提高球磨機(jī)產(chǎn)量的幾個(gè)關(guān)鍵問題

　　一、存在的問題  

　　1.1球磨機(jī)的產(chǎn)量問題  

　　通常來(lái)說(shuō)，提高球磨機(jī)產(chǎn)量的直接途徑有3種：  
　　1. 磨機(jī)前加置細(xì)碎機(jī)；  
　　2. 改進(jìn)粉磨系統(tǒng)，提高粉磨效率；  
　　3. 加置高效選粉機(jī)。  

　　上述3種方法，任何1種都可以大幅度提高球磨機(jī)的產(chǎn)量。當(dāng)然，如果工廠條件許可的話，上述3種方法配套使用，效果最為理想，這也是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外粉磨系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大趨勢(shì)。三者的關(guān)系：磨前細(xì)碎是前提，磨后選粉是保證，磨內(nèi)改造是根本。磨前細(xì)碎使得入磨物料粒度大大降低，從而降低了粉磨系統(tǒng)的負(fù)荷；選粉效率的提高，最直接的效益就是成品細(xì)粉最大限度地被及時(shí)選出，減少水泥成品回粉率，降低磨機(jī)負(fù)荷；而磨內(nèi)改造，也就是粉磨系統(tǒng)的改進(jìn)，是最根本的解決辦法。入磨物料粒度降低了、選粉效率提高了，如果粉磨系統(tǒng)效率較低，影響的不僅僅是磨機(jī)的產(chǎn)量，更影響水泥的質(zhì)量。 

　　1.2水泥的質(zhì)量問題　　  

　　水泥的質(zhì)量，單從粉磨工藝來(lái)說(shuō)，與磨前破碎和選粉效率沒有直接關(guān)系。我國(guó)水泥質(zhì)量的檢驗(yàn)指標(biāo)一般有2個(gè)：水泥篩余值和比表面積。但近年來(lái)國(guó)際上的水泥質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)則是水泥顆粒級(jí)配，而且，這一指標(biāo)比水泥篩余值和比表面積更能反映水泥質(zhì)量的真實(shí)情況。這一點(diǎn)，已經(jīng)引起我國(guó)水泥工作者的相當(dāng)重視。一般說(shuō)，水泥顆粒中，小于3μm的顆粒水化較快，不利于水泥的長(zhǎng)期強(qiáng)度，建議不超過10%；大于65μm的顆?；緹o(wú)活性，最好沒有；16－24μm的顆?；钚宰罡?。有的水泥廠在生產(chǎn)中添加石灰石。石灰石是沒有活性的，純粹是一種填充料，但卻可以改善水泥成品的顆粒級(jí)配。 

　　實(shí)施水泥新標(biāo)準(zhǔn)以后，水泥篩余值這個(gè)指標(biāo)的實(shí)際操作意義已經(jīng)不大。新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于比表面積更重視一些，而針對(duì)水泥顆粒級(jí)配則尚無(wú)具體要求。 

　　二、我們的任務(wù)  

　　實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)的意義就是必須大幅度提高水泥成品質(zhì)量，更進(jìn)一步的意義是加快淘汰落后、促進(jìn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、同國(guó)際水泥標(biāo)準(zhǔn)接軌，為我國(guó)加入WTO后水泥行業(yè)融入國(guó)際市場(chǎng)作準(zhǔn)備。這樣一來(lái)，我國(guó)的水泥廠，尤其是中小水泥廠如何提高水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量，就成了一個(gè)亟待解決的問題。 

　　當(dāng)然提高水泥產(chǎn)量和質(zhì)量的途徑還有很多，如調(diào)整原燃材料和配料方案，改變燒成工藝，加強(qiáng)設(shè)備管理等等。、但目前許多水泥廠，尤其是中小水泥廠，在新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施過程中，尚處于倉(cāng)促應(yīng)對(duì)階段，大都簡(jiǎn)單地采用降低水泥成品篩余值或提高熟料含量來(lái)硬性提高水泥的早期強(qiáng)度，由此顯而易見的后果是成本的上升和磨機(jī)產(chǎn)量的下降。 

　　三、提高球磨機(jī)產(chǎn)量和質(zhì)量的幾個(gè)關(guān)鍵問題  

　　3.1　粉磨工藝流程  

　　不考慮磨前細(xì)碎，那么粉磨工藝流程有兩種：開流與圈流。在同等條件下，圈流產(chǎn)量比開流高約20－35%。圈流產(chǎn)品，其顆粒分布比較均勻，調(diào)整水泥等級(jí)也比較方便；而開流磨的出磨物料即是成品，產(chǎn)品的顆粒組成分布較分散，存在過粉磨現(xiàn)象，影響水泥的質(zhì)量和產(chǎn)量。 

