水泥球磨機(jī)鋼球級(jí)配的探討

水泥球磨機(jī)鋼球級(jí)配的探討

充填補(bǔ)球工藝合理的鋼球等級(jí)不僅影響到磨機(jī)的產(chǎn)量，也影響到產(chǎn)品質(zhì)量。因此，合理分配和充分利用球的等級(jí)、填充球和填充球是粉磨科技的主題?，F(xiàn)結(jié)合本人的工作實(shí)際,對(duì)水泥球磨機(jī)鋼球級(jí)配中需要注意的幾個(gè)因素進(jìn)行探討。1入磨材料的粒度入磨物料粒度的大小決定著鋼球的最大球徑和平均球徑。1.1增磨鋼球的生產(chǎn)在選擇最大球徑時(shí),應(yīng)考慮入磨物料的粒度、硬度、細(xì)度等因素,特別是物料粒徑的影響。如果物料的粒徑大,則鋼球的最大球徑也要大;如果入磨物料的粒徑發(fā)生變化,鋼球的級(jí)配也需隨之調(diào)整。因?yàn)榍虻膫€(gè)數(shù)與其直徑的3次方成反比,如果球徑過大,會(huì)使單位裝載質(zhì)量下球的個(gè)數(shù)減少,降低沖擊次數(shù),增大鋼球之間的空隙率,致使物料流速過快,容易造成跑粗。同時(shí)還會(huì)增加磨機(jī)襯板的磨損率和沖擊率,容易砸壞襯板螺栓。國(guó)際上,以邦德理論計(jì)算為基礎(chǔ),提出了計(jì)算最大球徑的公式:式中:B———最大球徑,mm;F———物料粒度,80%通過量的篩孔徑,mm;SW%nD———磨機(jī)內(nèi)徑,m。如果入磨熟料的最大粒徑為25mm,F≈15mm時(shí),計(jì)算得出的最大球徑為90mm,這與實(shí)際情況基本相符,與經(jīng)驗(yàn)配球法也相一致。即使喂料粒度較大時(shí),最大球徑也≯100mm。物料進(jìn)入細(xì)磨倉的粒度F≈0.5mm時(shí),計(jì)算得出的最大球徑為18～20mm,這比實(shí)際配球小得多,計(jì)算結(jié)果不符合實(shí)際情況,需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整,Ⅱ倉的最大球徑通常為60mm或50mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)入磨物料粒徑為30～25mm的占到15%時(shí),應(yīng)配入15%的球徑為100～90mm的大球。1.2平均球徑平均球徑是配球時(shí)的重要參數(shù),它受入磨粒度、水泥品種及強(qiáng)度等級(jí)、磨機(jī)倉數(shù)等因素的影響。分為質(zhì)量平均球徑和數(shù)量平均球徑。1.2.1平均質(zhì)量球徑質(zhì)量平均球徑可按(2)式計(jì)算:d1.2.2倉球徑的影響數(shù)量平均球徑可按(3)式計(jì)算:式中:d如果平均球徑大時(shí),沖擊力強(qiáng),空隙率大,物料流速快,細(xì)度粗;如果后倉的平均球徑大,則有利于消除粗顆粒,但不利于比表面積的增加,影響水泥強(qiáng)度的發(fā)揮。因此,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),在選擇平均球徑時(shí),應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:(1)第Ⅰ倉的物料粒度大,需要的沖擊力大,因而平均球徑要大;第Ⅱ倉需要增加物料的比表面積,因而平均球徑要小一些。(2)如果細(xì)度粗、喂料量大,為了控制細(xì)度,應(yīng)添加較小的球,以降低平均球徑。這樣,一方面增加了研磨能力,另一方面加大了料球的接觸面,有利于增大物料的比表面積,控制物料的細(xì)度。(3)磨機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)高時(shí),球的離心力大,鋼球提升得高,則平均球徑應(yīng)小一些。(4)粉磨礦渣水泥時(shí),由于其細(xì)磨阻力大,產(chǎn)量低,喂料量小,加之排料快,磨內(nèi)的球料比大,所以,在產(chǎn)品細(xì)度要求高時(shí),Ⅰ倉球徑應(yīng)小一些。只有當(dāng)?shù)V渣不干、排料慢時(shí),球徑才應(yīng)加大。根據(jù)以上情況,采用開流多倉磨粉磨P·O42.5水泥時(shí),建議Ⅰ倉平均球徑為(75±2)mm,Ⅱ倉平均球徑為(38±2)mm;采用圈流多倉磨粉磨P·S32.5水泥時(shí),建議Ⅰ倉平均球徑為(72±2)mm,Ⅱ倉平均球徑為(40±2)mm。2磨內(nèi)研磨體裝載量在確定鋼球裝載量時(shí),一般是根據(jù)磨機(jī)說明書中給出的值進(jìn)行裝載,然后根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)加以修正。鋼球裝載量可按(4)式計(jì)算:式中:G———磨內(nèi)研磨體裝載量,t;Vφ———磨機(jī)填充率,以小數(shù)表示;γ———研磨體容重,t/mDLγ值在動(dòng)力計(jì)算時(shí),全倉取4.5t/m在生產(chǎn)過程中,也有將磨機(jī)的裝載量按電機(jī)功率的1/10來取的。但是,由于很多磨機(jī)采用“大馬拉小車”的模式,電機(jī)的功率超出了磨機(jī)實(shí)際需要的功率,在造成浪費(fèi)的同時(shí),也使得這一值有些過大,需要在實(shí)際工作中不斷摸索,而且還要兼顧磨機(jī)的單位電耗,選取既高產(chǎn)、又經(jīng)濟(jì)的裝載量。