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技術 | 如何設計磨機研磨體級配方案

來源:《談笑風聲520》 發布日期:2019/10/16 編輯:徐展迪
核心提示:如何設計磨機研磨體級配方案

物料在磨機內磨成細粉,是通過研磨體的沖擊和研磨作用的結果,因此,研磨體級配設計的好壞對磨機產質量影響很大。要設計好磨機研磨體級配,必須充分考慮研磨體裝載量、各倉填充率、平均球徑、物料水分、物料流動性、物料粒度、隔倉板形式、隔倉板蓖縫大小、各倉長度、粉磨流程等因素,一般按以下步驟進行。


(1)確定研磨體的填充率與裝載量


機內研磨體填充的容積與磨機有效容積的比例百分數稱為研磨體的填充率(用j表示)。填充率設計俞高,磨機的裝載量就會俞高。要提高磨機的產量,應盡可能提高磨機的裝載量。但,磨機裝載量不能無限提高,磨機裝載量太高,磨機電機的電流會很高,有可能會燒毀電機或威脅磨機機械設備的安全。磨機研磨體填充率設計多少,應充分考慮磨機的機械設備的承受能力以及磨機電機的承受能力。


為了提高磨機的產量,一般可采用液體變阻起動器和進相機等設備,降低磨機的起動電流和提高磨機電機的過載能力,從而提高磨機的裝載量。在解決了磨機的起動和提高了電機的過載能力后,絕大多數磨機的裝載量都可超過設計裝載量。一般磨機的設計填充率為28%左右,但在加裝了液體變阻起動器和進相機設備后,通常都可達到35%~38%,甚至達到40%~42%,研磨體裝載量大大超過設計裝載量,磨機產量也大幅度提高。


在確定了磨機的總裝載量后,緊接著就是要確定各倉的填充率,也就是要確定每個倉的裝載量。每個倉的填充率的確定要考慮的因素較多,主要有物料水分、物料流動性、物料粒度、隔倉板形式、隔倉板蓖縫大小、各倉長度、粉磨流程等因素。


檢查料球比:


這主要靠經驗和觀察確定,但可以掌握一個原則:磨機各倉研磨能力的平衡。如果磨機各倉研磨能力達到平衡了,那么在此裝載量的條件下,磨機也就達到最大產量了。那么如何確定磨機各倉研磨體是否達到了平衡,常用方法有聽磨音、檢查球料比、繪制篩余曲線法。


一般中、小型開路管磨的球料比以6.0左右為宜。突然停磨進行觀察:如中小型二倉開路磨,第一倉鋼球應露出料面半個球左右,二倉物料應剛蓋過鋼段面為宜。


繪制篩余曲線法:


在磨機正常喂料運轉的情況下,把磨機和喂料機同時突然停止,從磨頭開始,每隔一定距離取樣,但緊挨隔倉板前后處也要取樣。然后用0.20mm和0.08mm方孔篩篩析篩余,將篩余作為縱坐標,各點距離為橫坐標繪點并連成曲線。正常磨機的曲線變化應是:在一倉入料端有傾斜度較大的下降,在末端接近出磨時應趨于水平。


例如,有個磨機在正常生產時緊急停磨,不空物料打開磨門觀察發現:一倉鋼球露出料面半個球,二倉有10cm厚的料層。這說明該磨機二倉研磨能力不足,一倉能力浪費,因為在這種情況下,二倉料層太厚,必然會跑粗,磨工必定會降低喂料量直到磨機第二倉料球比合適為止,也就是說降低二倉料層厚度,使細度合格。


但此時,磨機第一倉的料球比已不合適,球一定過多,料太少,磨機運轉時,球與球空打,造成浪費,磨機產量必定不高。如果此時,把一倉倒出一部分球,二倉加相同重量的球鍛,雖然研磨體總裝載量沒有提高,但第二倉球鍛增加了,第一倉減的只是多余的不做功的球,磨機產量必定會增加。這就是磨機研磨能力不平衡調整到平衡后,產量提高的基本原理。


