【水泥人網(wǎng)】?物料在粉磨過程中的粉磨效率及能耗的高低，一直都是各水泥生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)之一。目前水泥企業(yè)逐漸大型化，球磨機(jī)在生料磨中的應(yīng)用相對減少，因現(xiàn)目前立式磨粉磨出的產(chǎn)品顆粒分布組成不及球磨機(jī)，所以球磨機(jī)在水泥磨中的應(yīng)用任占主導(dǎo)地位，球磨機(jī)降耗增產(chǎn)也是一個永恒的話題。?
一、影響球磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的因素及措施
影響球磨機(jī)的因素一般分為工藝因素和機(jī)械因素兩類。
1、工藝因素
影響球磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的主要工藝因素有入磨物料的粒度、水分、溫度、易磨性、成品的細(xì)度和比表面積要求。
1）入磨物料的粒度
?以往的水泥企業(yè)，入磨物料的平均粒度一般都控制較高，磨機(jī)產(chǎn)量低，球磨機(jī)粉磨時能耗的利用率低，水泥成本相應(yīng)的偏高。目前各大中型企業(yè)一般將入磨物料粒度控制在，主要思想方針是“多破少磨，以破代磨”，大大的提高了磨機(jī)產(chǎn)量，電耗也大幅度的降低。所謂“多破少磨，以破代磨”就是將入磨粒度降低，使磨機(jī)一倉的粗破碎工作轉(zhuǎn)移到磨機(jī)外來實(shí)現(xiàn)。目前國內(nèi)以“輥壓機(jī)預(yù)破碎系統(tǒng)”為主。
?當(dāng)入磨物料粒度小于25mm時，磨機(jī)產(chǎn)量可用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
Qb=Qa（Da/Db）0.125
式中Qa為入磨物料平均粒度在Da（mm）時的磨機(jī)臺時產(chǎn)量；
式中Qb為入磨物料平均料度在Db（mm）時的磨機(jī)臺時產(chǎn)量；
式中0.125為產(chǎn)量變化系數(shù)。
當(dāng)入磨物料平均粒度從≤25mm降至≤2～3mm，可提高磨機(jī)臺時產(chǎn)量50%～60%，所以入磨物料平均料度在影響球磨機(jī)產(chǎn)量的工藝因素中占比較重要位置；
2）入磨物料的水分
?入磨物料的水分的控制是各水泥企業(yè)不可缺少的程序，水分直接影響配料的準(zhǔn)確及磨機(jī)臺時產(chǎn)量高低，以及燒成工段熱耗的多少。入磨物料水分高可能會出現(xiàn)飽磨或磨內(nèi)襯板粘料，水分如果大于5%，磨機(jī)很難再正常運(yùn)行。一般來說，入磨物料綜合水分增加1%，磨機(jī)臺時產(chǎn)量會下降6~10%。在水泥磨中，入磨水分太高，鋼球相互摩擦?xí)r會產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致出現(xiàn)“包球”現(xiàn)象。入磨水分一般控制在1.5 %左右較為合理。
3）入磨物料的溫度
入磨物料的溫度控制是保證磨況良好，避免出現(xiàn)“包球”及出磨水泥溫度高等現(xiàn)象。如果入磨物料的溫度越過90℃，磨內(nèi)溫度一般情況已經(jīng)超過120℃，磨內(nèi)溫度越高，產(chǎn)品顆粒產(chǎn)生的靜電越強(qiáng)，顆粒在靜電的吸附作用下會產(chǎn)生集聚，在鋼球的沖擊下，會粘在鋼球及襯板上，形成緩沖層，導(dǎo)致粉磨效率大幅度降低。一般來說，水泥磨入磨物料的溫度一般控制在60～80℃較好。
?4）入磨物料的易磨性
物料粉磨時的難易程度就叫易磨性，水泥企業(yè)都使用小磨實(shí)驗(yàn)來測試物料的易磨性。從各物料實(shí)驗(yàn)表明，結(jié)構(gòu)致密、結(jié)晶好的物料比較難磨，其熟料的易磨性與各種礦物組成和冷卻效果有關(guān)系。在實(shí)踐中表明，熟料中KH值和P值高、C3S量多、C4AF少、冷卻速度快，熟料較脆，易磨。如熟料的KH值和P值低、C2S和C4AF含量多，冷卻緩慢、還原氣氛重而結(jié)大塊的熟料，很難磨。
5）成品細(xì)度和比表面積的要求
成品的細(xì)度及比表面積的要求也是直接影響磨機(jī)產(chǎn)量的直接因素，從生產(chǎn)的實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)得出以下公式：
QB=QA（FA/FB）1.35
式中QA為球磨機(jī)現(xiàn)臺時產(chǎn)量（t/h）
FA為現(xiàn)比表面積的控制指標(biāo)m2/kg
