水泥磨磨內(nèi)級(jí)配

1、水泥磨磨內(nèi)級(jí)配為了尋求磨機(jī)鋼球的合理配合及其調(diào)整方法，本文將根據(jù)我國(guó)水泥工業(yè)閉路粉磨磨機(jī)配球的實(shí)際情況，闡述閉路磨機(jī)配球的特征，并提出配球的一般方法，以供閉路磨機(jī)配球工作參考。一、鋼球級(jí)配鋼球級(jí)配的合理選擇，主要根據(jù)被粉磨物料的物理化學(xué)性能、粉磨方式以及要求的產(chǎn)品細(xì)度等因素來(lái)確定。在鋼球裝載量一定時(shí)，小鋼球比大鋼球的總表面積大，與物料接觸的機(jī)會(huì)多，故對(duì)需要磨細(xì)的細(xì)粒物料，應(yīng)選用小鋼球，而單個(gè)大鋼球比單個(gè)小鋼球的能量大，所以對(duì)需要沖擊粉碎的大塊物料，應(yīng)選用大鋼球。 入磨物料的易磨性好，可選用小鋼球，易磨性差，則應(yīng)選用大鋼球。選用鋼球直徑大小還與磨內(nèi)單位容積物料通過(guò)量有一定的關(guān)系。在閉路粉磨時(shí)，選

2、粉機(jī)的回磨粗料使磨內(nèi)單位容積物料通過(guò)量增加，使鋼球在沖擊時(shí)受到一定的緩沖作用，因此，循環(huán)回料量多，鋼球的直徑要選用得大些，反之則小。此外，出磨物料的細(xì)度要求較細(xì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)選用小鋼球，反之則大。按照上述因素關(guān)系，筆者對(duì)K·A·拉珠莫夫經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行修正，得出的球徑計(jì)算公式能夠求得較合理的配球方案。(一)求出合理的平均球徑和最大級(jí)球徑。 式中:Da磨內(nèi)鋼球的平均球徑(毫米)；da入磨物料的平均粒度(以物料通過(guò)80%的篩孔孔徑表示)(毫米)；k入磨物料易磨系數(shù)；f單位容積物料通過(guò)量影響系數(shù)(見表1)。式中:Db磨內(nèi)鋼球最大級(jí)球徑(毫米)；db入磨物料平均最大級(jí)粒度(以物料通過(guò)95%

3、的篩孔孔徑表示)，(毫米)；f、k同式(1)。應(yīng)用公式(1)和(2)的計(jì)算步驟如下:1.作各種入磨物料的粒度篩析，求出da和db，一般用孔徑為30毫米、19毫米、13毫米、10毫米和5毫米的套篩作熟料或石灰石篩析，用孔徑為4毫米、2毫米、1毫米和0.25毫米的套篩作礦渣篩析。每個(gè)編號(hào)的篩析結(jié)果用粒度特性坐標(biāo)(如圖1)作出篩孔直徑與被測(cè)物料通過(guò)量(%)的關(guān)系曲線，查取通過(guò)80%物料量的篩孔孔徑定為入磨物料的平均粒度da；通過(guò)95%物料量的篩孔孔徑定為入磨物料的最大級(jí)粒度db。圖1計(jì)算平均粒度、最大級(jí)粒度用的坐標(biāo)1-熟料粒度分布線；2-礦渣粒度分布線。2.作各種入磨物料易磨性系數(shù)試驗(yàn)，求出k。其方

4、法是:用試驗(yàn)小磨將平潭標(biāo)準(zhǔn)砂磨至比面積3000±100厘米2/克，并記錄粉磨時(shí)間，然后以相同的粉磨時(shí)間將被測(cè)物料進(jìn)行粉磨并測(cè)出其比面積值，兩比面積值的比即為相對(duì)易磨系數(shù):式中:So被測(cè)物料經(jīng)粉磨T時(shí)間后的比面積值(厘米2/克)；Ss平潭標(biāo)準(zhǔn)砂經(jīng)粉磨T時(shí)間后的比面積值(厘米2/克)。3.計(jì)算磨機(jī)待配球倉(cāng)的單位容積物料通過(guò)量K。式中:A磨內(nèi)物料每小時(shí)的通過(guò)量(噸/時(shí))；VM磨機(jī)(倉(cāng))有效容積(米3)。4.根據(jù)K查表1得出f值。5.將以上求得的各數(shù)據(jù)代入式(1)和式(2)，即可求得鋼球的平均球徑Da和最大級(jí)球徑Db。對(duì)于細(xì)粉磨倉(cāng)的鋼球平均球徑和最大級(jí)球徑可按下列公式計(jì)算:式中:D2a細(xì)粉磨

