第七届中国水泥工业粉磨技术研讨会将在绵阳召开
由成都建筑材料工业设计研究院有限公司、西南科技大学、西南水泥有限公司联合主办的以“绿色低碳 科技赋能”为主题的第七届中国水泥工业粉磨技术研讨会将于2024年4月24日-26日在绵阳绵州酒店举办。
怎样降低水泥磨使用陶瓷研磨体后的减产幅度
2017/05/22 11:28
来源：中国建材报
在国内球磨机水泥粉磨系统中，由于各地的熟料、混合材等物料易磨性的差异，以及生产水泥的品种、工艺生产线的设备配置、工人技术水平的不同等，相同球磨机的台时产量差距很大。最近，常听说许多水泥企业使用陶瓷研磨体之后，出现了“降产”现象；又听说不少企业没有减产，反而“增产”了。这并不奇怪，因为这些企业在应用陶瓷研磨体之前的“起点”不一样。......
在国内球磨机水泥粉磨系统中，由于各地的熟料、混合材等物料易磨性的差异，以及生产水泥的品种、工艺生产线的设备配置、工人技术水平的不同等，相同球磨机的台时产量差距很大。最近，常听说许多水泥企业使用陶瓷研磨体之后，出现了“降产”现象；又听说不少企业没有减产，反而“增产”了。这并不奇怪，因为这些企业在应用陶瓷研磨体之前的“起点”不一样。
以Φ4.2×13m水泥球磨机为例，同样生产PO42.5水泥，高的台时产量可达到280t/h，低的台时产量却只有170t/h左右。一般来说，如果水泥球磨机原来的台时产量能够达到全国平均水平，使用陶瓷研磨体之后出现了“降产”现象，幅度在10%之内，这是正常情况。我们只要认真总结经验，采取必要的技术措施，一定可以逐步缩小减产的幅度。
使用陶瓷研磨体为什么会引起水泥磨“减产”呢？毫无疑问，在工艺条件没有改变的情况下，是更换了研磨体才出现了“减产”。钢球的容重为4.5t/m3，而陶瓷研磨体的容重为2.2t/m3，根据牛顿第二定律，作用力与物体的质量成正比。在球磨机内研磨体对物料所产生的作用力，无论是冲击力还是研磨力都会变小，出力少了，做的功就小了。虽然延长做功的时间可以弥补损失，但干法水泥球磨机很难做到延长做功时间，为了确保出磨产品的细度合格率，“降产”就是必然结果。
除此之外，目前水泥球磨机是为金属研磨体量身定做的粉磨设备，它要求钢球的填充率不超过50%，由于陶瓷研磨体的容重仅有钢球的二分之一，如果填充率不变，陶瓷研磨体的装载量，只能是钢球的一半，粉磨做功的能力就更小了。又由于球磨机是一个连续运转的粉磨设备，物料从磨头进入到磨尾卸出，仅有18～20分钟，没有更多的时间给研磨体做功，物料进来多了，出磨的细粉必然“跑粗”，要保证产品细度合格率，只能减少进磨的物料量，才能磨得细一些。以上这些，就是使用陶瓷研磨体会引起球磨机“降产”的原因。
怎样才能减少水泥球磨机使用陶瓷研磨体后的“减产”幅度呢？我们可以将“能量转换的分配”作为切入点。水泥球磨机的工作过程，实质上是一个将电能转换成机械能，利用研磨体将物料由大块粉碎成小块、由粗颗粒粉磨成细颗粒的过程。在此过程中，做功的机械能也是撞击做功和摩擦做功同时作用并转换分配的过程，大块变小块阶段需要撞击做功多一些。而粗颗粒变细颗粒阶段，需要摩擦做功为主要形式。从研磨体的质量大小方面来分析，大球的撞击做功强于小球的做功；而从研磨体的种类方面来看，陶瓷研磨体的摩擦做功优于金属研磨体的做功。球磨机的生产过程是一个能量转换且合理分配的过程，所以，更换研磨体之后，只要“重新分配、力求合理”，就可以实现新的粉磨平衡，减少其“减产”的幅度。
在水泥粉磨过程中，粗颗粒物料变成细颗粒物料需要摩擦做功，摩擦做功又分为滚动摩擦做功和滑动摩擦做功。研究表明：相同小规格的陶瓷研磨体滑动摩擦做功比金属研磨体略有优势，物料越细，优势越明显。因此，在研磨水泥成品的阶段，陶瓷研磨体能够发挥更好的作用。与钢球、钢锻对比，装载量相同时，陶瓷研磨体的数量多、比表面积大，同时与物料接触的面积和机会更多，有利于提高研磨效率。这对于减少水泥球磨机使用陶瓷研磨体后的“减产”幅度十分有利，应充分发挥其作用。
避免水泥球磨机减产的具体做法可参照如下：
1.力求预粉碎的辊压机和V选系统提供更细的入磨物料粒度。
2.改溜管加料方式为螺旋进料方式，缩短磨头“空料区”的长度，提高头仓的利用率。
3.调整隔仓板的位置，确保一仓长度大于3.5米。
4.力求入磨物料粒度小于0.08mm方孔筛筛余45%以下。
5.更换磨机头仓阶梯衬板为中波型衬板，改变研磨体运动形式由抛落状态变为倾泻状态，转化研磨体的做功形式，使摩擦做功大于撞击做功。
6.一仓钢球最大球径≤50mm，平均球径25～31mm；填充率增加到34%以上，最佳范围37%～39%。
7.二仓陶瓷研磨体最大球径≤25mm，平均球径为15～20mm，填充率范围40%～42%。
8.异型陶瓷研磨体（短柱形、胶囊形）研磨能力优于球形，但磨耗大于球形。
编辑：俞美玲
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