QB為球磨機(jī)改變比表面積后的臺時產(chǎn)量（t/h）
FB為改變后的比表面積的控制指標(biāo)m2/kg
1.35是產(chǎn)量變化系數(shù)
從式中計(jì)算可得，比表面積越高相對磨機(jī)臺時產(chǎn)量就越低。
2.機(jī)械因素
影響球磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的主要機(jī)械因素有磨內(nèi)通風(fēng)、磨內(nèi)結(jié)構(gòu)、裝載量及級配、選粉機(jī)。
1）磨內(nèi)通風(fēng)
磨內(nèi)通風(fēng)主要是用來控制磨內(nèi)物料流速，避免產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象及磨內(nèi)水蒸汽的排放，也是直接影響粉磨效率高低的重要因素。如磨內(nèi)通風(fēng)不良時，磨內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽無法正常排放，導(dǎo)致磨內(nèi)溫度升高，產(chǎn)生靜電作用吸附在鋼球及襯板的表面，產(chǎn)生緩沖層，降低了粉磨效率。磨內(nèi)通風(fēng)可根據(jù)磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，磨內(nèi)風(fēng)速一般控制在1.5m/s左右較為合適。
?2）磨內(nèi)結(jié)構(gòu)
磨內(nèi)結(jié)構(gòu)指磨機(jī)進(jìn)出料裝置、各倉襯板、隔倉板、篦板的類型等方面。
a）磨機(jī)在正常運(yùn)行時，下料管與磨機(jī)進(jìn)料裝置間不應(yīng)該有物料停留區(qū)，如時間過長或者停留量大的時候，會出現(xiàn)磨內(nèi)通風(fēng)不良，導(dǎo)致磨頭冒灰及粉磨效率的降低。
b）襯板在球磨機(jī)中主要起保護(hù)筒體作用及對鋼球起提升作用。通過多年水泥行業(yè)人員總結(jié)、摸索，改善襯板的類型可對臺時產(chǎn)量起到一定作用；現(xiàn)目前分級襯板在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中起主要作用，分級襯板在粉磨過程中，讓鋼球形成分級，大球盡量靠近進(jìn)料端，小球靠近出料端，使粉磨效率有所提高。
c）對于隔倉板及篦板來說，主要影響球磨機(jī)產(chǎn)量的因素在于篦縫的寬度及篦縫排列方式。篦縫的寬度及排列方式是為通過物料而確定的。一般來說，篦縫的寬度出料篦板應(yīng)比上級隔倉板寬2mm。一倉的篦縫的寬度不益過寬，閉路磨控制在10～14mm較為合適，各企業(yè)可通過實(shí)際生產(chǎn)情況而定。篦縫的排列方式大體上分為同心圓、輻射形、斜線形、多邊形等。如同心圓，磨機(jī)在正常運(yùn)行時，物料順同心圓切線方向運(yùn)動，物料速度比較快，不容易堵塞。而輻射形則物料與其垂直運(yùn)動，流速較慢，易堵塞篦縫。
3）裝載量與球磨機(jī)的級配
球磨機(jī)的級配與裝載量不僅僅直接影響水泥質(zhì)量的提高，更影響水泥單位電耗、球耗。所以在球磨機(jī)的管理與控制中放主要位置。
a）裝載量
球磨機(jī)總裝載量直接決定磨機(jī)的電耗，為提高球磨機(jī)的粉磨效率、降低電耗，確定合理的裝載量是前提，通過生產(chǎn)實(shí)踐得出以下確定磨機(jī)（各倉）裝載量公式：
Gw=D2L
在式中Gw為球磨機(jī)的裝載量（t）；
D為磨機(jī)有效直徑（m）；
L為磨機(jī)（各倉）有效長度 (m）
通過磨機(jī)的裝載量確定磨機(jī)功率的計(jì)算公式如下：
KW=7.5×磨機(jī)裝載量×磨機(jī)有效內(nèi)徑的平方根
式中7.5為系數(shù)。
b）級配
各種規(guī)格研磨體的配合比率（經(jīng)百分?jǐn)?shù)表示）稱為研磨體級配。
在確定合理的裝載量為前提下，合理確定各倉幾級鋼球進(jìn)行級配、各級鋼球的配合比例及平均球徑是保證粉磨效率的根本。在生產(chǎn)實(shí)踐中表明，大塊物料需用球徑較大的鋼球沖擊，小塊物料宜用小鋼球沖擊，細(xì)料應(yīng)以小鋼球進(jìn)行研磨。級配合理時，鋼球?qū)ξ锪霞从羞m當(dāng)?shù)臎_擊力，又有較多的沖擊次數(shù)和較強(qiáng)的研磨作用，且鋼球間有合理的孔隙率，保證物料經(jīng)適當(dāng)?shù)牧魉俅┻^磨機(jī)，保證了產(chǎn)品的細(xì)度，也提高了粉磨效率，得到低單位電耗、球耗的明顯效果。
