球磨机研磨体之我见

球磨机研磨体之我见
合理选择研磨体装载量、级配和填充率，是提高球磨机产量，降低能耗不可缺少的措施。

笔者根据多年的实践经验，认为有必要从研磨体材质、消耗量、填充系统、装载量和级配等方面探讨，进行适当调整，以提高磨机生产能力。

1. 研磨体材质：
物料在粉磨过程中，要求研磨体要有一定的撞击力量，将大块物料击碎、磨细，所以研磨体应该具有较高的耐磨性和较好的耐冲击性。

研磨体一般分为铸造和锻造两种。

常见的铸造研磨体材质有高锰铸铁、高铬铸铁、低铬铸铁、镍硬铸铁、马铁等等。

常用的锻造研磨体材质有低碳钢、中碳钢、铬钢等。

研磨体的表面不允许有毛刺和裂缝，研磨体的不圆度不得超过本身直径的2%。

2. 研磨体单位的消耗量：
我厂有Φ2.2m×6.5m和Φ2.2m×7.5m水泥磨各一台，根据多年的生产实践经验，每生产一吨水泥，研磨体一般消耗900g左右，随着新材料应用及技术水平的提高，研磨体所需的钢材消耗大幅度下降。

我厂常用的研磨体材质消耗情况对比如下：
表1
3. 研磨体填充率的选择：
所谓研磨体的填充率，也称为填充系数，是指装入球磨机磨内研磨体之容积占球磨机有效容积的百分比。

它是反映磨内研磨体装载量多少的一种常用方法，填充率与磨机台时产量有着密切关系。

目前求填充率方法很多，我厂常用的两种理论计算方法如下：
（1）
根据研磨体概念计算
式中：ф—研磨体填充率（%）
Vs—研磨体填充容积（m3）
Vm—球磨机有效容积（m3）
根据研磨体装载量计算：
式中：ф—研磨体填充率（%）
D —球磨机有效内径（m）
L —球磨机有效长度（m）
r —研磨体容量（t / m3）
G—研磨体装载量（t）
研磨体的填充率对球磨机粉磨效率有很大的影响，在球磨机本身条件相同、转速一定的情况下，研磨体填充率过低，会增加研磨体的滑动，球与物料冲击面减少；如填充率过高，则使研磨体失去正常的泻落轨迹，这不但导致粉磨效率低，而且还增加电耗。

因此，我们应在生产实践中，通过经验积累来选择本部门球磨机最佳填充率。

目前大多数厂家的二仓及二仓以上的球磨机，研磨体填充率一般采用29～34%之间。

对于二仓球磨机来说，粉磨水泥时填充率通常二仓比一仓大3%左右，粉磨生料时填充率二仓通常比一仓大1%左右或基本相同。

我厂Φ2.2m×6.5m圈流水泥磨原设计平均填充率ф=32.1%（其中一仓研磨体填充率
ф=30.6%，二仓研磨体填充率ф=33.6%），为提高该磨机的粉磨能力，我们将平均填充率提高到ф=33.7%。

第一仓填充率适当加大，即一仓研磨体填充率ф=32.8%，二仓研磨体填充率ф=34.5%，相对提高了一仓研磨体填充率，以形成一、二仓两个横断面位差，以加速物料的流速。

4. 研磨体装载量的选择：
所谓研磨体的装载量，是指装入球磨机仓内研磨体的重量。

从公式（2）中可看出，它决定于填充率的大小。

当填充率确定后，即可计算出球磨机研磨体的装载量。

由于装载量与填充率成正比例关系，无论是开流粉磨还是圈流粉磨，在一定工艺条件下适当增加研磨体装载量都能使球磨机的产量提高。

我厂Φ2.2m×6.5m圈流水泥磨原装研磨体33t（其中一仓钢球14t，二仓钢球19t），依据现有工艺条件（一仓有效容积9.7m3，二仓有效容积11.7m3，电机功率380Kw），将装载量适当加大，一、二仓装载量分别增加到15t和19.5t，提高研磨体填充率，以达到提高球磨机产量。

5. 增补研磨体的依据：
当球磨机正常运转一段时间之后，研磨体总是要有一定的消耗。

研磨体消耗主要有两种形式，即正常磨损消耗和破损消耗。

我们在生产过程中增补研磨体主要有以下两种依据：（1）根据主机大电机（功率380Kw ）电流正常下降幅度进行增补研磨体。

如我厂Φ2.2m×6.5m球磨机按生产实践经验当主机电流下降10Kw时，需增补钢球1吨。

（2）根据一定周期内的物料总产量乘上单位产品产量研磨体消耗量，得到研磨体的周期消耗量，也就是应补球量，如表1我厂的吨水泥研磨体消耗量。

（3）根据球磨机磨内研磨体被物料覆盖情况增补研磨体，即停磨的同时停止喂料。

对于开路水泥磨，正常情况下，一仓大部分钢球应露出料面2cm左右，如出现物料全部覆盖球面，说明填充率减少需填补研磨体；二仓研磨体应全部被物料覆盖，且物料料面高于研磨体1.5cm左右为正常，如果物料覆盖层过多，需添补研磨体。

