提高球磨机产量和质量的重要途径
时间：2021-01-09 00:04:16 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：水泥工厂耗电最大的设备是球磨机。目前尚没有更先进、更理想的设备取代水泥工厂的球磨机而进行生料、水泥的加工。如何提高磨机的产量、降低电耗是我们所关注的问题。本文通过对球磨机磨矿过程基本原理的阐述，揭示了球磨机转速与填充率的关系，表明了正确选择磨矿介质、钢球尺寸，合理确定装球比例能够有效提高球磨机的工作效率。
关键词：球磨机；产量；质量；粉磨技术；优化组合
中图分类号：TQ172.632.1
球磨机是矿山、冶炼、化工等行业生产中的重要设备之一。掌握球磨机磨矿过程的基本理论，摸索其磨矿作业的规律，找出影响球磨机生产效率的因素，对提高球磨机的工作效率具有重要的意义。
1 球磨机磨矿过程的基本理论
磨矿作业大部分在装有许多磨矿介质的圆筒内进行，由于筒体的不断旋转而将磨矿介质带到一定的高度，然后借自重下落，这样就产生破碎物料所需的冲击力。同时，由于磨矿介质在筒体内沿筒体轴心作公转和自转，使磨矿介质之间与筒体接触区间产生压挤和磨削力，从而使矿石磨碎。磨矿作业中，加水者称湿式磨矿，不给水则叫干式磨矿。磨矿作业多采用硬度及比重较大的锻钢（或铸钢）制造成圆球和长棒，磨碎较软的矿石时，有时采用砾石。
磨矿作业的基本原理如下：
球在球磨机内的运转情况，主要视筒体旋转速度快慢而定，转速较低时，球被带到较小高度，然后借自重与水平线成自然休止角下滑这时的磨矿作用是球运动时产生的冲击力与磨剥力的总和，球磨机的这种工作制度叫“泻落式”。球磨机的转速增大，球在离心力的作用下，被提升的高度也随之增大，到一定高度后离开筒壁沿抛物线轨道下落，由于球在高处下落时具有一定的水平初速度，故产生一定的动能和冲击力，使球继续运动，这种磨矿制度叫“抛落式”的。球磨机的操作基本上就是根据这个道理。
球磨机的转速再提高，当达到某种速度极限时，球就在离心力作用下随筒体一起转动，而不脱离筒壁，这不再发生磨矿作用，称为球磨机的离心运转，这种速度叫“离心转速”或“临界转速”。球在球磨机内的运动力学比较复杂，但粗略了解和分析一下球的运动状态，对确定球磨机的合理转速、提高磨矿效率有一定的意义。
2 提高球磨机产量和质量主要存在的问题
不考虑磨前细碎，那么粉磨工艺流程有两种：开流与圈流。在同等条件下，闭路产量比开流高约20-35%。闭路产品，其颗粒分布比较均匀，调整水泥等级也比较方便；而开流磨的出磨物料即是成品，产品的颗粒组成分布较分散，存在过粉磨现象，影响水泥的质量和产量。
⑴开路磨和闭路磨产品细度的差别，实施新标准后，由于闭路磨水泥也要求磨得很细，细粉增多了，这种现象也就自然消失了。事实上，开流磨的水泥颗粒分布均匀系数一般为0.8-0.9，有的甚至更低，仅为0.7，其颗粒分布很宽，水泥的3d强度可能较高，但后期强度和水化率都较低，改变均匀性系数和水泥质量也比较困难。其中的细粉需水量大增会很快水化；而超过65μm的颗粒不会水化，对混凝土的强度不起作用。所以，我们建议有条件的水泥厂最好采用闭路工艺生产，闭路磨水泥颗粒分布均匀系数可达1.0，相对来说窄很多，混凝土质量更好一些。
⑵在目前水泥生产仓促应对新标准阶段，对闭路磨单纯通过降低水泥成品的筛余值来达标，其产量自然会有较大幅度降低，甚至会低于开流磨的产量。但通过调整粉磨系统，闭路磨的产量会有很大幅度的提高。这是开流磨所无法比拟的。
