水泥磨磨內(nèi)級配

1、水泥磨磨內(nèi)級配為了尋求磨機鋼球的合理配合及其調(diào)整方法，本文將根據(jù)我國水泥工業(yè)閉路粉磨磨機配球的實際情況，闡述閉路磨機配球的特征，并提出配球的一般方法，以供閉路磨機配球工作參考。一、鋼球級配鋼球級配的合理選擇，主要根據(jù)被粉磨物料的物理化學性能、粉磨方式以及要求的產(chǎn)品細度等因素來確定。在鋼球裝載量一定時，小鋼球比大鋼球的總表面積大，與物料接觸的機會多，故對需要磨細的細粒物料，應(yīng)選用小鋼球，而單個大鋼球比單個小鋼球的能量大，所以對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)單位容積物料通過量有一定的關(guān)系。在閉路粉磨時，選

2、粉機的回磨粗料使磨內(nèi)單位容積物料通過量增加，使鋼球在沖擊時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，出磨物料的細度要求較細時，應(yīng)適當選用小鋼球，反之則大。按照上述因素關(guān)系，筆者對K·A·拉珠莫夫經(jīng)驗公式進行修正，得出的球徑計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單位容積物料通過量影響系數(shù)(見表1)。式中:Db磨內(nèi)鋼球最大級球徑(毫米)；db入磨物料平均最大級粒度(以物料通過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。每個編號的篩析結(jié)果用粒度特性坐標(如圖1)作出篩孔直徑與被測物料通過量(%)的關(guān)系曲線，查取通過80%物料量的篩孔孔徑定為入磨物料的平均粒度da；通過95%物料量的篩孔孔徑定為入磨物料的最大級粒度db。圖1計算平均粒度、最大級粒度用的坐標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，求出k。其方

4、法是:用試驗小磨將平潭標準砂磨至比面積3000±100厘米2/克，并記錄粉磨時間，然后以相同的粉磨時間將被測物料進行粉磨并測出其比面積值，兩比面積值的比即為相對易磨系數(shù):式中:So被測物料經(jīng)粉磨T時間后的比面積值(厘米2/克)；Ss平潭標準砂經(jīng)粉磨T時間后的比面積值(厘米2/克)。3.計算磨機待配球倉的單位容積物料通過量K。式中:A磨內(nèi)物料每小時的通過量(噸/時)；VM磨機(倉)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和最大級球徑Db。對于細粉磨倉的鋼球平均球徑和最大級球徑可按下列公式計算:式中:D2a細粉磨

5、倉配合鋼球的平均球徑(毫米)；d2a進入細粉磨倉的物料(包括入磨回料)的平均粒度(以通過80%物料的篩孔孔徑表示)(毫米)；k、f同式(1)。式中:D2b細粉磨倉內(nèi)鋼球的最大級球徑(毫米)；d2b入細粉磨倉的物料平均最大級粒度(以通過95%物料的篩孔孔徑表示)(毫米)；k、f同式(1)。(二)級配計算計算求得鋼球的平均球徑Da和最大級球徑Db后，需確定用幾種直徑的鋼球進行配合，推薦采用的級配數(shù)見表2。圖2和圖3是供選擇配球方案用的四級配球四方形圖表和 配球三角形圖表。當平均球徑、最大級球徑和級配數(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數(shù)。圖2a四級配表圖2b四級配表圖2c四級

6、配表圖2d四級配表圖3a 配表圖3b 配表圖3c 配表圖3d 配表由于生產(chǎn)過程中入磨物料的粒度和易磨性等因素變動較大，相應(yīng)的鋼球級配的平均球徑也應(yīng)有一個變動范圍，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分點選取不同的平均球徑作出幾種配球方案，以日常統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依據(jù)作出至少三個月周期內(nèi)磨機產(chǎn)量和電耗的曲線圖形(如圖4和圖5)，并進行一些必要的技術(shù)測定，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不同配球方案磨機小時產(chǎn)量比較線為第一方案配球的小時產(chǎn)量曲線-線為第二方案配球的小時產(chǎn)量曲線·線為第三方案配球的小時產(chǎn)量曲線圖5不同配球方案磨機單

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磨機有效容積(米3)。當磨機轉(zhuǎn)速一定時，填充率過低會增加鋼球的滑動；填充率過高則使鋼球的運動失去正常的瀉落軌跡，兩者都會導致磨機研磨效率降低。圖6是一臺2.7×4米球磨機某次試驗得出的鋼球填充率與磨機產(chǎn)量、單位產(chǎn)品電耗的關(guān)系。從圖中曲線可知:這臺磨機的填充率從32%提高到41.5%，磨機小時產(chǎn)量相應(yīng)提高，單位產(chǎn)品電耗則基本上保持一定值，當填充率

8、大于41.5%時，磨機小時產(chǎn)量已不再隨著提高，而磨機消耗功率仍繼續(xù)提高，所以單位產(chǎn)品電耗上升。據(jù)此可知，這臺球磨機的最佳填充率為41.5%。對于任何一臺磨機，實際上都存在一個最佳填充率。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，磨機產(chǎn)量比較高，產(chǎn)品細度符合要求，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)該通過試驗來求得最佳填充率，并根據(jù)影響因素的變化程度加以適當調(diào)整。對于二級閉路球磨機和多倉管磨機的鋼球填充率，還應(yīng)根據(jù)各級或各倉粉磨作

9、用的平衡狀態(tài)適當進行調(diào)整。例如一臺三倉管磨機如果粗磨能力不足，而細磨能力較強，則應(yīng)適當提高第一倉的填充率而降低細磨倉的填充率，使各倉粉磨作用相對平衡。如改變產(chǎn)品品種或質(zhì)量要求時，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磨機有效內(nèi)徑(米)；(對于異形襯板取平均值)；L磨機(或倉)有效長度(米)。鋼球的容重一般為4.564.85噸/米3。(見表4)。三、磨機配球舉例例一，計算一臺3×9米三倉閉路磨機的鋼球級配。1.磨機內(nèi)徑(Di)為2.9米。2.有效長度和有效容積列于表5。3.磨

10、機生產(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)試驗結(jié)果列于表6。5.計算和確定入磨物料平均粒度和平均最大級粒度。入一倉的物料平均粒度:da1=(13.25+17.42+21.65+15.72)/4=17.0(毫米)；入一倉的物料平均最大級粒度:db1=(22.0+31.4+39.0+29.7)/4=30.5(毫米)。入二、三倉的物料平均粒度和最大級配粒度，可通過磨內(nèi)取樣作物料篩析求得(或參考同類型磨機經(jīng)驗數(shù)據(jù))，例:入二倉的物料平均粒度da2=0.8(毫米)入二倉的物料最大級粒度db2=1.6(毫米)入三倉的物料平均粒度da3=0.2(毫米)入

11、三倉的物料最大級粒度db3=0.35(毫米)6.磨機喂料量為34噸/時，循環(huán)負荷為280%。計算得出的單位容積物料通過量(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)計算鋼球平均球徑和最大級球徑。選為35(毫米)；8.查圖2或圖3求各倉鋼球級配百分數(shù)。一倉鋼球按表2選用四級配，最大級球徑為100毫米，故查圖2a。因為大于最大級粒度的物料僅占總物料量的5%，所以，相對應(yīng)的最大級球徑的鋼球重量占總裝載量的百分數(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，即可得出配比(如表8)。二倉鋼球選用 配，最大級球徑為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，即可得出配比(如表8)。三倉鋼球選用 配，最大級球徑為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，即可得出配比(如表8)。9.按一般規(guī)律選取的鋼球填充率、計算出的鋼球占有容積和選取的鋼球容重列于表9。10.各倉鋼球的重量為:一倉:G1=Vs1·1=4.44×4.6=20.4(噸)；二倉:G2=Vs2·2=4.14×4.7=19.5(噸)；三倉:G2=Vs3·3=6.5×4.5=29.25(噸)；各倉分規(guī)格的鋼球重量分別以G1、G2、G3乘一、二、三倉鋼球

13、配比百分數(shù)(見表8)得出，列于表10。四、鋼球的磨損與補充為了盡量保持磨內(nèi)鋼球的合理級配，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，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，應(yīng)將礦渣中混入的鐵渣清除干凈。磨機在未喂入物料或存料量很少的情況下運轉(zhuǎn)，鋼球磨損顯著增加。當磨內(nèi)物料更多一些時，鋼球的磨損就比較小，但物料過多時，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，粗磨倉比細磨倉的鋼球磨損大，由于細粉磨倉的鋼球表面有細粉被吸附之故。磨機的轉(zhuǎn)速越高，鋼球磨損越大，磨內(nèi)鋼球填充率增加時，鋼球磨損也增大。鋼球的

14、材質(zhì)和成分，對鋼球磨損更有顯著影響。為了補償鋼球的磨損，磨機運轉(zhuǎn)一段時間后，要定期加球。確定定期加球最長的周期，應(yīng)根據(jù)鋼球磨損量不超過鋼球總裝載量的5%的時間而定，例如一臺3×9米的水泥磨，第一倉裝球量為22噸，連續(xù)運轉(zhuǎn)5天后，鋼球磨損量為1.0噸；磨損率為4.6%，則該磨機第一倉的補加球周期，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，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)計出磨機鋼球單位時間平均消耗量。然后按此作出每月、每個加球周期的計劃。2.根據(jù)磨機功率表或電流表的讀數(shù)對定期加球的重量或周期作臨時調(diào)整。3.利用磨機停磨或檢修機會，打開磨門檢查并測量球面高度H(如圖7a)。磨內(nèi)鋼球面不平整時，應(yīng)測量磨機進、出口兩端的H值，然后求出平均值。采用慢速輔助電機轉(zhuǎn)動停磨時，鋼球在磨內(nèi)一般呈斜面，則應(yīng)采用T字形活動拉尺(如圖7b)置于球面中心測量H值。根據(jù)測出的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，可采用以下經(jīng)驗公式直接計算填充率。圖7裝球填充率測量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磨機有效平均內(nèi)徑(米)。鋼球填充率