重質(zhì)碳酸鈣粉是以天然方解石、大理石或白堊為原料,經(jīng)機械設(shè)備粉磨和分級后達(dá)到一定細(xì)度的粉體。目前我國的重鈣加工設(shè)備種類繁多,如:雷蒙磨、沖擊式粉碎機、干式攪拌磨、氣流磨、立磨、環(huán)輥磨、振動磨和球磨機等等,它們與分級機配合,組成超細(xì)粉加工系統(tǒng),即可實現(xiàn)超細(xì)重鈣微粉的生產(chǎn)。統(tǒng)觀各種加工工藝及設(shè)備,一般都可以達(dá)到較好的超細(xì)粉碎效果,對各類設(shè)備的工藝探討一直是粉體工程專家競相研究的課題。在干法超細(xì)粉的加工中,水的助磨作用也越來越被人們所重視。
環(huán)輥磨采用多層粉碎副,在同一層的粉碎副中有多個磨環(huán)同時以沖擊、碾壓研磨的作用綜合對物料迸行粉碎。在各種力的作用下,磨機內(nèi)產(chǎn)生大量的熱，隨著風(fēng)機產(chǎn)生的負(fù)壓,一部分隨風(fēng)排出,另一部分在風(fēng)路系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),致使整個系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生80C左右的高溫。含有水分的方解石顆粒在粉碎過程中,受高溫的作用，部分水分被汽化,透過收塵器濾袋,隨風(fēng)排出系統(tǒng),因而產(chǎn)品中的水分不會明顯增多。
原料水分含量過多或過少時,磨碎到一定粒度的碳酸鈣顆粒,團聚現(xiàn)象較為嚴(yán)重,磨機打開團聚體的速度與碳酸鈣微粒之間團聚的速度相等。而團聚體以大顆粒的假象存在,不能通過分級機葉片,只能彌散在磨機體內(nèi),導(dǎo)致磨機內(nèi)的粉塵濃度大幅度提高分級機電流上升;磨碎后的碳酸鈣微粒,不能及時地通過分級機被風(fēng)機抽走,磨內(nèi)粉料達(dá)到飽和，磨機產(chǎn)量下降,主機負(fù)荷降低,電流也隨之減小;原料水分含量過多時,汽化后的水分子會凝聚在收塵器的濾袋上,潤濕濾袋而堵塞濾袋微孔，整個體系風(fēng)量下降,風(fēng)機電流迅速減小。只有原料水分含量在合適范圍內(nèi),才能使系統(tǒng)達(dá)到佳運行狀態(tài)。原料水分含量很小時,產(chǎn)品的粒度比較粗;當(dāng)水分達(dá)到3%以上時,產(chǎn)品的粒度也比較粗，只有合適的水分含量,即水分含量在1%左右,此時產(chǎn)品粒度最小。
方解石顆粒在磨機內(nèi),受到磨環(huán)高速沖擊、碾壓研磨的綜合作用，顆粒被打碎,逐步超細(xì)化,形成超微細(xì)顆粒。與此同時,顆粒的碰撞、摩擦也會在磨機內(nèi)產(chǎn)生富余的電荷,這些電荷聚積在單個的顆粒表面上,從而使顆粒帶有一定的電量。這些顆粒有的帶正電,有的帶負(fù)電,形成粉體后總體上是不帶電的。正是由于電荷的存在,當(dāng)兩個帶有正負(fù)電荷的微粒靠近到一定程度時，便產(chǎn)生了靜電引力F=QQ/R',這個力將多個帶電微粒吸引在一起,形成了團聚現(xiàn)象,顆粒越微細(xì),團聚現(xiàn)象也就越嚴(yán)重,解團聚也就越困難。由于電荷的存在,顆粒之間表現(xiàn)出極強的電引力，把多個帶電微粒緊緊吸引在一起。這些團聚在一起的顆粒,其表面形貌不規(guī)則,加上碳酸鈣微粒本身不導(dǎo)電,正負(fù)電荷難以中和,顆粒上的靜電荷短時間內(nèi)就不會消失。水的存在使得這些微小顆粒之間力的關(guān)系發(fā)生了微妙的變化。原料水分小于0.05%時,聚積在微粒表面的正負(fù)電荷不能夠被迅速中和掉,電引力引起的團聚現(xiàn)象得不到根本性的解決。當(dāng)水分逐漸正加到1%左右時,在磨內(nèi)高溫的作用下,水被汽化，與顆粒一起彌散在空氣中,水分子吸附在顆粒的表面上，當(dāng)兩個帶電微粒接觸時,由于水的導(dǎo)電作用,正負(fù)電荷很快被中和掉,不會形成明顯的團聚現(xiàn)象。當(dāng)原料水分進一步增多,到3%以上時,汽化后的水分子吸附在微小顆粒的表面上,雖然能夠很快中和顆粒上的正負(fù)電荷,解決靜電團聚現(xiàn)象,但是多余的水分會把顆粒包覆起來,形成薄膜水。這層水膜,在表面張力的作用下,象膠粘劑一樣,又將顆粒黏結(jié)在一起。所以,原料中含有適量的水分,給整個磨機系統(tǒng)的運行提供了良好的條件。
在利用環(huán)輥磨生產(chǎn)超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣的工藝中,原料的水分含量對整個工藝參數(shù)和產(chǎn)品粒度有較大影響,水分子可以有效避免帶電顆粒的靜電團聚,但是,過多的水分,同樣可以使碳酸鈣微粒產(chǎn)生粘性團聚,甚至破壞磨機系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。原料合適的水分含量應(yīng)保持在1%左右，這樣可以在確保產(chǎn)品粒度合格的情況下,充分挖掘設(shè)備潛能,降低生產(chǎn)成本。
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