5、倉(cāng)配合鋼球的平均球徑(毫米)；d2a進(jìn)入細(xì)粉磨倉(cāng)的物料(包括入磨回料)的平均粒度(以通過(guò)80%物料的篩孔孔徑表示)(毫米)；k、f同式(1)。式中:D2b細(xì)粉磨倉(cāng)內(nèi)鋼球的最大級(jí)球徑(毫米)；d2b入細(xì)粉磨倉(cāng)的物料平均最大級(jí)粒度(以通過(guò)95%物料的篩孔孔徑表示)(毫米)；k、f同式(1)。(二)級(jí)配計(jì)算計(jì)算求得鋼球的平均球徑Da和最大級(jí)球徑Db后，需確定用幾種直徑的鋼球進(jìn)行配合，推薦采用的級(jí)配數(shù)見表2。圖2和圖3是供選擇配球方案用的四級(jí)配球四方形圖表和 配球三角形圖表。當(dāng)平均球徑、最大級(jí)球徑和級(jí)配數(shù)確定后，根據(jù)這兩圖表可以較快地求得各種大小鋼球的配比百分?jǐn)?shù)。圖2a四級(jí)配表圖2b四級(jí)配表圖2c四級(jí)

6、配表圖2d四級(jí)配表圖3a 配表圖3b 配表圖3c 配表圖3d 配表由于生產(chǎn)過(guò)程中入磨物料的粒度和易磨性等因素變動(dòng)較大，相應(yīng)的鋼球級(jí)配的平均球徑也應(yīng)有一個(gè)變動(dòng)范圍，并采用優(yōu)選法確定最優(yōu)配球方案。具體作法是:確定平均球徑的優(yōu)選范圍，按0.618分點(diǎn)選取不同的平均球徑作出幾種配球方案，以日常統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)作出至少三個(gè)月周期內(nèi)磨機(jī)產(chǎn)量和電耗的曲線圖形(如圖4和圖5)，并進(jìn)行一些必要的技術(shù)測(cè)定，然后加以分析比較，得出在一定生產(chǎn)條件下的最佳配球方案。圖4不同配球方案磨機(jī)小時(shí)產(chǎn)量比較線為第一方案配球的小時(shí)產(chǎn)量曲線-線為第二方案配球的小時(shí)產(chǎn)量曲線·線為第三方案配球的小時(shí)產(chǎn)量曲線圖5不同配球方案磨機(jī)單

7、位比面積電耗比較線為第一方案配球的電耗曲線；-線為第二方案配球的電耗曲線；·線為第三方案配球的電耗曲線。二、鋼球的填充率與裝載量(一)鋼球的填充率鋼球的填充率以下式表示:式中:磨內(nèi)鋼球填充率(%)；Vs磨內(nèi)鋼球填充的容積(米3)；VM磨機(jī)有效容積(米3)。當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，填充率過(guò)低會(huì)增加鋼球的滑動(dòng)；填充率過(guò)高則使鋼球的運(yùn)動(dòng)失去正常的瀉落軌跡，兩者都會(huì)導(dǎo)致磨機(jī)研磨效率降低。圖6是一臺(tái)2.7×4米球磨機(jī)某次試驗(yàn)得出的鋼球填充率與磨機(jī)產(chǎn)量、單位產(chǎn)品電耗的關(guān)系。從圖中曲線可知:這臺(tái)磨機(jī)的填充率從32%提高到41.5%，磨機(jī)小時(shí)產(chǎn)量相應(yīng)提高，單位產(chǎn)品電耗則基本上保持一定值，當(dāng)填充率