对于圈流水泥磨，一仓研磨体与物料覆盖层基本保持平衡，二仓料面高于研磨体2.5cm左右为佳。

此外，我们要定期清仓防止研磨体平均球径的逐渐变小，保持级配的稳定，常用的方法是水泥磨一般一个半月左右清仓一次，生料磨一般三个月左右清仓一次。

每次清仓时，要分别称量各种级配钢球（剔除碎球），以便计算出单位产量研磨体的消耗量。

因此，在增补研磨体时，我们要结合本部门具体情况，根据仓位、电流下降幅度和研磨体材质消耗量等多方面结合起来，确定补球周期，做好补球记录，增补到最佳填充率。

6. 研磨体的级配：
合理选择研磨体级配，确定一定条件下的填充率，是提高球磨机产质量必不可少的措施。

磨内研磨体级配的合理与否直接影响着磨机的产、质量和研磨体的消耗。

磨机在进行粉磨时，物料一方面受到研磨体的冲击作用，另一方面受到研磨体的研磨作用。

显然，在单位时间内，研磨体与物料接触点越多，粉磨越容易完成。

当球磨机装载量一定时，要增加物料与研磨体的接触，则研磨体的尺寸越小越好。

但另一方面，要想将较大的物料块击碎，则研磨体必须有足够的冲击能力才行。

磨机的任务是既要保证对较大的料块进行破碎，又要将物料研磨到一定的细度。

因此，在球磨机各仓长度、入磨物料粒度等一定条件下，只有通过选择大小适合的研磨体及其合理级配才能完成。

球磨机一、二仓分别承担着破碎和研磨功能，影响研磨体级配的因素很多，比如与物料的性能、产品细度要求、磨机衬板表面形状、圈流粉磨还是开路粉磨等有一定关系。

一个合理的研磨体级配是相对的、暂时的。

最适宜的级配方案，要集合本单位具体情况，通过长期生产实践，不断进行统计、分析、测定和总结，从而达到不断优选。

研磨体的级配目前尚无统一的理论方案，通常我们在进行研磨体级配使用时，应坚持以下原则：
（1）被粉磨的物料平均粒度大，硬度大或要求成品细度可以粗些，这时钢球的平均球径应大些，反之应小些。

（2）两仓或以上磨一般前仓用钢球，后仓用钢锻或钢球。

（3）研磨体必须大小搭配，钢球的规格一般用3～5级不同直径的钢球配合使用，锻仓级配的钢锻规格一般以2～3级组成。

若有两个仓用钢球时，则两仓的钢球一般相差两级。

（4）同一仓钢球级配应坚持两头小中间大的原则，即最大直径和最小直径的钢球少，中间规格的钢球多。

若用两种钢锻时，各占一半即可，若用三种钢锻时，可根据具体情况适当搭配。

（5）在确保成品细度的前提下，平均球径应当小些，以增加接触面积和单位时间的冲击次数。

我们在调整研磨体级配时，最先考虑的是根据入磨物料的粒度、硬度、易磨性及产品细度要求选择级配。

当入磨物料粒度小，易磨性好，产品细度要求较细时，就需要加强对物料的研磨作用，适当降低研磨体的平均球径，反之应加大研磨体的平均球径。

另外考虑的是闭路（即圈流）粉磨的平均球径要比开路粉磨大一些。

我厂根据入磨熟料粒度减小变化，总结球锻级配经验，及时调整研磨体的级配，增大了装载量，合理解决好磨内两仓粉碎和粉磨能力平衡的问题，从而达到了提高磨机台时产量的目的。

具体调整方案见表2、3。

φ2.2×7.5m开路水泥磨研磨体级配调整方案：表2
φ2.2×6.5m闭路水泥磨研磨体级配调整方案：表3
7. 研磨体级配的合理性判断：
（1）如果磨机产量正常而产品细度太粗，一般是由于物料流速太快，一仓粉碎能力过强，二仓研磨能力不足而造成。

此时应取出部分大球大锻用小球小锻代之；减少一仓或增加二仓的装载量。

（2）如果磨机产量低、细度过细，可能是由于一仓粉碎能力不足，二仓研磨体填充系数过大。

此时应补加大球及增大一仓的填充系数。

（3）如果磨机产量低、细度过粗，一般可能是装载量不足，磨耗大。

此时应补加研磨体。

（4）正常喂料情况下停磨观察，如果一仓大部分球露出料面2～3cm（约半个球），二仓物料面刚好盖过或略高于研磨体为正常。

如果一仓物料面超过研磨体很多，说明研磨体装载量不足或平均球径过小；反之，说明装载量过多或平均球径过大。

（5）如果两仓料层都很厚，产量低、细度不宜控制，可能是由于研磨体总装载量少或出料篦孔堵塞及出料空心轴内螺旋糊死，造成出料困难。

（6）在正常喂料的情况下，一仓钢球的冲击声较强，有哗哗的响声。

如果一仓钢球的冲击声音特别宏亮时，说明它的平均球径过大或填充率较大。

若声音发闷，说明一仓钢球的平均球径过小或填充率过低，此时应提高钢球的平均球径和填充率。

二仓正常时应能听到研磨体轻微的刷刷声。

（7）此外，我们还可以根据主机电流正常下降幅度、圈流水泥磨配套选粉机电流大小、出磨输送设备电流变化等来判断研磨体级配是否合理性。