3倉填充率對(duì)成品細(xì)度的影響磨機(jī)的負(fù)荷量主要考慮填充率,同時(shí)還要考慮磨機(jī)狀況、減速機(jī)與電動(dòng)機(jī)的狀況。對(duì)磨機(jī)內(nèi)各倉的研磨體裝載量總的要求是使磨機(jī)各倉的粉磨能力接近平衡。對(duì)于兩倉的閉路磨,一般采用Ⅱ倉略低于Ⅰ倉;兩倉開路磨的Ⅰ、Ⅱ倉之間采取水平法。例如Υ3.0m×13m管磨機(jī)中,各倉的填充率是Ⅰ倉小于Ⅱ倉,Ⅱ倉大于Ⅲ倉,Ⅲ倉小于Ⅳ倉。這樣有利于物料流速的均衡,達(dá)到控制成品細(xì)度的目的。在實(shí)際生產(chǎn)中,管磨機(jī)第Ⅰ倉的填充率通常為29%～30%。但是,近年來的有關(guān)資料顯示,磨機(jī)的填充率達(dá)到32%～33%,尤其是第Ⅰ倉提高填充率后,使得破碎能力增強(qiáng),物料流速加快,有利于磨機(jī)產(chǎn)量的提高。但一定要注意Ⅰ、Ⅱ倉粉磨能力的平衡,否則會(huì)導(dǎo)致電耗增大,也不利于設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。我們認(rèn)為,研磨體填充率、喂料量要與粉磨作業(yè)相匹配,磨機(jī)填充系數(shù)的確定要根據(jù)磨機(jī)各倉粉碎能力的平衡、設(shè)備完好條件和生產(chǎn)實(shí)踐積累的各種技術(shù)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行綜合分析,調(diào)整鋼球裝載量,合理進(jìn)行鋼球級(jí)配,以達(dá)到磨機(jī)高產(chǎn)、低耗的目的。4級(jí)配及級(jí)配配球的合理與否,除了上述因素外,各倉的級(jí)配也是十分重要的。一般來講,如果各倉粉磨能力平衡,產(chǎn)品細(xì)度適當(dāng),就能達(dá)到預(yù)計(jì)的產(chǎn)量,加之單位電耗合理,說明級(jí)配比較理想。正常情況下,停磨觀察料球比,如果Ⅰ倉露出料面半個(gè)球,Ⅱ倉料面剛剛淹沒鋼球,則說明級(jí)配合理。在磨機(jī)的鋼球級(jí)配中,一般采用4級(jí)配球法。如果級(jí)配過多,則空隙率較小,影響物料流速,不利于提高產(chǎn)量。目前也有2級(jí)配球法,但對(duì)其褒貶不一,通常在習(xí)慣上還是采用4級(jí)配球法。4級(jí)配球法的原則是“兩頭小,中間大”。表1為Υ3.0m×13m管磨機(jī)4個(gè)倉時(shí)的級(jí)配表。經(jīng)驗(yàn)配球法是根據(jù)入磨物料粒徑大小和顆粒篩分曲線進(jìn)行合理級(jí)配。其具體做法及需要考慮的影響包括:(1)測(cè)出入磨物料粒度級(jí)配。(2)根據(jù)入磨粒度的大小確定鋼球、鋼鍛的大小,然后4級(jí)配依次類推。(3)要考慮磨機(jī)是開路系統(tǒng)還是閉路系統(tǒng),因?yàn)槟C(jī)Ⅰ倉篦板通風(fēng)面積、磨內(nèi)風(fēng)速不相同,閉路系統(tǒng)的通風(fēng)面積要大10%～20%。(4)要注意每倉的鋼球裝載量和填充系數(shù)。5鋼球的參與比例鋼球級(jí)配合理后,在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中每7～10d就需要補(bǔ)球,補(bǔ)球不合理會(huì)影響磨機(jī)的級(jí)配,從而影響到磨機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量。所以,補(bǔ)球也是一項(xiàng)很重要的工作。一般來講,每半年需清一次倉。清倉時(shí),按要求將碎球、鐵渣及小球揀出,加完球后與標(biāo)準(zhǔn)加球量相比較,缺少的量一般是補(bǔ)入球徑最大的鋼球,或憑經(jīng)驗(yàn)加入一些其他規(guī)格的鋼球,但這種估算不準(zhǔn)確。如果是小型磨機(jī),清倉時(shí),可按計(jì)算的配比將鋼球按規(guī)格分類后添加,級(jí)配與計(jì)算值基本相符。但是,對(duì)于大型磨機(jī)由于鋼球數(shù)量太多,鋼球分類很費(fèi)時(shí),會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成影響。在生產(chǎn)實(shí)踐中有一種簡(jiǎn)單的測(cè)算方法,即運(yùn)用概率法和歸納法進(jìn)行抽樣計(jì)算,具有很好的指導(dǎo)性。方法是用號(hào)鋼絲制作個(gè)邊長(zhǎng)的方框先把磨內(nèi)的物料甩空,然后打開磨門進(jìn)入磨內(nèi),將方框水平放置在磨倉入口、出口兩處,沿徑向測(cè)量3點(diǎn),清點(diǎn)方框內(nèi)露出半個(gè)鋼球以上的各規(guī)格鋼球的數(shù)量并做好記錄。計(jì)算出鋼球的理論總質(zhì)量和各規(guī)格鋼球所占的比例,并將Υ100mm～Υ95mm的鋼球均視為Υ100mm的鋼球,依次類推。根據(jù)該倉的總添加量,可計(jì)算出各規(guī)格鋼球的質(zhì)量。實(shí)踐證明,這種方法省時(shí)、省力,比較準(zhǔn)確,