 為載體將物料送＾粉碎室磨腔后．即受到均 加劑裝置．用戶可根據(jù)實際需要加＾一些有 布在陶ＩＩ·圈周圍粉碎噴嘴中的高溫高壓蒸汽 機(jī)或無機(jī)添加劑，不僅可提高粉碎效率，還 可咀對產(chǎn)品進(jìn)行包膜處理．提高產(chǎn)品品位。 流有規(guī)律的沖擊，造成物料互相撞擊、剪切， 并與磨腔周壁及上、下蓋的反撞擊，形成二 ２０１２－７－２０”－２３２０１２年全國鈦白粉會員大會·論文集 一 ‘—————————————————————————
8、——————————————————————————————————————一 、裝一 體中的Ｃ與滲入的Ｓｉ反應(yīng)，生成Ｂ—ＳｉＣ， 并與Ｑ－－ＳＩＣ相結(jié)合，過量的Ｓｉ填充于氣孔， 備 加上Ｚｒ０２在冷卻時的體積膨脹作用，從而得 技 到無孔致密的反應(yīng)燒結(jié)體ｎ１。 ５性能特點 術(shù) ★耐高溫：能適應(yīng)４００。Ｃ的過熱蒸汽工 質(zhì)。 ★耐磨損：耐磨性能是剛玉的２倍。 ★高強(qiáng)度：陶瓷內(nèi)襯的抗彎強(qiáng)度大于 ２００ＭＰａ。 ★粉碎的產(chǎn)品品位高：陶瓷內(nèi)襯不污染 產(chǎn)品，成品粒度分布均勻，可對產(chǎn)品包膜處 理。３關(guān)鍵技術(shù) ★無靜電：粉碎時不會產(chǎn)生靜電，不會 ★大型陶瓷內(nèi)襯的工藝配方、成型技術(shù) 粘壁，成品長期放置不易結(jié)塊。
9、及燒成技術(shù)。 ★運(yùn)行成本低：采用高溫過熱蒸汽工質(zhì) ★大型高強(qiáng)度、高硬度陶瓷件的機(jī)加工 比壓縮空氣工質(zhì)節(jié)?。罚埃ァ：蛼伖饧夹g(shù)。 ６性能參數(shù) ★扁平式氣流粉碎機(jī)的模擬放大參數(shù)設(shè)計。 我公司專門應(yīng)用在鈦白粉行業(yè)的大型耐 高溫耐磨扁平式陶瓷氣流粉碎機(jī)主要有 ★拉伐爾型超聲速噴嘴的設(shè)計及加工工藝。 ＧＴＭ一７６（３０”）型、ＧＴＭ．９２（３６”）型、 ＧＴＭ．１０７（４２“）型三種規(guī)格，性能參數(shù)如 ★主機(jī)采用嵌裝式結(jié)構(gòu)，陶瓷內(nèi)襯與金 下：屬外殼不連接，由金屬外殼密封，避免了由 蒸汽工質(zhì)耗量：１．３～２．２ｔ／ｔ于兩者膨脹系數(shù)相差大而造成損壞。 過熱蒸汽溫度：約３００～３３０℃４內(nèi)襯材質(zhì)說明 粉碎工質(zhì)壓力
10、：１．２～３．ＯＭｐａ 該扁平式陶瓷氣流粉碎機(jī)的過流部件均 加料工質(zhì)壓力：０．６～１。５Ｍｐａ采用ＳｉＣ．Ｚｒ體系工程陶瓷作為內(nèi)襯材質(zhì)，該 型腔內(nèi)徑：７６０～１０７０ｍｍ材質(zhì)不僅不會污染物料，而且，該材質(zhì)幾乎 生產(chǎn)能力：０．８～３ｔ／ｈ集中了所有工程陶瓷的長處，它具有高強(qiáng)度、 進(jìn)料粒度：≤５ｒａｍ聚合體高耐磨性、高耐腐蝕性、耐高溫、白潤滑性、 成品粒度：＜１ １３－ｉｎ氣密性好、高導(dǎo)熱穩(wěn)定性等優(yōu)點。該材質(zhì)的 ７耐磨試驗比較耐磨壽命是剛玉材質(zhì)的２倍、是氮化硅結(jié)合碳化硅材質(zhì)的３倍、是金屬堆焊合金材質(zhì)的 我公司專門用進(jìn)口陶瓷氣流粉碎機(jī)的陶 瓷內(nèi)襯試樣與本公司的ＳｉＣ—Ｚｒ體系工程陶３倍。同時也正是由
11、于其優(yōu)異的物化性能，使其加工制造非常困難。 瓷內(nèi)襯材質(zhì)試樣進(jìn)行了耐磨性能試驗比較， 試驗工況為：采用６０目金剛砂，用１．６ Ｍｐａ 表１為ＳｉＣ．Ｚｒ體系工程陶瓷的主要參數(shù)指標(biāo)。 的壓縮空氣，通過專門的噴嘴，以一定的角 度對準(zhǔn)試樣平面連續(xù)噴射３小時，兩種材質(zhì) 表１ Ｓｉ０－Ｚｒ體系工程陶瓷的主要參數(shù)指標(biāo) 上述ＳｉＣ—Ｚｒ體系工程陶瓷內(nèi)襯通過以下 的磨損情況見圖４和圖５，本公司的ＳｉＣ．Ｚｒ 體系工程陶瓷內(nèi)襯材質(zhì)的磨損少，磨損均勻工藝制造：先將。一ＳｉＣ粉和石墨粉及ＺｒＯ， 光滑，耐磨壽命是進(jìn)口機(jī)陶瓷內(nèi)襯材質(zhì)的粉按比例混勻，經(jīng)干壓、擠壓或注漿等方法 ２～３倍。制成多孔坯體。在高溫下與液態(tài)Ｓｉ接觸
12、，坯裝 竺?。禾m竺！！竺?。 保港?●上技術(shù) 鲞ｉ 圉４進(jìn)口機(jī)陶瓷內(nèi)襯試樣 圈５拳套司ＳｉＣ—ｚｒ陶瓷內(nèi)村試樣 ８使用比較 表２氣流粉碎機(jī)使用比較表 使用單位 使用機(jī)型及產(chǎn)地 主機(jī)內(nèi)襯材質(zhì) 介質(zhì)工況 使用壽命侗） 單機(jī)價格（萬元 “霧。州ｚ ｍ觶囂２：囂ｉ 粉ｒ 日目 自≈瓴日粉 ｓ一。 “囂?！?鰳ｎ黧：ｉ 粉廠 自掣鈦日耢 ｅ一 ，。登黧鬈這囂竺耐高髦黧：囂＋。牦… Ｃ＊ａ＊…“ｍ囂 Ｊ 苧鬯簍妻掣竺曼墨ｍ＋．ｒ竺量凳皇 Ｚ ；，。Ｌ Ｊ磊＋；聶＊?！啊?窶竺要型竺塵簍皇霎！蘭≥要奎孝?。杭抉?瓷氣流粉碎機(jī)的耐高溫耐磨性能上取得了重 ““Ｉ；：；華，；二：；ｔ產(chǎn)拉術(shù)一菩＊，化學(xué)－ ’：……’ 。 奎耋竺：．．處三！譬霎謄奎平≥：＋霎：：： …｛ｉ＊。。，＊ｎｍｔ＊＊一ｔ ｍｍ ｔ＊一ｍ 發(fā)！豫翌是套！墨：?；孰┢搛?！萼，，淼；五ｉ磊。 皇凳竺ｚ絲曼：譬！耐璧冀！黧： …甜泛ｉ，鬣一，＊榭ｍ＊ｔ 充分發(fā)揮，與同類產(chǎn)品相比，它有著優(yōu)異的 ?！?。 ‘
大型耐高溫耐磨扁平式陶瓷氣流粉碎機(jī)在鈦白粉行業(yè)的應(yīng)用