8、大于41.5%時(shí)，磨機(jī)小時(shí)產(chǎn)量已不再隨著提高，而磨機(jī)消耗功率仍繼續(xù)提高，所以單位產(chǎn)品電耗上升。據(jù)此可知，這臺(tái)球磨機(jī)的最佳填充率為41.5%。對(duì)于任何一臺(tái)磨機(jī)，實(shí)際上都存在一個(gè)最佳填充率。圖6填充率與產(chǎn)量、電耗的關(guān)系為填充率與產(chǎn)量的關(guān)系曲線；·為填充率與電耗的關(guān)系曲線。在最佳填充率的裝填下，磨機(jī)產(chǎn)量比較高，產(chǎn)品細(xì)度符合要求，單位產(chǎn)品的電耗最低。鋼球填充率的選擇范圍列于表3。鋼球最佳填充率與磨機(jī)的型式、規(guī)格、內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性以及被粉磨物料的性能等有關(guān)。因此，應(yīng)該通過(guò)試驗(yàn)來(lái)求得最佳填充率，并根據(jù)影響因素的變化程度加以適當(dāng)調(diào)整。對(duì)于二級(jí)閉路球磨機(jī)和多倉(cāng)管磨機(jī)的鋼球填充率，還應(yīng)根據(jù)各級(jí)或各倉(cāng)粉磨作

9、用的平衡狀態(tài)適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。例如一臺(tái)三倉(cāng)管磨機(jī)如果粗磨能力不足，而細(xì)磨能力較強(qiáng)，則應(yīng)適當(dāng)提高第一倉(cāng)的填充率而降低細(xì)磨倉(cāng)的填充率，使各倉(cāng)粉磨作用相對(duì)平衡。如改變產(chǎn)品品種或質(zhì)量要求時(shí)，也應(yīng)考慮調(diào)整鋼球的填充率。(二)鋼球裝載量鋼球裝載量的計(jì)算式為:G=Vs=0.00785DL(8)式中:G鋼球裝載量(噸)；鋼球容重(噸/米3)；DI磨機(jī)有效內(nèi)徑(米)；(對(duì)于異形襯板取平均值)；L磨機(jī)(或倉(cāng))有效長(zhǎng)度(米)。鋼球的容重一般為4.564.85噸/米3。(見表4)。三、磨機(jī)配球舉例例一，計(jì)算一臺(tái)3×9米三倉(cāng)閉路磨機(jī)的鋼球級(jí)配。1.磨機(jī)內(nèi)徑(Di)為2.9米。2.有效長(zhǎng)度和有效容積列于表5。3.磨

10、機(jī)生產(chǎn)普通水泥，物料的配比為:熟料82%；礦渣15%；石膏3%。4.入磨物料的粒度篩析和易磨系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果列于表6。5.計(jì)算和確定入磨物料平均粒度和平均最大級(jí)粒度。入一倉(cāng)的物料平均粒度:da1=(13.25+17.42+21.65+15.72)/4=17.0(毫米)；入一倉(cāng)的物料平均最大級(jí)粒度:db1=(22.0+31.4+39.0+29.7)/4=30.5(毫米)。入二、三倉(cāng)的物料平均粒度和最大級(jí)配粒度，可通過(guò)磨內(nèi)取樣作物料篩析求得(或參考同類型磨機(jī)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù))，例:入二倉(cāng)的物料平均粒度da2=0.8(毫米)入二倉(cāng)的物料最大級(jí)粒度db2=1.6(毫米)入三倉(cāng)的物料平均粒度da3=0.2(毫米)入

11、三倉(cāng)的物料最大級(jí)粒度db3=0.35(毫米)6.磨機(jī)喂料量為34噸/時(shí)，循環(huán)負(fù)荷為280%。計(jì)算得出的單位容積物料通過(guò)量(K)和查表1得出的f值列于表7。7.據(jù)式(1)、式(2)、式(5)和式(6)計(jì)算鋼球平均球徑和最大級(jí)球徑。選為35(毫米)；8.查圖2或圖3求各倉(cāng)鋼球級(jí)配百分?jǐn)?shù)。一倉(cāng)鋼球按表2選用四級(jí)配，最大級(jí)球徑為100毫米，故查圖2a。因?yàn)榇笥谧畲蠹?jí)粒度的物料僅占總物料量的5%，所以，相對(duì)應(yīng)的最大級(jí)球徑的鋼球重量占總裝載量的百分?jǐn)?shù)一般可設(shè)定為1020%，今取15%與平均球徑81.5毫米相合于0點(diǎn)，即可得出配比(如表8)。二倉(cāng)鋼球選用 配，最大級(jí)球徑為60毫米，故查圖3c。取60毫米鋼球

