球磨机之所以叫做球磨机,是因为里面装的钢球,装棒的则叫棒磨机。对于采用中空耳轴支承的中小型球磨机,因受中空耳轴较长及截面小的限制,改进的余地很小,而这里给厂里设计的F3.8×13的球磨机按给定要求是设计成中空耳轴式。
为了较大可能的使物料进入球磨机后落在较外层,认为只有采取一些辅助措施来增大物料与中空耳轴的摩擦力,使物料离开中空耳轴、进入球磨机时的脱离点位置提高。但是这样做势必会造成进料易堵塞、易返料等现象,影响球磨机正常生产。所以再次设计中只加了旋转肋板。
同样对于F3.8×13的滑履磨而言,由于进料截面大,改进的余地较大。可以通过采取溜筒中心线和球磨机中心线成一定夹角和改变进料溜筒的斜度等方法来实现,使物料抛落到O点处,从而达到较理想的进料方式,充分发挥大型球磨机粉磨能力强的特点。对于O点位置的确定可以通过球磨机设计的研磨体运动轨迹来定,也可以通过球磨机低负荷运行时的磨音来大致判断O点的实际位置。
通过以上改进,可以使物料较合理、均匀地进入粉磨区域,实现粗大物料从粉磨能力强的区域逐步向粉磨能力弱的区域运动。同时球磨机粗磨仓的磨音大幅度降低,减少研磨体与研磨体、衬板之间碰撞次数,降低无用功损耗,降低研磨体及衬板的损耗,大大提高粉磨效率,提高球磨机台时产量。
3、进料装置相关参数及计算
球磨机设备中使用较广泛的是圆筒型粉球磨机,在圆筒内装入一定数量的不同形状和大小的研磨体(或磨矿介质),例如:球、棒、短圆柱,或较大的矿石、砾石等;被磨的物料(矿石)装入圆筒后,筒体以一定的速度旋转,使研磨体被带动而产生冲击和研磨作用,达到把物料磨碎的目的。
但是粉磨的过程是一个很复杂的物理—化学过程,所以粉磨作业中有许多的因素影响着球磨机的一些设计参数。主要影响因素有:
属于被磨物料的影响因素有:硬度、韧性、结晶特性、含泥量、入磨粒度和要求的产品粒度。
属于操作条件的影响因素有:球磨机的转速、是否采用磨矿介质、磨矿介质的密度、形状、尺寸、配比和加入量。
如果采用湿磨:
影响因素还包括:矿浆浓度、矿浆流变特性和球料比、矿浆温度、成分和磨蚀特性;
如果采用干磨:
影响因素还包括:气流速度、温度和风量等。
属于球磨机结构的影响因素有:球磨机的型式、衬板的材质和型式、排料方式、球磨机规格和长径比等。
磨矿不仅是物理过程,化学效应也有重要影响。
例如:矿浆的酸、碱度和化学成分不仅对磨矿介质的磨损和腐蚀有影响,而且对磨矿速度也有影响。研究表明,当被磨物料粒度小于10μm时,物料会发生“形变”和“性变”。“形变”就是被磨物料的结晶形态发生变化,“性变”就是被磨物料的性质发生变化。因此,如果“强化”(即:硬度和韧性增加),物料趋于更难磨;如果“弱化”(即:硬度和韧性降低),物料趋于更容易磨碎。
磨矿介质在球磨机中运动有三种情况:
(1)磨矿介质相互之间或磨矿介质与衬板之间夹杂物料,因此磨矿介质相互不直接接触。此时,冲击力和研磨力直接作用于物料,把物料磨碎。
(2)磨矿介质相互直接接触,增加了磨矿介质的无益消耗。
(3)磨矿介质直接作用于衬板,增加了磨矿介质和衬板的无益消耗。
后两种情况是需要避免或尽可能减少到较低限度
3.1 球磨机作业的技术条件和工艺技术指标
球磨机作业的技术条件指的是入磨物料的粒度,易磨性、水分和温度以及产品质量要求,以上这些是选择粉磨工艺、粉磨设备和进行管理的依据。
(一)入磨物料的粒度
入磨物料的粒度,对球磨机的产质量和动力消耗影响很大。粒度小。喂料均匀,则容易粉磨,球磨机的产质量高,动力消耗也低。相反,入磨物料的粒度大,喂料不均,粉磨就困难,球磨机的产质量低,动力消耗也大。因此,入磨物料粒度越小,对提高球磨机的产量,质量指标就越有利,但降低入磨物料的粒度将受到粉磨设备条件的限制。
在大、中型水泥厂,要把大量的石灰石都破碎到很小的粒度(如10毫米以下)在当前的设备条件下是有一定困难的,现在对不同的物料入磨粒度只能控制在下列范围内:
熟料,小于30毫米;
石灰石,小于25毫米;
石膏,小于50毫米;
混合材,小于30毫米。
对于球磨机筒体内径小于1.5米的球磨机,由于研球磨机体的规格和冲击能力较小,入磨物料的粒度较好能控制在10~15毫米以下。
(二)出磨产品的细度
出磨产品的细度,对该产品以后将要进行的物理和化学反应的效果有很大的影响。通过粉磨,不仅增加了物料的比表面积,同时使物料颗粒表面也受到破坏以致破裂,使参加反应的其它物料更容易渗透到颗粒中去,促使化学反应完整、充分。
在水泥生产过程中,对生料和水泥细度要求是不同的。
1.生料细度
生料的颗粒过粗,将会导至入窑的煅烧和物理、化学反应的不易进行。因此化学反应的速度是和参加化学反应的各物料的比表面积成正比的,因此就这一点来说,生料细一些好。但并不是说生料粉磨的愈细愈好。磨的过细,将降低球磨机产量,同时对窑内煅烧的好处不明显。所以有些工厂对生料不仅要以0.08毫米筛的筛余量控制,而且还要作900孔筛筛余量的控制。目的在于获得比较合理的颗粒级配,一般生料的细度要求小于10%(0.08毫米筛筛余)。如果原料中含有煅烧中难于化合的物质,如石英沙、萤石等,则物料要求磨的更细一些,实际生产中,生料细度一般控制在8%~10%范围内。
2水泥的细度
水泥强度的高低决定于矿物组成,提高细度的作用,主要是提高其早期的强度,对后期强度影响不大。用提高粉磨细度的方法来提高水泥的强度是有限的。如果继续细磨(勃式比面积7500平方厘米/克时),强度不但不会再增加,有的反而会下降,凝结时间缩短(因其需水量增加析水性减弱)。所以把水泥磨得过细,只会消耗过多的能量,提高生产成本,在经济上是不合算的。
河南蓝基机械球磨机网
球磨机:
加气块设备: