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湖南礦必興科技有限公司 2015-03-31 點(diǎn)擊1514次
礦興磨磨金屬硅的新技術(shù)
張方強(qiáng)
概述
金屬硅亦稱結(jié)晶硅或工業(yè)硅,硅的來源廣泛，含量約占地殼質(zhì)量的26%，硅是非金屬元素，呈灰色，有金屬色澤，其分子式為Si，原子量為28.80，密度為2.33g/m3，熔點(diǎn)為1410℃，沸點(diǎn)為1355℃，電阻率為2140Ω.m.，莫氏硬度在7左右，易脆。
金屬硅廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電子等行業(yè)。在冶金業(yè)中主要用途是作為非鐵基合金的添加劑，也用作要求嚴(yán)格的硅鋼的合金劑，冶煉特種鋼和非鐵基脫氧劑。金屬硅經(jīng)一系列處理后，可拉制成單硅，供電子工業(yè)使用。硅加入到某些有色金屬中時(shí)，能提高基體金屬的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，有時(shí)還能增強(qiáng)基體的鑄造性能和焊接性能。硅大量應(yīng)用于鋁合金和鋁型材工業(yè)。金屬硅在化工行業(yè)主要是用來生產(chǎn)硅基化合物（有機(jī)硅），如硅烷、硅酮、有機(jī)硅、硅油等。硅還可用于制造半導(dǎo)體硅、制作硅陶瓷、碳化硅、氮化硅等。因此，金屬硅被稱為工業(yè)之米，亦有魔術(shù)金屬之稱，用途相當(dāng)廣泛。
金屬硅的主要產(chǎn)區(qū)分布在西南地區(qū)的云南、四川、貴州、廣西；華中的湖南、湖北；華東的福建地區(qū)；東北地區(qū)主要是黑龍江的黑河、臨江地帶、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古，其中陜西青海等地也有廠家生產(chǎn)。
金屬硅粉磨的現(xiàn)狀
根據(jù)不同用戶對(duì)硅的要求，目前國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)上所需硅粉的細(xì)度規(guī)格如下：
規(guī)格 | 篩余物（重量） | |
2mm-10mm | ———— | |
500μm-180μm(30目-80目) | +500μm≤3% | -180μm≤10% |
425μm-150μm(40目-100目) | +425μm≤5% | -150μm≤15% |
250μm-140μm(60目-110目) | +250μm≤3% | -140μm≤10% |
125μm-74μm(120目-200目) | +125μm≤3% | -74μm≤10% |
-74μm(-200目) | +74μm≤5% | |
-45μm(325目) | +45μm≤5% | |
5μm-1μm(2500目-12500目) | +5μm≤5% | |
由于金屬硅是一種質(zhì)硬易脆的物料，在粉磨過程中篩余物不能有效的控制，過粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重，造成產(chǎn)品浪費(fèi)大，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品粒徑不達(dá)標(biāo)，至使產(chǎn)品沒有競(jìng)爭(zhēng)力。多年來硅粉度這一老大難的問題一直困擾著廣大硅生企業(yè)和經(jīng)營(yíng)硅的老板。
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)硅粉的主要設(shè)備有擠壓磨、圓盤磨、雷蒙磨、錘式破、鍔式破、圓錐破等，這些設(shè)備不是能耗高效率低就是過粉磨嚴(yán)重，有的設(shè)備還存在故障率高，維護(hù)多等問題。總之，這些設(shè)備都或多或少的存在一些不盡人意的地方，針對(duì)這種現(xiàn)狀，湖南礦必興科技有限公司在原有專利產(chǎn)品——礦興磨的基礎(chǔ)上，和福建某硅廠共同通過反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)，成功的解決了這一世界性的難題，將硅粉磨的這一難題完美的解決了，使硅粉磨中-45μm含量有效的控制在5%以內(nèi)。下面就我們利用礦興磨進(jìn)行硅的粉磨作如下介紹。
新型的硅粉磨設(shè)備
1、礦興磨用于金屬硅的背景
福建某硅廠是福建有名的硅生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)品大部分出口日本、韓國(guó)、美國(guó)等，多年以來利用陳舊的粉磨設(shè)備進(jìn)行作坊式加，每天每臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)幾百公斤成品，且過粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重，成品還需通過分級(jí)設(shè)備去掉部分尾粉，產(chǎn)品才能達(dá)標(biāo)。所以資然浪費(fèi)極大，次品回爐成本加大，而且難以保證產(chǎn)品質(zhì)量，為此該公司委托我提供能適合硅粉生產(chǎn)的設(shè)備。
我們利用KXZG600礦興磨進(jìn)行了硅的工業(yè)性試驗(yàn)，其分析結(jié)果不盡人意，硅粉-45μm產(chǎn)品在15～20%，其效果與其它粉磨設(shè)備沒有什么區(qū)別，堪至于微粉更多。為此湖南礦興科技有限公司全體技術(shù)人員召開專題會(huì)議，針對(duì)金硅屬的粉磨，對(duì)磨機(jī)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，通過反復(fù)開機(jī)調(diào)試，于2006年3月25日攻下了這一難題，將硅粉-45μm產(chǎn)品有效的控制在5%之內(nèi)。
