球磨机与钢球级配

研磨体

研磨体级配的原则
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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。
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钢锻


填充率 研磨体

VG G / S G 2 2 V0 R0 L R0 L S

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FG FG 2 F0 R0 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
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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。
球磨机与钢球级配

球磨机 球磨机
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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) 。
研磨体
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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：
Dmax 283 d95 87.4m m
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平均球径可按下式计算 Dav 283 d80 72m m
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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。
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5、据磨机的运转电流判断

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6 、 据仓内的球料比判断

研磨体

研磨体的补充
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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；
研磨体
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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
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入磨混合物料d80的计算 d80 ＝15×85％十3.3×15％＝13.25mm d80 ＝20×85％十2.8×15％＝17.42mm d80 ＝2i×85％十2.7×15％＝21.66mm d80 ＝18×85％十2.8×15％＝15.72mm 平均d80 =17mm
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2 、据仓内料面高度及现象判断


研磨体
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3、用磨内物料的筛余曲线判断
研磨体
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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。 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。 开路磨球料比：一仓4-6、二仓7-8，闭路磨要低一些。
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助磨剂

为什么要使用助磨剂
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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）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。
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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)
3.5 29.2 3.0 21.0 2.6 13.1 2.4 8.9 2.2 4.7 2.0 1.0 1.8 0
4 磨机直径/米 滞溜带所占比 36.5 例/%

研磨体 形状与材质
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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(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。
助磨剂

助磨剂分类和成分
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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；
研磨体

研磨体装载量的计算及测定
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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L／D0)与φ对照表
研磨体


级配
研磨体级配的意义
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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。
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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”。
研磨体

研磨体级配的方法
研磨体

例: 某3m×9m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：
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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
助磨剂

水泥助磨剂的质量
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应当满足建材行业标准JC/T667－2004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
助磨剂

助磨剂的作用
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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
研磨体
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(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24．53t，则各级球的 质量 35mm球： 24．53×20％＝4．90t 30mm球： 24．53×50％＝12．27t 25mm球： 24．53×30％＝7．36t
研磨体
研磨体
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(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3—4级，取3级，以60mm球25％、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； 25．14×25％＝6．29t 50mm球； 25．14×50％＝13．57t 40mm球； 25．14×25％＝6．29t
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3000×1/80=37.5㎜。装钢锻时，钢锻规格 小于磨机直径的1/（180～200）就有滞溜带 采用φ8～10㎜微锻，研磨介质填充率为 30%， 存在。当钢锻为 φ25×25㎜时，产生滞溜带的 不同规格磨机滞溜带所占的比例 磨机直径将达到4.5～5m。
助磨剂

助磨原理
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“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
研磨体
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3、钢球级配的选择 将计算出的Dmax(并参考级配原则)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
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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。

研磨体合理级配的判断方法
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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，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。 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 是装球量太少，或球径太小。 闭路磨料面要低一些
研磨体

带筛分隔仓板的钢球级配
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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10×12、8×10。