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  

　　通常來說，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，這也是近年來國內(nèi)外粉磨系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大趨勢。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，單從粉磨工藝來說，與磨前破碎和選粉效率沒有直接關(guān)系。我國水泥質(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。但近年來國際上的水泥質(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)引起我國水泥工作者的相當(dāng)重視。一般說，水泥顆粒中，小于3μm的顆粒水化較快，不利于水泥的長期強(qiáng)度，建議不超過10%；大于65μm的顆?；緹o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)市場競爭、同國際水泥標(biāo)準(zhǔn)接軌，為我國加入WTO后水泥行業(yè)融入國際市場作準(zhǔn)備。這樣一來，我國的水泥廠，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，尚處于倉促應(yīng)對(duì)階段，大都簡單地采用降低水泥成品篩余值或提高熟料含量來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)來說窄很多，混凝土質(zhì)量更好二些。 

　　2.在目前水泥生產(chǎn)倉促應(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“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。