PX卧式细碎机在食用盐生产中的应用

时间：2024-07-28

李四海，刘亚楠

(1.青海省盐业股份有限公司，青海西宁 810003；2.中盐工程技术研究院有限公司，天津 300450)

1 前言

目前，食用盐生产大多采用原盐粉碎、洗涤、干燥的生产工艺，其中产品粒度是较难控制的重要指标，而产品的粒度又主要与粉碎设备的选择有关。

现常用的破碎设备主要以对辊破碎机为主，工艺上需要进行多级破碎。自20世纪引入国外设备，并借鉴粮食行业生产经验，破碎辊外层采用了镍铬钼合金铸铁离心浇铸,并在破碎棍上进行拉丝处理。

我国湖盐区所产的湖盐由于成矿期长，矿体结晶期久、粒度大(青海茶卡盐湖单结晶体粒度最大可达20 cm)、硬度高(平均摩氏硬度≥2.5)，使用对辊破碎机生产存在破碎级数多、破碎辊磨损大、修复费用高等缺点，特别对大粒径和硬度高的原料盐破碎效果差。青海省盐业股份有限公司(以下简称“公司”)在粉洗盐生产中，通过对不同类型的破碎设备进行分析比较，选择了PX卧式细碎机为粉洗盐破碎设备，取得了较好的使用效果。

2 原盐破碎机机理

粉洗盐生产上采用的常规破碎方法，主要是借助机械力的作用将物料破碎。最常见的方法有挤压破碎、劈裂破碎、折断或弯曲破碎、磨碎、冲击破碎等五种，而任何一种破碎机往往是以一种方法为主，以其他一种或几种方法为辅的组合方式破碎物料。粉洗盐行业上曾经使用过鼠笼式破碎机、反击式破碎机、对辊破碎机、锤式破碎机等，以下分析只针对辊式破碎机和锤式破碎机。

2.1 对辊破碎机

工作原理：相向转动的两个圆辊，借助摩擦力和重力作用，将给入的物料咬入破碎腔中，使其受到挤压和磨削作用而破碎。若两辊存在速度差，且为带齿的辊子，其粉碎机理还包括劈裂和弯曲破碎。后者是目前常用的粉碎形式。

光辊对辊破碎机破碎比i=3～4，齿辊对辊破碎机破碎比i=10～15。

对辊破碎机一个重要参数是啮合角α(图1)，它直接影响到原盐粉碎的适应能力。

图1 对辊破碎机啮角关系Fig.1 Rolling angle relation of double-roll crusher

原盐颗粒中心O与棍子中心O1(或O2)的连线与水平线所成的角度，称为啮角α。若辊子能够啮住原盐颗粒，必须满足α≤ψ(ψ为原盐颗粒与辊子表面的摩擦角)。也有把β称为啮角的，这是必须满足β≤2ψ。双辊式粉碎机所能够破碎的原盐的摩擦系数f=0.3～0.35，相当于α=16 °30′～19 °20′。

根据图1,可计算出破碎机的最大允许进料粒度。设：辊子直径D=400 mm，调整间隙e=1.0 mm，啮合角α=摩擦角ψ(极限状态)，ψ=16 °30′,原盐进料最大粒度为18 mm。计算是按照光辊进行的，考虑重力作用。事实上原盐破碎粉碎腔是不允许存料的，使用振动给料机均匀布料，因此，重力作用可以忽略。

根据以上分析，目前使用的对辊破碎机不适应颗粒太大的物料粉碎，特别在初级粉碎中不适合原生盐。

2.2 锤式破碎机

破碎机理：物料进入破碎机后，受到高速旋转的锤头的冲击作用而破碎。破碎了的物料从旋转中的锤头处获得动能，高速地冲向机壳内壁的破碎板和筛条。与此同时，还受到物料之间的相互撞击的破碎作用。小于筛条间隙的物料从间隙中排出，较大的物料在筛条上再次经锤头的冲击、研磨、挤压而破碎，直至被锤头从筛条的间隙中排出。

锤式破碎机破碎比i=6～30，允许进料粒度很大，非常适合粒度大、硬度高的原生盐初级破碎。

2.3 反击式破碎机

破碎机理：物料进入机壳内板锤作用区时，受到板锤高速冲击而破碎，同时被抛向安装在转子上方的反击板进行再次破碎。然后又从反击板弹回到锤板作用区域重新破碎。这个过程反复进行，直至物料被粉碎而排出机外。

公司曾经有过反击式破碎机的使用经验。

3 PX卧式细碎机的选用

PX系列卧式细碎机从根本上说是锤式破碎机的工作原理，同时融合了反击破碎机的相关特点。

公司在粉洗盐生产中，使用PX-9080卧式细碎机已经多年，取得了较好的效果。

3.1 工作原理

PX系列卧式细碎机充分利用了物理运动原理，采用动静结合的方式，使物料快速高效达到细粉碎的目的。主其要特征为：

(1)冲击破碎：运动的工作体对物料的冲击；高速运动的物料向固定的工作面的冲击；高速运动的物料相互冲击；高速运动的工作体向悬空的物料冲击；物料受冲击而破碎。

(2)研磨破碎：物料与工作面之间受一定的压力和剪切力作用后，其剪切应力达到物料剪切强度极限时物料便破碎，或物料彼此之间摩擦、剪切作用而使物料破碎。

其主要工作部件为带有锤头的转子。转子由主轴、圆盘、销轴、锤柄和锤头组成。电动机带动转子在破碎腔内高速旋转。物料自上部给料口进入机内，受高速运动的锤头的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎。在转子上部设有反击板，转子后部设有打击板，转子下部设有筛板，粉碎物料中小于筛孔的颗粒通过筛板排出，粗颗粒阻留在筛板上继续受到锤头的打击和研磨，最后通过筛板排出。

3.2 主要技术参数(见表1)

表1 PX-9080卧式细碎机主要参数Tab.1 Main parameters of horizontal crusher

4 生产使用测试

4.1 工艺方法

为寻求最佳效果，对PX-9080卧式细碎机增加了变频调速装置。

将PX-9080卧式细碎机的电动机“变频器”调整至20 Hz，启动电动机，利用皮带输送机不间断将未经粒度分级的原料盐均匀布置于直线振动筛上，小于所需粒度的原料盐经直线振动筛条筛出进入洗涤设备，大粒径原料盐进入卧式细碎机，被破碎的原料盐，小于破碎机底筛条缝隙粒度的原料盐被筛出进入洗涤设备，大于筛条缝隙的原料盐继续被卧式细碎机破碎头带动进行破碎。工艺流程如图2。

图2 破碎工艺流程Fig.2 Crushing process