12、的比例為20%與平均球徑48毫米相合于0點(diǎn)，即可得出配比(如表8)。三倉(cāng)鋼球選用 配，最大級(jí)球徑為35毫米，查圖3d，取35毫米鋼球的比例為20%與平均球徑29.5毫米相合于0點(diǎn)，即可得出配比(如表8)。9.按一般規(guī)律選取的鋼球填充率、計(jì)算出的鋼球占有容積和選取的鋼球容重列于表9。10.各倉(cāng)鋼球的重量為:一倉(cāng):G1=Vs1·1=4.44×4.6=20.4(噸)；二倉(cāng):G2=Vs2·2=4.14×4.7=19.5(噸)；三倉(cāng):G2=Vs3·3=6.5×4.5=29.25(噸)；各倉(cāng)分規(guī)格的鋼球重量分別以G1、G2、G3乘一、二、三倉(cāng)鋼球

13、配比百分?jǐn)?shù)(見表8)得出，列于表10。四、鋼球的磨損與補(bǔ)充為了盡量保持磨內(nèi)鋼球的合理級(jí)配，應(yīng)注意消除和削弱影響鋼球磨損的各種因素。被粉磨物料的硬度與鋼球的硬度接近時(shí)，鋼球的磨損最大。所以通常要求鋼鐵廠采用有效的礦渣水淬方法，降低礦渣硬度。在粉磨礦渣水泥時(shí)，應(yīng)將礦渣中混入的鐵渣清除干凈。磨機(jī)在未喂入物料或存料量很少的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，鋼球磨損顯著增加。當(dāng)磨內(nèi)物料更多一些時(shí)，鋼球的磨損就比較小，但物料過(guò)多時(shí)，雖然鋼球磨損減少，但研磨效率將降低。入磨物料粒度增大時(shí)，粗磨倉(cāng)比細(xì)磨倉(cāng)的鋼球磨損大，由于細(xì)粉磨倉(cāng)的鋼球表面有細(xì)粉被吸附之故。磨機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，鋼球磨損越大，磨內(nèi)鋼球填充率增加時(shí)，鋼球磨損也增大。鋼球的

14、材質(zhì)和成分，對(duì)鋼球磨損更有顯著影響。為了補(bǔ)償鋼球的磨損，磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，要定期加球。確定定期加球最長(zhǎng)的周期，應(yīng)根據(jù)鋼球磨損量不超過(guò)鋼球總裝載量的5%的時(shí)間而定，例如一臺(tái)3×9米的水泥磨，第一倉(cāng)裝球量為22噸，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)5天后，鋼球磨損量為1.0噸；磨損率為4.6%，則該磨機(jī)第一倉(cāng)的補(bǔ)加球周期，最少應(yīng)每隔5天加一次球。如有特殊因素影響鋼球磨損量變化時(shí)，加球周期也應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。定期加球的作法如下:1.在正常生產(chǎn)條件下，統(tǒng)計(jì)出磨機(jī)鋼球單位時(shí)間平均消耗量。然后按此作出每月、每個(gè)加球周期的計(jì)劃。2.根據(jù)磨機(jī)功率表或電流表的讀數(shù)對(duì)定期加球的重量或周期作臨時(shí)調(diào)整。3.利用磨機(jī)停磨或檢修機(jī)會(huì)，打開磨門檢查并測(cè)量球面高度H(如圖7a)。磨內(nèi)鋼球面不平整時(shí)，應(yīng)測(cè)量磨機(jī)進(jìn)、出口兩端的H值，然后求出平均值。采用慢速輔助電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)停磨時(shí)，鋼球在磨內(nèi)一般呈斜面，則應(yīng)采用T字形活動(dòng)拉尺(如圖7b)置于球面中心測(cè)量H值。根據(jù)測(cè)出的H值，查圖8即可得出磨內(nèi)鋼球的填充率。鋼球填充率大于32%的磨機(jī)，可采用以下經(jīng)驗(yàn)公式直接計(jì)算填充率。圖7裝球填充率測(cè)量a-水平球面量球；b-斜面球面量球。式中:o磨內(nèi)鋼球填充率(%)；H鋼球表面至磨內(nèi)頂部襯板的距離(米)；D1磨機(jī)有效平均內(nèi)徑(米)。鋼球填充率