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1、球磨机与钢球级配,球磨机,球磨机 工作原理：当磨机回转时，研磨介质由于离心力的作用，随筒体一起回转，被带到一定高度时，由于其本身的重力作用抛落下来，对物料进行冲击；同时，研磨介质在磨内存在有滑动和滚动，对物料起研磨作用；在研磨介质冲击和研磨的共同作用下物料被粉碎和磨细。 研磨体可能出现三种基本情况：泻落式、抛落式和离心式 当研磨介质较小时，靠近磨机中心部分，介质运动不明显，仅作蠕动，粉磨能力很弱，这一部分可能处于静止状态，这一区域称为滞溜带(或蠕动区) 。,球磨机,当球径/磨机直径小于1/80时，磨内将有滞溜带存在，如直径3米的球磨机最小球径应不小于30001/80=37.5。装钢锻时，钢锻规
2、格小于磨机直径的1/（180200）就有滞溜带存在。当钢锻为2525时，产生滞溜带的磨机直径将达到4.55m。,采用810微锻，研磨介质填充率为30%， 不同规格磨机滞溜带所占的比例,研磨体,形状与材质 钢球 在粉磨过程中，与物料发生点接触，对物料的冲击力大，主要用于管磨机的第一、二仓双仓开路磨的第一仓、双仓闭路磨的第一、二仓。 钢锻 钢(铁)段的外形为短圆柱形或截圆锥形，它与物料发生线接触、研磨作用强，但冲击力一般用于尾仓。,研磨体,填充率 填充率直接影响冲击次数、研磨面积反映各仓球面高低，还影响研磨体的冲击 冲击力，其范围一般在25-35之间，以28-32者居多。 对于多仓长磨或闭路磨机的
3、填充率应是前仓高于后仓，依次递减。生产低等级水泥时，一仓填充率宜高些，反之宜低些。生产火山灰质水泥时，一仓演充率宜高些；生产矿渣水泥时，一仓填充率宜低些。段仓的填充率一般不宜太高。,研磨体,研磨体装载量的计算及测定 根据所选择的填充率按下式可以计算其装载量,研磨体,研磨体球面中心高H和弦长L,研磨体,H/D0(或LD0)与对照表,研磨体,级配 研磨体级配的意义 级配：将不同规格的研磨体按一定比例配合装入同一仓中使用。 物料在粉磨过程中，较大块物料需要研磨体的冲击力大，这就要求大尺寸的研磨体；而较小块的物料需要研磨体的研磨作用强，尺寸小的研磨体数量可多些，与物料接触面积大，研磨作用强。所以为了适
4、应各种不同粒度物料的冲击和研磨作用的要求，增加研磨体对彻科的冲击和研磨机会提高粉磨效率，必须对研磨体进行合理的配合。,研磨体,研磨体级配的原则 当入磨物科粒度大、硬度大时，需要加大冲击功，钢球直径要增大；反之，则缩小。产品细度放粗，喂料量必然增大，应加大球径，以增加冲击功、加大间隙、加快排料、减少缓冲；反之应减少球径。 磨机直径大，钢球冲击高度高，球径可适当减小；磨机相对转速高，钢球提升得高，相应平均球径应小些。 粉磨矿渣水泥时，当产品细度和普通水泥相近时，一仓球径应小些；在相同情况下，生料磨的球径比水泥磨的球径应大些。 使用双层隔仓板时，球径应比同样排料断面单层隔仓板时为小，选用的衬板的带球
5、能力不足时，应增加球径。 一般采用四级配球(段仓为两种钢段)，即“两头小、中间大”。 第二仓的最大球径与第一仓的最小球径相等或小一级。总装载量不应超过设计允许的装载量。,研磨体,研磨体级配的方法 1、 求出入磨物料平均粒度和最大粒度 平均粒径也用通过量为80(质量比)的粒径(D80)表示，而最大粒径用通过量为95(质量比)的粒径(D90)表示。用孔径30mm、19mm、13mm、10mm和5mm的套筛作熟料。称量并计算出各粒度级别的质量百分含量。 2、确定最大球径和要求的平均球径 最大球径(一仓) 最大球径(二仓) 要求的平均球径,研磨体,3、钢球级配的选择 将计算出的Dmax(并参考级配原则
