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1、前言
    進入21世紀，我國非金屬礦產的開發，給國民經濟帶來新的增長因素。我國是世界上非金屬礦生產大國之一，碳酸鈣工業目前在我國發展迅猛，綜合各種統計信息，碳酸鈣生產加工企業近千余家，其中具有一定規模的重質碳酸鈣企業400余家，輕質碳酸鈣企業320余家，總生產能力約700多萬t（重鈣400萬t左右、輕鈣300萬t左右），其中年生產規模5萬t以上的占4%左右，年生產規模2～5萬t占1 096，1～2萬t的占26%，其他60%左右的企業小于1萬t，我國碳酸鈣企業發展很快，1992年重鈣年產僅37萬t，目前已達520萬t，年遞增率達32%。
    碳酸鈣在塑料、造紙、油漆涂料、橡膠、膠粘劑及密封劑中都是不可缺少的重要原料。超細碳酸鈣的生產也十分重要。
    超細碳酸鈣是指原生粒子粒徑在0. 02～0.10um之間的碳酸鈣，日本是最先研制超細鈣的國家，已能生產多種品種，產品達50多個品種，美國則著重于超細鈣在高檔涂料方面的應用。
    超細鈣是碳酸鈣中的精品，也是一種最廉價的納米材料。它具有量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應，因而使其在補強性、透明性、分散性、觸變性和流平性等方面都顯示出明顯的優勢。
    我國已成為全球高嶺土生產大國之一，1999年煅燒高嶺土產量約7萬t，其中白度大于90、細度1 250目以上超細煅燒高嶺土產品大約3萬t，雙“90”產品約1.5萬t，2000年煅燒高嶺土產量約9萬t，其中白度大于90，細度l 250目以上超細煅燒高嶺土產品4.5萬t，雙“90"產品約2萬t的能力。
    目前我國煅燒高嶺土設計生產能力已達25萬t，其中高白度和超細優質煅燒高嶺土的設計生產能力是1 5萬t，目前正在建設和擴建的還有20萬t的能力。國內煅燒高嶺土產品價格為325目（白度>90）1000～1 200元/t: 600～800目(白度>90)1500～1 800元／t；1250目(白度>90)2 000～2600元/t;2um占80%(白度>90)2 800～3400元/t:“雙90”產品3 600～4 200元/t;表面改性產品（1250目）3 800～4 500元/t。
2、GYM系列億豐磨的研制
    干法生產超細粉是我國非金屬粉體的重要工藝方法之一，目前用于干法生產的設備普遍使用雷蒙磨，老式雷蒙磨以325目為界，改進型的雷蒙磨可達800目或更多，但也有諸多不利因素。大型振動磨可以生產超細粉、但投資過大，且相應其他條件要求很高，此外氣流磨用于干法生產歷來是以投資過大、產量低、浪費能源而不被看好，有鑒于此，尋找一種能大量生產超細粉(d=2～lOum)并且達到生產效率高、基本投資省的超細粉生產設備是我們的重要任務。
    經過兩年的調研、基礎理論試驗、工業試驗，開發研制了GYM系列億豐磨。
3、GYM系列億豐磨的工作原理
    GYM系列億豐磨，是屬于利用多力場的一種新型超微系列粉碎機。在粉碎機中利用輥動的器件以輥碾法進行粉碎的設備種類很多，如通常使用的雷蒙磨及其派生出改進型多種粉碎機、棒磨機，離心輥式磨及其派生的多種型式的離心環輥磨等。其中有眾所周知的Szego磨和Micros超細粉碎機。
    這類粉碎機都是將單根或多根研棒或研磨環裝入磨腔內，借助某種特殊力使磨控內的棒或環作旋轉運動，棒與棒之間或環與環之間以及與磨腔內壁之間的撞擊、擠壓、切削、研磨等作用，使通過它們之間的物料進行粉碎。
