水泥粉磨之研磨体篇

水泥粉磨之研磨体篇

1、研磨体的种类与材质

研磨体的任务就是把喂入磨内的块状物料击碎并磨成细粉。刚进入磨内的物料颗粒尺寸在20 mm左右，要把它们磨成0.08 mm以下的细粉（筛余一般不能超过15%），差距也较大。研磨体不得不使出浑身解数，拿出强硬的手段，对刚喂入的大块物料（粗磨仓内）以猛烈的冲击为主，研磨为辅，捣碎它们。这期间也免不了研磨体之间的相互碰撞。磨机运转时的强烈声音，主要来自粗磨仓。随着物料粒度的减小，将往下一仓流动，研磨体的态度也“温和起来”，转向以研磨为主，声音逐渐减弱，磨细后送出磨外，不同种类和规格的研磨体用在不同的磨仓中。

①钢球：球磨机中使用最广泛的一种研磨体，在粉磨过程中与物料发生点接触，对物料的冲击力大，主要用于双仓开路磨的第一仓（进料端，也是粗磨仓）、双仓闭路磨的两个仓（粗、细磨仓），管磨机的第一、第二仓。钢球直径在Ф15~125mm之间,根据粉磨工艺要求,粗磨仓一般选用Ф50~110mm、细磨仓选用Ф20~50mm中的各种规格的钢球。

②钢段：磨机的细磨仓中，对物料主要是研磨，钢(铁)段可以取代钢球，它的外形为短圆柱形或截圆锥形,与物料发生线接触,研磨作用强,但冲击力小,用于细磨仓是比较合适的。常用的规格有Ф15 ⨯20mm、Ф18 ⨯22mm、Ф20 ⨯25mm、Ф25 ⨯30mm等各种规格。

③钢棒：钢棒是湿法磨常用的一种研磨体，直径Ф40~90mm，棒长要比磨仓的长度短50~100 mm。例如Ф2.4⨯13 mm是法棒球磨，第一仓的有效长度为2.75 mm，使用棒的规格为Ф60⨯2565 mm、Ф65⨯2565 mm和Ф70⨯2565 mm.

不论是哪一种类的研磨体，对它的材质都有很高的要求：要具有较高的耐磨性和耐冲击性。其材质的好坏，影响到粉磨效率及磨机的运转率。要求材质坚硬、耐磨又不易破裂。国外普遍采用合金耐磨球。如高铬铸铁是一种含铬量高的合金白口铸铁，其特点是耐磨、耐热、耐腐蚀，并具有相当的韧性。低铬铸铁含有的铬元素较少，韧性较高铬铸铁差，但有良好的耐磨性，用作小球、铁段及细磨仓的衬板是适宜的。

⑵ 研磨体填充率与填充高度的关系

对于球磨机来讲，研磨体的作用是将喂入磨内的块状物料进行冲击粉碎、研磨，使之成为合格细粉而完成粉磨作业。它们在磨机在运转中不停的与物料，衬板、隔仓板、及“自家兄弟”发生着“武装冲突”，碰撞、摩擦使它们逐渐的消瘦了，有的甚至“肢体残缺”了。这就需要我们定期补充一些的研磨体，而且每个一定时间对那些“肢体残缺”的两半球或碎球，要到彻底清仓时把它们清理出“研磨体队伍中”，重新将几种不同尺寸的研磨体按照一定的比例装进磨机的各个仓内。往磨机各仓加入的研磨体的量叫装载量，通常以吨来计量。它的填充容积（总的研磨体体积+孔隙）占磨机有效容积的百分数，我们叫它研磨体的填充率。它与填充表面（至磨顶）高度有一种数学关系。

sin 3602ββϕπ=-

00(1cos )2

2

2

D D h h β

=-=-

式中：ϕ---磨机研磨体的填充率，以小数或百分是表示；

β---研磨体的填充表面对磨机中心的圆心角；

h ---磨机中心对研磨体研磨体填充表面的距离，（m ）；

0D ---磨机有效内经，（m ）；

1H ----磨机研磨体填充表面高度，（m ）。

⑶ 各种尺寸研磨体的堆积密度

单个研磨体或钢段的密度是7.8t/m 3，，成堆的各种不同等径的研磨体堆在一起，研磨体和研磨体之间的孔隙混合在一起的密度，称为研磨体的堆积密度或容积密度ρ（t/m 3），它比真实密度要小得多了。 各种尺寸研磨体的堆积密度

有了研磨体填充率和堆积密度，磨机（或磨仓）的有效容积，我们就可以算出研磨体的装载量了：

2

0.00785o G V D L ϕρϕρ

==

式中：G ---研磨体的装载量，t ；

V ---磨机（或磨仓）的有效容积，m 3

；

o D ---磨机（或磨仓）的内径，m ； L ---磨机（或磨仓）的长度，m ；

ϕ---研磨体填充率，%； ρ---研磨体的堆积密度，t/m 3

；

⑷ 研磨体级配的意义

钢球直径的大小及其质量的配合称为研磨体的级配。其级配的优劣直接影响磨机的产质量和研磨体的消耗。级配的依据主要根据被磨物料的物理化学性质、磨机的构造以及产品的细度要求等因素确定。物料在粉磨过程中，开始块度较大，需用较大直径的钢球冲击破碎。随着块度变小，需用小钢球粉磨物料，以增加对物料的研磨能力。在研磨体装载量不变的情况下，缩小研磨体的尺寸，就能增加研磨体的接触面积，提高研磨能力。选用钢球的规格与被磨物料的粒度有一定的关系。物料粒度越大，钢球的平均直径也应该大。由此可见，磨内完全用大直径和完全用小直径的研磨体都有不舒适，必须保证既有一定的冲击能力，又有一定的研磨能力，才能达到优质、高产、低消耗的目的。

⑸ 研磨体级配的原则

根据生产经验、研磨体级配一般遵循下述原则。

② 根据入磨物料的粒度、硬度、易磨性及产品细度要求来配合。当入磨物料粒度较小、易磨性较好、产品细度要求细时，就需加强对物料的研磨作用，装入研磨体直径应小些；反之，当入磨物料粒度较大，易磨性较差时，就应加强对物料的冲击作用，研磨体的球径应较大。

② 大型磨机和小型磨机、生料磨和小泥磨的钢球级配应有区别。由于小型磨机的筒体短，因而物料在磨内停留的时间也短，所以在入磨物料的粒度、硬度相同的情况下，为延长物料在磨内的停留时间，其平均球径应较大型磨机小（但不等于不用大球）。在磨机规格和入磨物料粒度、易磨性相同的情况下，由于生料细度较水泥粗，加之粘土和铁粉的粒度小，所以生料磨应加强破碎作用，在破碎仓应减小研磨作用。

③ 磨内只用大钢球，则钢球之间的空隙率大。物料流速快，出磨物料粗。为了控制物料流速，满足细度要求，经常是大小球配合使用，减小钢球的空隙率，使物料流速减慢，延长物料在磨内的停留时间。

④ 各仓研磨体级配时，一般大球和小球都应少，而中间规格的球应多，即所谓的“两头小中间大”。如果物料的粒度大，硬度大，则可增加大球，而减少小球。

⑤ 单仓球磨应全部装钢球，不装钢段；双仓磨的头仓用钢球，后仓用钢段；三仓以上