膨润土钠化生产线技术改造生产实践与分析

师连波，孟祥军

（1.建平华特北方化工有限公司，辽宁 建平 122400；2.赤峰广业旺盛矿业有限公司，内蒙古 赤峰 024200）

【矿物加工】

膨润土钠化生产线技术改造生产实践与分析

师连波1，孟祥军2

（1.建平华特北方化工有限公司，辽宁 建平 122400；2.赤峰广业旺盛矿业有限公司，内蒙古 赤峰 024200）

通过对老式钠化生产线的工作过程分析，找出其存在的问题及产品指标不稳定的原因，对设备进行相应的技术改造，使钠化生产线的工作条件趋于合理和科学、钠化片指标更加趋于稳定、钠化效果更加理想。

膨润土；钠化生产线改进；工作过程；钠化效果

目前，用于铸造型砂膨润土与冶金球团膨润土及泥浆用膨润土的钠化生产线仍存在着产品指标波动大、产品质量不稳定等问题。针对存在的问题，我们设计出新型组合稳定供料的生产线，解决了传统钠化生产线难以克服的问题。

1 改造前生产线结构及存在的问题

传统生产线的生产过程：

第一步是对辊齿破，对辊齿破上面为开放型大料斗，通常情况下由装载机将需钠化生产的原矿加入料斗中，料斗的一侧加装着振动器，如果有较大的料块堵住不下料时，由振动来使料下行到齿破对辊，时常出现卡住不下料的情况。

这一步生产存在的问题是：较大的料块加入使各种料的配比不均匀，并且有堵住不下料的情况，被迫停车来人工处理。而且有的较大的料块在料中包埋着，刨大块的人员根本看不到，当装进料斗后堵住不下料时才显现出来，这样一来便加大了加工人员的劳动强度。

第二步生产线是经对辊齿破破碎的料自然落到输送带上送到下一步对辊破碎对辊上面的入料口，自然落到破碎对辊上进行二次破碎。在这一过程中，虽然对辊上装有铁罩，但还是时常有石块飞出，存在着潜在不安全因素。

这一步存在的问题是：当有较硬的料块与石头存在时，当对辊挤压时，一是造成石块的飞溅易击伤工作人员，另外石块在对辊表面长时间滑动对对辊造成不必要的磨损。

第三步生产线是经对辊再次破碎的较小块膨润土原料，通过带有皮带称的输送带将料送到双轴对相旋转的搅拌混料设备中，这一步当原料通过皮带称时，电子称对其进行重量称量，并将相关的数据以电信号的方式传送给皮带加碱机，加碱机根据原料的多少加入一定配比量的碱于搅拌混料设备中，此时并由人工控制加一定量的水，水与膨润土与碱通过搅拌叶旋转搅拌混合均化，并从混料槽的一头边搅拌混合边送料至另一头的出料口。当混合料被送到另一头时，料通过设在搅拌槽下面的出料口自动排出于输送带上并送到下一步搅拌器中进行再次充分混合搅拌。

这一步是钠化生产最为关建的一步，在现在的生产线设计中存在着加入水量不能随着原料的多少来实现加水与原料多少的同步比例对加。造成原料加量大时，水的加量不足，而当原料较少时，加水量偏高的现象；当加水少时造成碱不能与膨润土反应具有合适的条件，钠化效果不理想；当加水多时，料形成较稀的半流体状，在下步的挤压中，造成挤压效果差的后果，同样造成钠化效果的不理想。同时，当加水量过高时，在以后的对辊挤压时出现搅拌料在挤压对辊上滑动，不下料的现象。使料蓬在对辊上，被迫停车，需人工处理的现象，同样加大了工人的劳动量。

另外，在生产线中皮带称加碱信号反馈过程中，也存在加碱滞后毛病。当原料快速增多时，此时加碱机不能快速适应这一情况，造成料增加的初期加碱量不足；当原料量快速减少时，这一过程中，又造成加碱过量的现象。还有更为严重的问题是生产者过于追求产量的最大化，而不注重产品质量问题，在给料量大于加碱机的最大加碱量后，造成加碱比例严重失调。钠化剂严重不足，直接影响到钠化产品的质量。

2 改造后钠化生产线的结构与原理

在实际生产中，影响膨润土钠化效果的因素有很多，但是在其他条件不变的情况下(如原料的质量、与碱起反应的效果等)，为提高钠化生产线的钠化效果，在原有的基础之上对设备进行了部分的改进，减少了进料过程中停车处理齿破料斗堵的现象以及加碱不均等现象，使加碱与加水与原料的配比更加合理、科学。