　　1.有些人認(rèn)為，開流水泥的質(zhì)量比圈流好，強(qiáng)度也高，所以就把圈流磨改成開流磨――――這種觀點(diǎn)現(xiàn)在看來(lái)有失偏頗：當(dāng)生產(chǎn)老標(biāo)準(zhǔn)325號(hào)水泥時(shí)，水泥顆粒較粗，R0.08為6%－8%甚至更粗一些，很少有細(xì)粉；而開流磨存在較多細(xì)粉甚至過細(xì)粉，“無(wú)意中”使得水泥成品的顆粒組成分散分布，從而看上去好旬開流水泥的質(zhì)量比圈流的要好。實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)后，由于圈流磨水泥也要求磨得很細(xì)，細(xì)粉增多了，這種現(xiàn)象也就自然消失了。事實(shí)上，開流磨的水泥顆粒分布均勻系數(shù)一般為0.8-0.9，有的甚至更低，僅為0.7，其顆粒分布很寬，水泥的3d強(qiáng)度可能較高，但后期強(qiáng)度和水化率都較低，改變均勻性系數(shù)和水泥質(zhì)量也比較困難。其中的細(xì)粉需水量大增會(huì)很快水化；而超過65μm的顆粒不會(huì)水化，對(duì)混凝土的強(qiáng)度不起作用。所以，我們建議有條件的水泥廠最好采用圈流工藝生產(chǎn)，圈流磨水泥顆粒分布均勻系數(shù)可達(dá)1.0，相對(duì)來(lái)說(shuō)窄很多，混凝土質(zhì)量更好二些。 

　　2.在目前水泥生產(chǎn)倉(cāng)促應(yīng)對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)階段，對(duì)圈流磨單純通過降低水泥成品的篩余值來(lái)達(dá)標(biāo)，其產(chǎn)量自然會(huì)有較大幅度降低，甚至?xí)陀陂_流磨的產(chǎn)量。但通過調(diào)整粉磨系統(tǒng)，圈流磨的產(chǎn)量會(huì)有很大幅度的提高。這是開流磨所無(wú)法比擬的。 

　　3.2入磨物料的特性  

　　1.入磨物料的品種及其配比  

　　入磨物料的品種及其配比直接關(guān)系到磨機(jī)的單產(chǎn)功耗（kwh/t）、磨機(jī)的產(chǎn)量和質(zhì)量。在同樣細(xì)度時(shí)，粉磨回轉(zhuǎn)窯熟料，磨機(jī)的產(chǎn)量比粉磨立窯熟料下降20%。在混合材中，礦渣是最難粉磨的，水泥成品的篩余物多為礦渣；粉煤灰和煤矸石就好磨得多，一級(jí)粉煤灰可不經(jīng)粉磨直接成為成品。最新的研究表明：任何混合材料都會(huì)降低水泥的強(qiáng)度，只是混合材的活性不同，其降低水泥強(qiáng)度的程度不同罷了。常用混合材中，礦渣的活性是最高的，但如果礦渣的比表面積在300-450m2/kg之間時(shí)，其對(duì)水泥強(qiáng)度的影響幾乎是一樣的。 

　　2.入磨物料粒度  

　　北京民峰粉磨技術(shù)的設(shè)計(jì)要求是入磨物料粒度D<25mm的設(shè)計(jì)。當(dāng)入磨物料粒度D＝2-25mm時(shí)，磨機(jī)產(chǎn)量的經(jīng)驗(yàn)換算公式為：Qb=Qa(Da/Db)x，其中：Q代表產(chǎn)量，D代表入磨物料粒度，系數(shù)X＝0.1-0.145。如果加置一些預(yù)粉磨設(shè)備，如立軸式破碎機(jī)、輥壓機(jī)、立磨（CKP）、簡(jiǎn)輥磨、細(xì)破碎機(jī)等，磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量會(huì)明顯提高。當(dāng)然，入磨物料粒度減小，出磨物料的均勻性系數(shù)也會(huì)相應(yīng)下降，研磨體的級(jí)配也必須隨之改變。 

　　由于破碎機(jī)錘頭磨損后入磨物料粒度會(huì)變粗，因此會(huì)影響磨機(jī)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，從而影響磨機(jī)的產(chǎn)量及水泥成品的質(zhì)量。建議磨前加置篩分機(jī)。 

　　3.入磨物料的水分

　　水泥細(xì)度越細(xì)，對(duì)水分越敏感，水分不合要求時(shí)就要糊球糊磨。一般認(rèn)為，入磨物料綜合水分每增加1%，磨機(jī)產(chǎn)量會(huì)降低10%。當(dāng)水分大于5%時(shí)，磨機(jī)就基本“停止”粉磨了。 