我們通過市場(chǎng)推廣，又將一臺(tái)KXZG600礦興磨成功用于浙江開化某硅廠，產(chǎn)品細(xì)度控制在-200目，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到3t/h.。
2、KXZG礦興磨的粉磨原理及特征
KXZG礦興磨為立式結(jié)構(gòu)，由傳動(dòng)裝置、磨粉機(jī)構(gòu)和機(jī)體組成。物料從上部進(jìn)料口給入，通過撒料盤，將物料均勻地撒到磨機(jī)四周，在重力和導(dǎo)料槽作用下沿錐形襯板滑入粉磨腔，并形成料層，被既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)的幾組磨輥反復(fù)碾壓，變成粉末狀的物料，從下部出料口排出。其特點(diǎn)是：磨輥與襯板保持可調(diào)間隙，粉磨力來源于離心力和彈簧力的合力，易損件壽命特長(zhǎng)，噪音低，處理能力大，適合粉磨較硬物料。
3、KXZG礦興磨的主要規(guī)格技術(shù)參數(shù)
型號(hào) | KXZG320 | KXZG420 | KXZG600 | KXZG800 | KXZG1000 | KXZG1250 |
最大進(jìn)料粒度（mm） | 8 | 12 | 20 | 25 | 30 | 35 |
電機(jī)功率（kW） | 18.5 | 30 | 45 | 75 | 110 | 160 |
粉磨能力（t/h） | 0.5-1 | 1-2 | 2-3 | 3-5 | 5-8 | 8-10 |
外型尺寸（m） | ? 1.2×1.5 | ? 1.4×1.7 | ? 1.6×2.1 | ? 1.8×2.5 | ? 2.1×2.8 | ? 2.5×3.1 |
4、KXZG礦興磨主要性能特點(diǎn)
4.1 電耗低，如KXZG600礦興磨系統(tǒng)裝機(jī)容量為45kW，產(chǎn)出>3t/h,實(shí)際噸電耗18 kWh/t
4.2 無粉塵污染和噪音污染
該磨機(jī)整個(gè)系統(tǒng)都在一個(gè)封閉系統(tǒng)條件下運(yùn)行，粉塵無法揚(yáng)出，回粉率幾乎達(dá)100%；節(jié)省了除塵費(fèi)用。因?yàn)槟ポ伜鸵r板間有可調(diào)的距離，工作時(shí)除電機(jī)發(fā)聲外，只有物料破碎的聲音，一般不超過80分貝。這更加符合環(huán)保政策，也是工業(yè)企業(yè)今后最值得重視的。
4.3 易損件使用壽命長(zhǎng)
礦興磨的易損件材質(zhì)為高合金抗磨鋼，而其它粉磨機(jī)一般以高鉻、高錳鋼為主，前者的耐磨度為后者的4～5倍。所以礦興磨的易損件使用壽命周期長(zhǎng)。以硅的粉磨為例，粉磨每噸硅僅耗5克左右易損件，省鋼可達(dá)90%以上。
4.4 占地面積少
礦興磨為立式結(jié)構(gòu)，其作用力來源于離心力和彈簧力的合力，因?yàn)椴捎昧诵碌姆勰ダ碚?，先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而使得礦興磨，生產(chǎn)能力大，其安裝占地面積與同等生產(chǎn)能力的球磨比只有其1/2，與雷蒙機(jī)比只有其2/3，這樣大大節(jié)省了廠房投資等費(fèi)用。
5、KXZG礦興磨的工藝流程圖
6、試驗(yàn)結(jié)果分析
在工業(yè)性試驗(yàn)中我們雙方技術(shù)人員做了試驗(yàn)分析，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
原料或試驗(yàn)設(shè)備型號(hào) | 數(shù)據(jù)一 | 數(shù)據(jù)二 | 數(shù)據(jù)三 |
樣總量(g) | 100 | 100 | 100 |
355μm | 64 | 65 | 65.8 |
355μm ~ +150μm (%) | 21 | 19 | 22 |
-150μm ~ +45μm (%) | 13.5 | 15 | 11.8 |
-45μm(%) | 1.4 | 1.2 | 0.4 |
超-45μm細(xì)粉率(%) | 4.2 | 3.5 | 1.2 |
篩分設(shè)備 | 日本產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)篩 | ||
篩分時(shí)間 | 20min | ||
進(jìn)料總量 | 2T | ||
磨機(jī)型號(hào) | KXZG600 | ||
電機(jī)功率 | 45kW | ||
結(jié)論
金屬硅的粉磨一直是粉磨界多年來的難題，亦是各生產(chǎn)企業(yè)間相互保密，較為神秘的一個(gè)環(huán)節(jié)，中國(guó)加入WTO后，眾多生產(chǎn)企業(yè)與國(guó)際接軌，新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)粉磨的要求更為嚴(yán)格，使得這一問題尤為嚴(yán)竣。眾所周知，作為一個(gè)生產(chǎn)企業(yè)要在市場(chǎng)上戰(zhàn)勝來自國(guó)內(nèi)外的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，首先必須要擁有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，用較低的成本生產(chǎn)出高品位，高質(zhì)量的產(chǎn)品，這樣方能在競(jìng)爭(zhēng)中打開一片廣闊的市場(chǎng)。理論和實(shí)踐證明，礦興磨是適合于金屬硅的粉磨，礦興磨以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和原理，優(yōu)良的技術(shù)性能和多種工藝配置方案為國(guó)內(nèi)外廣大硅加工用戶提供了一種全新的加工方式，礦興磨用于硅行業(yè)的技術(shù)挖掘，將使金屬硅這一“魔術(shù)金屬”更具魔力。
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