6、)圆整成规格直径，依次递减选择3-5级钢球，每一级的比例可按“各种规格钢球质量百分比等于物料相应各粒度级别质量的百分比”的原则确定。也可参照表选取。 然后计算出级配后的钢球平均球径，个数平均球径计算法如下 计算后的平均球径与所确定的平均球径比较，如小则加大大球的比例，如大则加大小球比例。,研磨体,带筛分隔仓板的钢球级配 一仓就是破碎：加速一仓的细粉流动速度，减少垫层，提高一仓的破碎效果。粗磨仓充分发挥破碎作用-尽管砸。一般采用3-4级配球。 二仓就是研磨：二仓无需兼顾破碎的功能，基本思路是：细磨仓充分发挥研磨作用-仅需磨。一般采用二级钢锻，可采用微锻1012、810。,研磨体,例: 某3m9m
7、三仓闭路水泥磨的有效内径2.9m，一、二、三仓的有效长度分别为2.25m，2.95m，3.10m，入磨物料的配比为：熟料82，矿渣15，石膏3；熟料和矿渣的筛析结果。全磨的研磨体填充率为28，各仓均装钢球，求各仓球的级配。,研磨体,研磨体,解： 1、求各仓的球量。全磨研磨体填充率28，因是闭路磨，按由磨头向磨尾递减的原则定为一仓30、二仓38、三仓26。令G1、G2、G3分别为一、二、三仓的钢球装载量，钢球的平均堆积密度为4.61t/m3，则,研磨体,2、求各仓球的级配： (1)一仓钢球级配 求入磨混合物料的平均粒度d80、最大级粒度d95 入磨混合物料d80的计算 d80 1585十3.31
8、513.25mm d80 2085十2.81517.42mm d80 2i85十2.71521.66mm d80 1885十2.81515.72mm 平均d80 =17mm,研磨体,入磨混合物料d95的计算 平均d95=30.5mm 确定最大球径和要求的平均球径 最大球径可按下式计算： 平均球径可按下式计算 根据D max，故确定90mm球为最大级钢球。该磨为二仓闭路磨，一仓钢球的级数取4级。依次递减选90mm、80、70mm三种球级配。,研磨体,(2)二仓钢球级配 通常采用二仓最大级球径比一仓最小球径小一级，且球的配比为两头小中间大的原则配球。球的级数可选为34级，取3级，以60mm球25、
9、50mm球50和40mm球25进行配合。前面已求得二仓的装球量为25.14t，各种球的质量为 60mm球； 251425629t 50mm球； 2514501357t 40mm球； 251425629t,研磨体,(3)三仓钢球级配 以35mm球20、30mm球50和25mm球30进行配合。第三仓的装球量为2453t，则各级球的质量 35mm球： 245320490t 30mm球： 2453501227t 25mm球： 245330736t,研磨体,研磨体合理级配的判断方法 1、据产品的产量和细度判断 若磨机产量高而持续，细度合格且稳定，说明研磨体装载量适当，级配方案合理； 若产量高，但细度粗，
10、可能是粗磨仓的研磨体尺寸偏大，隔仓板蓖缝过宽，磨内通风能力过剩，或超磨仓的研密体演充宰比细密仓约明显过高，使粗磨仓的粉磨能力过剩； 若产量低、细度粗，可能是一仓研磨体装载量或尺寸偏小，而细磨仓的研磨体尺寸偏大，出料蓖板蓖孔偏大， 若产量低、细度细、增大喂料量即出现返料现象，可能是粗磨仓球量太少或球径过小，或隔仓板堵塞，细磨仓研磨体填充串比粗磨仓高出过多，或磨内通风不良。 2 、据仓内料面高度及现象判断 对开路磨而言，双仓磨一仓料面上面出半个或少半个球，二仓料面刚盖住研磨体面，或比研磨体面高10一20mm，则研磨体装载量和级配适当；若一仓钢球露出料面太多，说明该仓球量过多，或球径太大；反之，则是
11、装球量太少，或球径太小。 闭路磨料面要低一些,研磨体,3、用磨内物料的筛余曲线判断,研磨体,4、据磨音判断 若粗磨仓为哗哗声，夹杂着轻微铜球冲击衬扳声，细磨仓为沙沙声，表明研磨体级配合理，粉磨情况正常。 若粗磨仓呈哒哒声，甚至震耳，说明研磨体尺寸过大，仓内料量过少。 若粗磨仓声音闷无钢球冲击衬板声，表明钢球的尺寸偏小，仓内存料量过多或仓内通风不良。 5、据磨机的运转电流判断 在设备正常、喂料量和电压正常，且磨内物料水分含量也正常时，若磨机的运转电流低，表明研磨体装载量少，若运转电流高，表明研磨体装载量多。 6 、 据仓内的球料比判断 开路磨球料比：一仓4-6、二仓7-8，闭路磨要低一些。,研磨