　　3.3 磨機(jī)內(nèi)部的通風(fēng)  

　　磨機(jī)內(nèi)部的通風(fēng)至關(guān)重要，對(duì)磨機(jī)的產(chǎn)量和質(zhì)量都有明顯影響。通風(fēng)的作用一是及時(shí)將磨內(nèi)細(xì)粉排出，以免影響粉磨效率；二是降低磨內(nèi)溫度，避免石膏脫水和尾倉(cāng)糊球堵篦。森利粉磨技術(shù)規(guī)定：磨內(nèi)風(fēng)速≥0.5m/s。 有些人認(rèn)為磨機(jī)的通風(fēng)只與風(fēng)機(jī)性能有關(guān)，這是不全面的。事實(shí)上，磨機(jī)的通風(fēng)與整個(gè)通風(fēng)鎖風(fēng)系統(tǒng)有直接的密切關(guān)系。比如，現(xiàn)在常見的￠2.2m*6.5m/7m磨機(jī)依舊是1965年設(shè)計(jì)的，其進(jìn)料口為90度直角進(jìn)料，在拐角處會(huì)形成物料滯留區(qū)，這就大大減小了實(shí)際進(jìn)風(fēng)斷面積，嚴(yán)重阻礙磨機(jī)通風(fēng)，也就是我們經(jīng)常說(shuō)的“通風(fēng)口瓶頸”現(xiàn)象。理論上，最佳進(jìn)風(fēng)口的斷面應(yīng)該與磨機(jī)筒體實(shí)際斷面相同，雖然實(shí)際上是不可能的，但在可能的條件下，進(jìn)風(fēng)口的斷面是越大越好，盡可以能減弱“通風(fēng)瓶頸”現(xiàn)象。這就要求在實(shí)際生產(chǎn)中必須改造進(jìn)料口。 

　　同樣，鎖風(fēng)系統(tǒng)也必須搞好，否則，風(fēng)機(jī)的風(fēng)從排料口處直接被抽走了，形成了通風(fēng)短路，磨內(nèi)就沒有多少風(fēng)了?，F(xiàn)在許多廠在卸料口加置翻板閥，實(shí)際作用并不理想，須重新制作鎖風(fēng)裝置。 

　　3.4   隔倉(cāng)板、出料篦板及筒體襯板  

　　現(xiàn)在水泥廠的磨機(jī)尤其是小規(guī)格磨機(jī)，即便是新生產(chǎn)的磨機(jī)，其設(shè)計(jì)也仍舊是沿襲五、六十年代的圖紙，近四十年而不變，其隔倉(cāng)板與出料篦板的作用，只是為了隔離鋼球和阻擋研磨體不被排出；而在森利粉磨技術(shù)中，其還應(yīng)具有控制料粒流速、平衡首尾倉(cāng)的粉磨能力、提高料球比和均衡料位的作用。 

　　在筒體襯板中，粗磨倉(cāng)的任務(wù)主要是破碎，要求襯板有較大的提升能力，現(xiàn)在多用大階梯襯板。近幾年國(guó)外新開發(fā)一種阿基米德對(duì)數(shù)螺線襯板，也是大階梯襯板的一種，系根據(jù)不同的磨體轉(zhuǎn)速、不同的入磨物料及不同的鋼球等設(shè)計(jì)不同的提升角。其設(shè)計(jì)更細(xì)膩，效果更好。

　　細(xì)磨倉(cāng)的任務(wù)主要是研磨，要求鋼球盡可能多地進(jìn)行摩擦研磨，目前較理想的是雙曲面襯板，即不僅有軸向傾斜曲面，沿圓周方向亦有傾斜曲面，不但能夠增加鋼球的橫向分級(jí)，還能提高鋼球的研磨率。 

　　3.5　研磨體的填充率和級(jí)配  

　　研磨體的填充率和級(jí)配對(duì)磨機(jī)的產(chǎn)量和細(xì)度都有很大作用。文獻(xiàn)指出：水泥的細(xì)粉含量和顆粒級(jí)配影響混凝土漿的和易性、需水量、硬化混凝土的早期強(qiáng)度、強(qiáng)度增進(jìn)率、密實(shí)性、易開裂性和耐久性。顆粒分布過窄水量高，對(duì)和易性不利。為此，民峰粉磨技術(shù)專門研究了尾倉(cāng)“主輔球”技術(shù)，即每種主球配以輔球，比如￠24和26的球，從而使水泥成品顆粒級(jí)配更合理，效果顯著。