    此類粉碎機中影響粉碎產品效果的主要因素有機器轉速、缸體內壁及碾磨輥或棒的表面硬度及光滑程度和耐磨性等。在被粉碎物料一定的情況下，在適當的偏心力場的作用下，機器轉速越高，產品越細：各碾磨面的硬度越高，表面光滑度越好，產品越細。這種碾磨粉碎機的產品細度與碾磨時間有關，通常碾磨時間越長，產品越細。
    根據上述情況，本GYM系列億豐磨，在設計原理上為增加粉碎機的粉碎能力，將粉碎腔設計成多磨輪、多磨道的形式。物料分層次地經多個磨輪與多層磨道之間的撞擊、碾壓、磨剝、剪切作用后被粉碎。
    由于物料是經過多磨輪與多磨道的多次粉碎，提高了物料的粉碎頻率，粉碎物料的生產效率比現存粉碎設備，如雷蒙磨、氣流粉碎機、沖擊式粉碎機提高1倍以上。以碳酸鈣為例，生產1 250目產品時，當進料粒度-20mm，含水量小于10%，GYM-83型產量達到1 250kg/h，其粒徑分布見表1。
    因而本機可以廣泛用于莫氏硬度小于6的礦物及其他物料的粉碎。如碳酸鈣、高嶺土、煅燒高嶺土、滑石、石灰石等物料。不同粉碎機的技術參數見表2。表3、表4為GYM系列億豐磨主要指標。
4、GYM系列億豐磨的特點
4.1  產品細度可調、細度好
    GYM系列億豐磨，內部有分級機，粉碎后物料可在機內循環分級。此外本機內置分級機具有獨特的分級葉片，分級精度因為葉片阻力小而效率高，精確程度好。分級輪整體設計為dg,rl～10um，實際生產證明，可用來生產1 250目以上的細粉，每小時產量為1100～1 350kg。
4.2高產量低能耗
    GYM系列億豐磨是采用多磨道、多磨輪的創新設計，加大了物料在粉碎腔中粉碎的機會，采用多層磨道與多個磨輪擴大了粉碎區，成雙倍地增加了粉碎面積。粉碎工作區的磨道與磨輪都是采用高耐磨的合金鋼制造，且經過精細加工的磨道與磨輪的表面光潔度得到充分的保證，它們之間的良好耦合是生產超細粉產品的主要保證之一。生產實踐證明，GYM系列億豐磨突破了目前市場上出售的雷蒙磨、高速沖擊式粉碎機、雙管超細振動磨及環輥磨的指標。該機已通過國內知名粉碎專家組評審，并獲得用戶認可，已獲得國家專利。
4.3  整機結構緊湊性能良好
    GYM系列億豐磨，整機為鑄件結構，防震性能好，為進一步創造良好的客戶生產環境，本機帶有消音保護裝置，整機運轉過程中平穩可靠。機器在平實的地坪上擺放，不需地角螺栓固定，即可平穩開機生產。可大大節省超細粉體生產廠家的基建費用。粉碎腔全部耐磨件為高質量耐磨合金鋼制成，耐磨性極好。
    本機另一特點是電機座與主機座為一整體，能充分保證機械運行的可靠性和完好性，同時本機采用高等級皮帶輪傳動，機械速度隨時可調，除保證機械運行的可靠性之外，也考慮了不同粉體生產廠家，對不同粉體物料生產時所需要的不同機械速度，這消除了利用變速箱傳動帶來的麻煩。
5、結語
    本公司生產的GYM系列億豐磨，目前共有4個型號，該機可以廣泛用于碳酸鈣、高嶺土、煅燒高嶺土、石墨、滑石、石灰石、硅灰石、硅藻土等莫氏硬度6以下的礦物粉體加工，對于莫氏硬度7以上的硬物料，如客戶需要，本公司可配以專門的耐磨件。
    本機利用了粉碎原理中的擠壓、沖擊、碾磨、切割多種功能，特別是多磨輪、多磨道的獨特設計及內置高效分級機兩次作業一次完成使得本機與相類似的設備相比，是高效率、高生產量、節省能源、節約基建費用的投資少、見效快的高效粉碎機。