影响磨机产质量的工艺因素
影响磨机产质量的工艺因素
1.1入磨物料粒度
由于磨机干法粉磨时的能量利用率仅为2~3%，国内外工程技术人员经过多年的科学研究和生产实践，提出了“多破少磨、以破代磨”的预粉碎工艺，使磨机的产量大幅度提高，粉磨电耗也明显降低，增产节能效果很好。
所谓“预粉碎工艺”，就是将入磨物料的粒度由原来的20-25mm缩小到3-5mm，将球磨机Ⅰ仓的工作内容转移到破碎机中完成，从而实现提高磨机产量的目的。按产品粒度来分，一般将产品粒度小于3-5mm的破碎机称之为细碎破碎机（简称为细碎机）。磨机设计制造的铭牌产量（生产能力），是按入磨物料平均粒度为25mm时确定的，在其小于25mm的条件下，磨机产量可按面的经验公式换算：
Qb=Qa（Da/Db）x
式中Qa为入磨物料粒度在Da、（mm）时的球磨机产量，t／h；
Qb为入磨物料粒度为Db（mm）时的球磨机产量，t／h；
X为产量变化系数0.1~0.。
生产实践表明，当入磨物料平均粒度从25mm分别降至5、3和2mm时，则磨机产量可分别提高38%、53%和66%。
1.2入磨物料水分与温度
物料的水分直接影响着配料的准确性和磨机的产量与电耗。其原因有二：首先，由于物料水分大而影响喂料的均匀性，并使喂料时间延长。实践证明，干料与湿料（水分≥2.5%）相比，喂料时间相差20-30秒。其次，由于湿物料喂入过多，就有可能造成饱磨或将磨内衬板粘上厚厚一层湿料，只好被迫停磨处理。其次，由于湿物料喂入过多，就有可能造成磨内糊球、糊衬板的现象发生，甚至出现“饱磨”而被迫停磨处理。一般来说，入磨物料综合水分每增加1%，磨机产量会降低8-10%；当水分大于5%时，干法磨机基本上无法进行粉磨作业了。
需要指出的是并不是入磨物料越干越好，尤其是水泥磨。磨内研磨体对物料的冲击和摩擦过程中产生静电，使细小的颗粒带有电荷，水泥粉中的最小颗粒粘附在研磨体和衬板表面，温度越高、颗粒越小、研磨体越小，产生的静电量就越大，吸附作用也就越强。入磨物料温度超过80℃，磨内温度就有可能超过℃，过高的磨内温度，较大的颗粒物料也会产生静电吸附作用。由于静电吸附作用，细磨仓中许多微小的颗粒会产生集聚现象，在研磨体的冲击作用下，细小的物料颗粒会被撞击在一起并压实在不平整的研磨体或衬板表面上，形成细小的颗粒层，实际上是一个衬垫，对研磨体的冲击和研磨起缓冲作用，这种现象很容易被误认为是由于物料潮湿引起的，实际上愈干燥的物料糊球现象愈严重。另一方面，当入磨物料水分过小时，粉磨过程中产生的热量无法通过水蒸气带出磨外，磨内温度升高，相对湿度降低，空气的导电性变差，静电吸附作用加强。正常情况下，入磨熟料温度≤60℃，入磨物料综合水分以控制在1.0-1.5%比较合适。
1.3入磨物料的特征与易磨性
入磨物料的品种及其配比，直接关系到磨机的产、质量和单产电耗。目前水泥使用的任何混合材都会降低水泥的强度，只是混合材的活性不同，其降低的程度不同而已。在常用混合材中，矿渣的活性最好，但矿渣的比表面积在m2/kg以下时，其对水泥强度的影响并没有反映出它的优势。
物料的易磨性对磨机产量和产品质量的影响是显而易见的。这一点在立窑水泥企业，以往没有得到重视。国家标准规定，物料的易磨性系数以粉碎功指数表示。由于大多数企业没有专业检测设备，一般以试验小磨测物料与标准砂的相对易磨性系数，也能够作为确定粉磨工艺参数的参考。我们使用的原、燃材料的相对易磨性系数测得后，球磨机研磨体的装载量和级配设计计算及调整，就有了依据，提高磨机的产质量也就可以采用科学的手段和方法来调控。
相对易磨性的测定与计算方法：先取3kg老的标准砂(平潭砂)置于化验室试验小磨(Φ×mm)中粉磨至比表面积为±10m2/kg，如耗时为t分钟。再取3kg被测物料（如系大块的物料，则必须预先破碎至≤7mm）置于上述试验小磨中粉磨t分钟，测定其比表面积并以其除以标准砂的比表面积所得的商即为该物料的相对易磨性系数。