設計磨機各倉填充率,還要考慮磨機的流程,一般來說對于有選粉機的磨機,磨機內研磨體的球面通常采用逐倉降低的裝法,前后兩倉球面相差25~50mm,這樣可增加物料在磨內的流速;沒有帶選粉機的磨機,研磨體的球面常采用逐倉升高的辦法,以控制成品細度。


磨機各倉的填充率還受隔倉板形式和篦縫大小的影響,隔倉板形式和篦縫大小決定物料通過隔倉板的速度,從而影響到磨機內各倉的物料料位的高低,顯然,高料位必須用高的填充率,料位低,當然也就不需要那么高的填充率了。此外,物料水分含量、物料流動性質、物料粒度大小都會影響到物料在磨內的流動速度,從而造成磨內各倉料位高低不同,因此,磨機各倉的研磨體填充率也要作相應的調整。


(2)研磨體平均球徑及最大球徑的確定


選擇研磨體的平均球徑和最大球徑,應考慮入磨物料的粒度、硬度、易磨性、產品細度、襯板形式等。


磨內鋼球的最大球徑和平均球徑一般情況下可用下式估計:


磨內鋼球最大球徑:DMAX=28 (dmax)1/3

磨內鋼球平均球徑:D=28 d 1/3式中:

dmax——磨機喂料最大粒度,mm;

d——入磨物料平均粒度;mm。


但,值得注意的是決定磨內最大球徑和平均球徑還要考慮物料水分和物料流動性的影響,如果物料水分太高或者物料流動性太差,那么經常會造成一倉磨口附近料位提高,出現飽磨,甚至倒料,磨機產量不高。此時,應提高研磨體的最大球徑和平均球徑,從而提高物料的流速,可顯著提高磨機的產量。


確定了鋼球最大球徑、平均球徑后即可按表2-1的例子試湊各種直徑球的比例。表2-1中例舉了兩個水泥磨和生料磨一倉各種鋼球的比例試湊計算結果的示例,通常在球倉采用3~6種不同尺寸的鋼球,每一倉各級鋼球的比例,一般是中間大兩頭小。如果物料的硬度和粒度大,可增加大球百分比,反之可增加小球百分比。一般情況下前后兩倉鋼球的尺寸應交叉一級,即前一倉最小尺寸鋼球是下一倉最大尺寸鋼球。


生料磨往往由于水分較大和物料流動性不好,而提高平均球徑,相同磨機規格,平均球徑高于水泥磨。


閉路粉磨第一倉平均球徑可比同規格開路磨小些,一般相差10mm。

(3)研磨體級配計算


研磨體的級配按下式計算:

式中:A—某直徑球鍛的重量,噸;

B—某直徑球鍛占該倉所有球鍛的重量比例,%;

D—該倉磨機有效直徑,米;

L—該倉磨機有效長度,米;

G—研磨體容重,噸/米3;

j—填充率,%


(4)研磨體的補充


磨機運轉一定時間后,由于鋼球的磨損,研磨體級配會產生變化,應經常統計生產數據或根據磨機電機電流大小及時補充研磨體,必要時篩選不合格的研磨體。


統計數據來自以下幾個方面:單位時間消耗量;磨機產量、單位產量和研磨體消耗量;電動機電流指示負荷變化;研磨體平面降低高度;篩余曲線分析法。


總之,設計一個合理的研磨體配比方案,是由生產實踐到理論總結的循環過程。只有掌握第一手資料,結合粉磨系統的實際工藝條件,才能形成一個完善的設計方案。如果經驗不足或缺少統計資料,可采用林教授研究室開發的“球磨機專家系統”進行磨機研磨體級配計算。該系統可自動綜合磨機規格、物料種類、粉磨流程、助磨劑使用情況、隔倉板狀況、物料粒度和水分等因素。


自動給出磨機各倉的最佳研磨體級配,即使是不懂磨機級配計算的人員,也可熟練地進行磨機研磨體級配計算,使磨機產質量得以提高。磨機運轉一段時間后,由于研磨體磨損,級配和研磨體裝載量都會改變,只需輸入實測球面高后,即可得到實際填充率、實際裝載量和需補充的研磨體規格和數量等數據。


來源:《談笑風聲520》


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