⑶入磨物料的特性
①入磨物料的品种及其配比
入磨物料的品种及其配比直接关系到磨机的单产功耗（kwh/t）、磨机的产量和质量。在同样细度时，粉磨回转窑熟料，磨机的产量比粉磨立窑熟料下降20%。在混合材中，矿渣是最难粉磨的，水泥成品的筛余物多为矿渣；粉煤灰和煤矸石就好磨得多，一级粉煤灰可不经粉磨直接成为成品。最新的研究表明：任何混合材料都会降低水泥的强度，只是混合材的活性不同，其降低水泥强度的程度不同罢了。常用混合材中，矿渣的活性是最高的，但如果矿渣的比表面积在300-450m2/kg之间时，其对水泥强度的影响几乎是一样的。
②入磨物料粒度
北京民峰粉磨技术的设计要求是入磨物料粒度D由于破碎机锤头磨损后入磨物料粒度会变粗，因此会影响磨机生产的稳定性，从而影响磨机的产量及水泥成品的质量。建议磨前加置筛分机。
③入磨物料的水分
水泥细度越细，对水分越敏感，水分不合要求时就要糊球糊磨。一般认为，入磨物料综合水分每增加1%，磨机产量会降低10%。当水分大于5%时，磨机就基本“停止”粉磨了。
④磨机内部的通风
磨机内部的通风至关重要，对磨机的产量和质量都有明显影响。
通风的作用一是及时将磨内细粉排出，以免影响粉磨效率；二是降低磨内温度，避免石膏脱水和尾仓糊球堵篦。
森利粉磨技术规定：磨内风速≥0.5m/s。有些人认为磨机的通风只与风机性能有关这是不全面的。事实上，磨机的通风与整个通风锁风系统有直接的密切关系。同样，锁风系统也必须搞好，否则，风机的风从排料口处直接被抽走了，形成了通风短路，磨内就没有多少风了。现在许多厂在卸料口加置翻板阀，实际作用并不理想，须重新制作锁风装置。
⑤入磨物料的温度
生料磨的入磨物料温度一般在常温下，对生产影响不大。水泥磨的入磨物料温度都容易偏高，向磨内带入大量热量，加之磨机运转时将大部机械能转为热能，致使磨内温度升高，而物料的易磨性随温度的升高而降低；当磨内温度升高后使水泥因静电吸引而聚结，严重时会粘附研磨体和衬板，从而降低粉磨效率，温度越高这种现象越严重；磨内温度过高还会引起石膏脱水成半水石膏，甚至产生少量无水石膏，使水泥产生假凝，影响水泥的质量。根据生产试验，入磨物料温度为50°C时，生产会受到影响，超过80°C时，水泥磨产量会下降10%～15%。磨内温度升高会使轴承温度升高，润滑作用降低，还会使衬板变形，螺栓断裂；轴承温度升高，以致轴承合金熔化而产生设备事故。为保证正常生产，应采取措施，入磨物料的温度最好不要超过50°C，出磨水泥的温度不要超过110°C～120°C。
3 技术分析及总结
粉磨技术的特点是根据水泥厂现有条件，在不增加外部设备的条件下，仅将磨机内部进行改造，并综合调整系统配置，充分发掘利用现有资源，提高水泥的产量和质量，效果显著。增加外部设备时，产量更大幅度提高。粉磨技术还是一种开放型的技术，采用任何辅助性粉磨设备，对该技术的发挥都有极好的促进作用。入磨物料粒度的规定是小于25mm，但如果磨头采用了立轴式细碎机，或辊压机使入磨物料粒度大大降低，比如小于3mm，那么水泥的产量会随之大幅度提高。粉磨技术由于对影响球磨机产量和质量的各种因素进行了综合考虑并采取了有针对性的措施，对气候的适应性就比较好。
参考文献
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