12、体,研磨体的补充 1、按单位产品的研磨体消耗量补充 2、按磨机的实际运转时间补充 3、按磨机主电机电流表读数的降低值补充 4、据一般经验补充 5、据仓内研磨体填充率的变化补充：先求研磨体的实际填充率，再将其代人下式，求应补充的研磨体量；,助磨剂,为什么要使用助磨剂 助磨剂：在水泥物料的粉磨过程中，加入少量的外加物质（液体或固体），能够显著提高粉磨效率或降低能耗，而又不损害水泥性能的这种外加物质通称为水泥助磨剂。 助磨剂能够消除水泥粉磨时物料结块及粘糊研磨体、衬板的弊端，改善粉磨作业，提高粉磨效率，而受到越来越多的重视。掺加助磨剂可使粉磨效率提高5-20以上。 自1930年Goddard（高达得
13、）以树脂作为助磨剂在英国首先取得专利以来，先后被用作助磨剂的物质已有几十种。日本、美国、欧盟、东南亚和俄罗斯等国已经在水泥磨上几乎普遍采用了助磨剂，应用率一般为80%90%；目前，全世界水泥助磨剂的平均应用率为60%，而我国还不足20%。美国格雷斯、中朝合资洛阳万顺和美国道康宁公司。,助磨剂,助磨原理 “强度学说”认为：“吸附降低硬度” ，水泥助磨剂分子在颗粒上的吸附，降低了颗粒的表面能或者引起近表面层晶格的位置迁移，产生点或线的缺陷，从而降低颗粒的强度和硬度；同时，阻止新生裂纹的闭合，促进裂纹的扩展，加快了物料的粉磨速度。 “粉体流变学说”认为：水泥助磨剂通过调节粉体的流变学性质和物料的可流
14、动性等，促进颗粒的分散，从而提高物料的可流动性，阻止颗粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附以及颗粒之间的团聚，使粉磨效率提高。,助磨剂,助磨剂分类和成分 按化学结构分类，水泥助磨剂可以分为三种：聚合有机盐助磨剂、聚合无机盐助磨剂和复合化合物助磨剂。目前使用的水泥助磨剂产品大都属于有机物表面活性物质。由于单组分助磨剂价格较高，使用效果也不十分理想，近年来，复合化合物助磨剂应用较为广泛。 固体水泥助磨剂组分：有硬脂酸盐类、胶体二氧化硅、胶体石墨、碳黑、粉煤灰、石膏等； 液体水泥助磨剂中的组分：有机硅、三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、聚丙烯酸酯、聚羧酸盐等；,助磨剂,水泥助磨剂的质量 应当满足建材行业标
15、准JC/T6672004的要求。即将颁布实施的国家标准通用硅酸盐水泥中规定，水泥粉磨时允许加入助磨剂，其加入量应不超过水泥质量的0.5%；新的国家标准中还增加了氯离子限量的要求，即：水泥中氯离子含量应不大于0.06%。 氯盐（食盐）是廉价而易得工业原料，是有效的水泥早强剂，使水泥3d强度提高。因此，有许多助磨剂生产厂家，为了自己的经济利益，提高所谓的“复合功能”，在水泥助磨剂中掺入了氯盐，造成水泥中氯离子含量增加，使水泥性能及其混凝土的耐久性受到严重影响。 氯离子在混凝土中是钢筋锈蚀的重要因素。氯离子的来源主要是原料、燃料、混合材料和外加剂，但由于熟料煅烧过程中，氯离子大部分在高温下挥发而排出
16、窑外，残留在熟料中的氯离子含量极少。如果水泥中的氯离子含量过高，其主要原因是掺加了混合材料和水泥助磨剂。,助磨剂,助磨剂的作用 提高粉磨效率：磨内物料流速加快，只要产品细度控制合适，球磨机产量提高。 改善物料的易磨性：物料流速加快，在磨机装机容量不变的情况下，研磨体可以适当增加，台时产量得到提高，单位产品的电耗明显降低。 应用水泥助磨剂、采用分别粉磨可以将熟料全部粉磨到50微米以下，合成水泥后，水泥中的熟料粉可以在28天内基本完成水化反应，全部发挥出强度作用。这样可以利用少量的熟料生产更多的优质水泥，熟料的利用率因此而得到提高。 因为应用水泥助磨剂、并采用分别粉磨，可以将许多难磨的物料粉磨到较高的比表面积。因此，有些特种水泥可以采用基准熟料粉与功能外加剂合成的方式生产出来；这样节省或简化了配料工艺和煅烧工艺，使特种水泥生产更为方便和节能。 节能：因为水泥工业70%的电耗用于物料的粉碎，主要的煤耗用于熟料烧成；应用水泥助磨剂技术后，可以明显