級配的主要內(nèi)容是根據(jù)入磨物料的性質(zhì)、產(chǎn)品的細(xì)度要求和磨機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和工藝流程等來確定平均球徑；選擇合理的填充率，在沖擊力足夠的條件下，盡量增加裝入鋼球的個數(shù)，增加沖擊次數(shù)，提高粉磨效率。
在確定平均球徑前應(yīng)選擇合適的級數(shù)，在大多數(shù)企業(yè)，雙倉閉路磨一倉選4～5級，二倉3～4級；三倉磨為一倉4～5級，二倉為3～4級，三倉為2～3級。在確定各倉級數(shù)的前提下，確定各倉的平均球徑；
平均球徑的確定：平均球徑過大，產(chǎn)生比表面積的速度過低，產(chǎn)品的粗不易控制；平均球徑過小，產(chǎn)品中粒度偏大的料粒多。確定鋼球平均球徑的原則：要與入磨物料的粒度、硬度相適應(yīng)，鋼球平徑球徑與入磨物料的粒度成正比；與成品細(xì)度指標(biāo)相適應(yīng)，平均球徑與細(xì)度指標(biāo)成正比；與磨機(jī)的轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，轉(zhuǎn)速高時，離心力大，沖擊力大，應(yīng)相應(yīng)減少平均球徑，平均球徑與磨機(jī)轉(zhuǎn)速成反比；與襯板型號相適應(yīng)，襯板帶球能力低時，球的提升高度不足，沖擊力小，應(yīng)增大平均球徑，平均球徑與襯板提升能力成反比；與物料的耐磨性能相適應(yīng)，物料難磨時或流速快時，應(yīng)相應(yīng)減少平均球徑，降低物料流速。
可用以下公式計(jì)算平均球徑：
D=28×80%物料通過過篩孔孔徑(mm）的立方根+K1+K2
式中K1為閉路磨時為5,開路磨則為0
K2為生料磨時為5,水泥磨則為0
相對各水泥企業(yè)來說，級配原則都一樣，計(jì)算方法各企業(yè)有所不同。
4）選粉機(jī)
選粉機(jī)在此就不多言了，從最高的旋風(fēng)式選粉機(jī)發(fā)展為現(xiàn)大多數(shù)企業(yè)使用的O-Sepa高效選粉機(jī)。主要是提高選粉效率，使經(jīng)選粉機(jī)后回磨粗粉中夾帶的成品量減少。[NextPage]
二、球磨機(jī)管理及控制
管理的主要目的是防止帶病運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的發(fā)生及消除，實(shí)現(xiàn)設(shè)備精細(xì)運(yùn)轉(zhuǎn)，以低電耗、球耗實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高臺產(chǎn)生產(chǎn)。
實(shí)現(xiàn)精細(xì)運(yùn)轉(zhuǎn)的步驟：合理的生產(chǎn)指標(biāo)是指操作的目標(biāo)，指標(biāo)必須確定上下限范圍；正確的操作參數(shù)是必須控制的工藝途徑；故障排除措施指在執(zhí)行操作方法時，發(fā)生故障能及時快捷的排除。
1.合理的指標(biāo)
合理的生產(chǎn)指標(biāo)不僅能提高員工的積極性，對于企業(yè)來說，也是成本控制的一種措施；某些水泥廠生產(chǎn)指標(biāo)只有上限或下限，比如成品細(xì)度越細(xì)越好，離游鈣越低越好等等，這種控制方式會造成大的能耗浪費(fèi)，而且不見得有利于質(zhì)量。可通過企業(yè)內(nèi)部對設(shè)備的性能及各方面因素來確定帶有上下限的指標(biāo)。
2.正確的操作參數(shù)
球磨機(jī)的操作與控制主要是以循環(huán)負(fù)荷、選粉效率這兩個參數(shù)為目標(biāo)，合理的搭配風(fēng)、料、細(xì)度等三個參數(shù)來控制磨況與成品細(xì)度。
3.故障的排除
對故障的排除，如何及時的發(fā)現(xiàn)原因所在，并安全可靠的排除故障，是精細(xì)操作的所必須內(nèi)容。在此不做詳細(xì)介紹。
結(jié)束語
實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)降耗增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高效的主要措施是嚴(yán)格控制各種入磨原材料的水分、粒度、質(zhì)量；選用耐磨材質(zhì)的鋼球及襯板，合理級配及合理控制各項(xiàng)參數(shù)；建立各種管理技術(shù)臺帳加強(qiáng)對比總結(jié)；加強(qiáng)操作人員技能培訓(xùn)操作等來實(shí)現(xiàn)精細(xì)運(yùn)轉(zhuǎn)。
【作者: 唐步露】