第一步是在齿破的料斗上口处加一斜坡式格筛，使较大的料块在加入料斗时就被筛选出来，不至于造成大料块堵住齿破口的现象。同时大料块被筛出后，没有细料掩盖，这样人工刨时很容易被发现，进而进行破碎操做。

第二步是在下一步对辊破碎时，采用对辊排石螺旋线槽单辊方式，使较硬的料块与石块通过对辊沟排出的效果，以达到排石的目的。这种设计一方面可以减少石块在对辊上激烈撞击飞出伤人的可能，同时减少石头对设备的损伤，并且有提高钠化原料纯度的效果。

第三步是经对辊破碎后的原料不直接送到皮带称去，而是通过加一步输送带，再加一步拱土机。通过加的输送皮带把经对辊破碎的原料送到拱土机的储料斗中，由于拱土机的料斗有较大的容积，可储存多达15～20m3的钠化原料，储存在拱土机上料斗的料通过拱土机下方设定的定速定量给料输送装置，使钠化原料能均匀地送入到下一步混料加碱加水设备中。增加这一设备的最大优点是：由于给料的均匀定量，不会造成原料给料量超过加碱机可供加碱量的上下线，从根本上解决加碱与原料加量比例失调以及加碱不均匀的问题。由于皮带称反馈给加碱机的控制信息基本上没有大的波动，所以加碱的量也不会产生较大的波动，因而加碱更加接近设定值，所以能达到更加好的钠化效果。

由于拱土机给出的原料量基本上是一定值，所以加水量控制到一个合适的量时，不需要频繁的调整加水的流量，形成一个合理的加水环境，对钠化过程产品指标的稳定性打下了良好的基础。还由于原料给料量的稳定，使加水量的合理，为下一步的对辊的挤压创造了适宜的工作环境，不至于因水分过高造成挤压效果差，水少钠化效果不理想的现象。另一方面，由于原料给量的均匀，避免了以前由于给料过多，整个混料搅拌槽处于大半槽，碱加在原料上面，几乎搅拌不着的现象，从而达到了混料更加均匀的效果。

另外，在各部输送带的托辊使用上，在干料输送时是比较适用的，但在钠化生产线上应用这种常规托轮就显示出它的不足。通过对有关企业的走访和对其生产输送带的观察，使用这种托辊，都存在托辊上粘泥的问题，有的粘的严重的，使输送带不断地抖动，造成输送带动转跑偏以及加速磨损等不良情况。通过改变托辊的方法，将托辊换成自己加工的一种常规托辊，此托轮具有刮掉输送带上泥料的作用，使粘到皮带上的泥料通过托辊的逢细掉下来，使输送带运转正常，更利于皮带称的准确计量与钠化料的输送，有效地解决了上述问题。

在对设备使用上，由于整个加碱控制系统处在一个合理的工作范围内，对延长设备的使用年限，减少设备的故障率，提高设备的生产效率，降低生产成本具有现实意义。

3 改造后的使用效果

新型组合式钠化生产线：

第一步是由齿破上料斗带网格状筛网组成的齿破处理机械。

第二步是由带除石功能的对辊破碎功能一体化的机械。

第三步是由于储料与匀速供料为一体的拱土机设备，以保证供料的稳定性。

第四步加碱与混料加水于一个搅拌设备中，进行碱水料的混料机构。

第五步是进行充分混料的二次搅拌机。

第六步是共两部对辊两次破碎挤压改性钠化设备，整个输送带托辊均采用常规托辊。

改造后的设备由原来的50t/h控制到25～30t/h；物料的均匀度由原来的7～55t/h，下降到25～30t/h；成品水分由原来的36%到接近原料水分，到现在水分控制在32%～35%之间，碱与原料的配比加量得到了合理有效的解决(见下表)。

钠化设备改造前后产品理化指标对比

4 结语

通过上述钠化生产线对钠化生产的半成品理化指标的测试对比，可以明显的看出，改造后的生产设备，虽然从产量上有小幅的下降。但从产品的理化指标来看，从钠化片水分、湿压强度及吸蓝量等指标的波动减少量来分析，混料的均匀性得到了明显的改善。而膨胀倍与膨润值的理化指标的提高，说明加碱量的均匀性有所提高与加水量的合理性更趋于合理，钠化效果有了较明显的改善，表明新的钠化生产线对提高产品质量具有现实意义。另外输送带上的刮刀安装的角度与位置，输送带的速度与物料抛落点，挤压对辊的直径与对辊的各部间隙及转速，碱的纯度，碱与水与原料的接触位置等的设计这些对提高生产效率，改善钠化效果都有一定的作用。

P619.255；TQ316.63

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1007-9386(2014)05-0026-02

2014-05-06