易磨性系数与物料的结构有很大关系，即使是同一种物料，它们的易磨性系数也不尽相同。如结构致密、结晶好的石灰石，其易磨性系数就小，难磨。熟料的易磨性与其各矿物组成的含量、冷却环境有关。实践表明，熟料中KH和P值高、C3S量多、C4AF少、冷却得快，其质地较脆，则易磨性系数就大；如KH和P值较低、C2S和C4AF含量、经冷却缓慢或因还原气氛而结成大块的熟料必然致密，韧性大，易磨性系数小，很难磨。矿渣的易磨性系数相差也很大，刚出炉经水淬急冷处理的矿渣，疏松多孔，颗粒细小，其易磨性系数就大，约为1.2-1.3；如出炉矿渣明显降温后再水淬，则结晶颗粒致密，比重大，其易磨性系数就小，约为0.7-0.9，很难磨。
1.4粉磨工艺流程
不考虑磨前的预粉碎，粉磨工艺流程可分为开路流程和闭路流程（简称开流和圈流）。在相同条件下，后者的产量比前者约高20~30%；实行新标准后，要求水泥出磨的筛余大大降低，圈流粉磨的水泥也要求较高的比表面积和合理的颗粒级配，因此，开流粉磨的水泥早期强度高的优势已经不很明显了，所以，建议有条件的水泥厂，尽量采用圈流粉磨的工艺流程，这样既可以避免开流粉磨的过粉磨现象，又能保证磨机的节能高产。
过去对圈流粉磨的工艺控制，常采用“循环负荷率”和“选粉效率”两个技术参数来实现。实践证明，在出磨细度和成品细度基本不变的情况下，采用出磨细度和回粉细度来调控圈流粉磨系统，更为快捷、方便。
1.5对粉磨成品的比表面积要求
不论是生料粉磨，还是水泥粉磨，成品的细度不同，对粉磨过程的产质量影响都很大。我们通过生产实践统计、试验、归纳和计算，得到了粉磨产品比表面积与磨机产量的经验计算公式：QB=QA（FA／FB）
X式中QA球磨机原来的产量，t／h
FA原来粉磨产品的比表面积，m2／kg
QB球磨机改变比表面积后的产量，t／h
FB后来粉磨产品的比表面积m2／kg
X产量变化系数1.1－1.6（平均1.35）
按此公式计算，磨机产品比表面积为m2/kg时产量若为10t／h，如果将产品比表面积提高到m2/kg，则磨机产量将降低至8.1t／h。
2影响磨机产质量的机械因素
2.1磨机筒体内的通风
磨机内部通风状况的好坏，直接影响到粉磨效率的发挥，这是开流磨及采取自然拔风的磨机比较普遍存在的问题。当物料水分偏大而磨机通风不良时，磨内水蒸汽排放困难，不仅潮湿细粉粘附堵篦缝，降低了单位时间内物料的通过量及流速。同时，这些研磨体在研磨物料时由于静电原因还会在衬板工作表面附着形成“缓冲垫层”，从而导致研磨体对物料的冲击破碎功能大大减弱。当衬板表层粘附细粉厚度达1mm时，能使研磨体对物料的冲击力减至无料时的三分之一，进而导致磨机产量下降，粉磨电耗上升。比较简捷的解决办法是在磨尾拔气筒上部增设轴流风机，同时对磨机回转筛、出料溜槽等部位进行密闭堵漏，防止因漏风而造成磨机通风短路。这样磨机内部通风顺畅，也彻底解决了磨头冒灰的问题。
磨内通风良好有利于降低磨内温度、排出水分、减少过粉磨现象和提高粉磨效率。经验证明，圈流粉磨的球磨机，磨内风速应保持在0.8-1.0m／s左右，而开流粉磨时应控制在1.0-1.2m／s左右，这样才能适应磨机节能高产的要求。我们也可以按磨机实际产量来进行通风机的选型，经验公式如下：Q=G
式中Q为球磨机通风量，m３／h
G为球磨机产量，t／h
为经验系数。
2.2磨内结构
磨内结构是指磨机筒体内的衬板、篦板、隔仓板和进、出料装置等。
磨机衬板主要是用来保护筒体，避免研磨体和物料对筒体的直接冲击和摩擦的，其次是可以用不同型式的衬板来调整各仓内研磨体的运动状态。物料在被粉磨过程中，由于第一仓物料粒度较大，要求研磨体以冲击作用为主，研磨体应呈抛落状态；而细磨仓物料较小，为使产品达到要求的粉磨细度，要求研磨体以研磨为主，研磨体应呈倾泻状态。研磨体的抛落状态或倾泻状态取决于磨机不同的转速，但磨机只有一个固定转速，这就与研磨体要求的运动状态发生了矛盾，为解决这个矛盾，就可以利用不同表面形状的衬板（如平衬板、压条板、突棱波形衬板、阶梯衬板、螺旋衬板、沟糟衬板等），使与研磨体具有不同的摩擦系数来改变研磨体的运动形态，以适应物料粉磨过程的要求，从而提高粉磨效率。
磨机隔仓板的作用是：
⑴将研磨体分隔开。在粉磨过程中，物料的粒径向磨尾的方向减少，对研磨体的运动状态的要求也由开始的以冲击作用为主而逐渐变为以研磨作用为主，使用隔仓板就可以将冲击作用为主的研磨体（如较大的钢球）和以研磨为主的研磨体（如钢段和小钢球）进行分级。同时也可以将以冲击作用为主的研磨体根据其冲击作用的大小而进行粗略的分级（如三仓磨的一、二仓）；
⑵防止大颗粒物料窜向出料端，隔仓板对物料有筛分作用，只允许小于筛孔的物料通过，防止过大颗粒进入冲击力较弱的区域；
⑶控制磨内物料的流速，隔仓板上筛孔的数量、大小、排列方式都可以影响物料的通过能力；⑷能控制和改善磨机通风状况，因此也就决定了磨内物料的充填程度，控制了物料在磨内经受的粉磨时间，可起到统一产量和质量、稳定磨机正常生产的作用。
目前立窑水泥企业使用规格为φ2.2m及其以下的球磨机，尽管磨机是新购置的，但制造磨机所使用的图纸，还在沿用二十世纪五、六十年代的设计资料。如：进料口为90°的直角进料、磨头进料螺旋叶片角度为37°、隔仓板位置和衬板形式等一律照旧。因此，出现进料口有物料滞留区、进料速度慢、影响通风面积、对预粉碎后的物料各仓位产生粉磨不均衡、粉磨效率低等现象，限制了球磨机的优质、节能、高产。进行适当的磨机结构调整，无疑是十分必要的。
2.3合理调整研磨体装载量与级配
由于粉磨工艺条件的变化，传统的填充率设计和配球方法已很难适应目前磨机节能高产的需要。必须根据实际的入磨物料粒度、易磨性系数（或相对易磨性系数）、衬板及隔仓板的形式、安装位置、磨机功率、转速等，进行必要的各仓位研磨体动态试验、计算确定。
①研磨体装载量
磨机内研磨体（钢球、钢段）的装载量一般根据磨机的有效直径、有效长度、填充系数和研磨体的比重等计算确定，较麻烦。现特推荐一个由黄有丰教授提出并经生产实践检验可使用的筒易公式：
研磨体装载量G=D2Lt
式中：D为磨机的有效直径m；
L为磨机的有效长度m。
另还可根据研磨体装载量的吨数大致确定应配多大功率的电机。即1吨研磨体量要求配备约10-12kW的电机功率。研磨体的级配与入磨物料的粒度有着直接的关系，入磨物料的粒度一旦有变化，研磨体的级配则应作相应的调整。
②磨机填充率（系数）
装入磨内研磨体之容积占磨机有效容积的百分比称为磨机的填充系数，又称填充率。它是反映磨内研磨体装载量多少的一种常用表示方法。其值与磨机的结构、转速、粉磨形式、粗或细粉磨以及研磨体材质等因素有关。管磨机和球磨机较低，一般为0.40以下。关于磨机各仓的填充率（系数）对磨机产量的影响己有许多文章、专著介绍，恕不在此赘述。但对每一台磨机而言，在工艺条件相对稳定的情况下，都存在有一个最佳的填充率，此时产量最高而电耗又最低。我国设计的中小型磨机，产品说明书中给定的填充率取值偏低，包括研磨体级配基本不适用，而配套的电机又有较多的富余。
在粉磨容积不变的情况下，适当提高填充率（研磨体装载量），增大研磨体对物料的粉磨概率，不失为磨机高产、稳产的有效方法。但相同规格的磨机因采用不同的粉磨工艺流程，其填充率也不同。如开流磨，为必须达到和稳定出磨产品的细度指标，故Ⅱ仓（细磨仓）的填充率应大于Ⅰ仓（粗磨仓）1-4%，以使物料在磨内流速不致太快；而圈流粉磨工艺则为发挥选粉设备对出磨物料的分级作用而要求物料在磨内流速必须加快，此时Ⅱ仓（细磨仓）的填充率应小于Ⅰ仓（粗磨仓）。如为了提高水泥粉的比表面积，有意识地加大Ⅱ仓（细磨仓）的填充率，则是例外。
③研磨体级配
为了使磨机的粉磨效率提高，不仅要考虑研磨体的装载量，而且还必须确定用那几种规格的研磨体及它们的用量，即研磨体的级配。
磨机在进行粉磨时，物料一方面受到研磨体的冲击作用，另一方面也受到研磨体的研磨作用。显然，在单位时间内，研磨体与物料接触点越多，粉磨越容易完成。当磨机装载量一定时，要增加物料与研磨体的接触，则研磨体的尺寸越小越好。
但另一方面，要想将较大物料块击碎，则研磨体必须有足够的冲击能力才行。磨机的任务是既要保证对较大的料块进行破碎，而又要将物料研磨到一定的细度，因此，在其它条件一定的情况下（如磨机各仓长度、入磨物料粒度等），这个任务只有通过选择大小适合的研磨体和将它们合理配比才能完成。4球磨机优质节能高产的主要途径
实践证明：“磨前增加预粉碎工艺、磨内进行结构改进、磨后选择高效选粉机”是实现球磨机优质、节能、高产的主要途径。其中磨前细碎是“前提”，磨内改造是“根本”，磨后优选是“保证”。
转载请注明：http://www.abuoumao.com/hykh/8610.html
