配备球磨机钢球级配方法

时间：2017-03-22

配备球磨机钢球级配方法

         球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。球磨机广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨正常情况下，十年不用更换主轴承，节省维护费用，省工省时-->
　　球磨机的配球法，直接影响着球磨机的工作效率，另外，你要实现什么样的目的，要达到什么样的产量，还有工作环境以及球磨机的电机功率等，来配制球磨机的钢球，要知道怎么样给球磨机配球，首先得了解，球磨机的工作原理，才能根据原理来给球磨机来配球。

　　球磨机**仓研磨体的主要作用是对物料进行冲击破碎，同时也起到一定的研磨作用。因此，研磨体进行级配的目的，就是要满足这两方面的要求。**仓粉碎效果的好坏直接对后面各仓的粉磨效率产生影响，并终影响球磨机产量。能否达到粉碎要求取决于研磨体的级配是否合理，主要包括钢球大小、球径级数、各种规格球所占比例等。确定这些参数除了要考虑球磨机规格大小、球磨机内部结构、产品细度要求等因素外，还要考虑入磨物料的特性（易磨性、粒度大小等）。

　要使物料在**仓得到有效粉碎，在确定级配时必须遵循这样几个原则：首先，钢球要有足够大的冲击力，使钢球具备足够能量以击碎颗粒物料，这与钢球的大球径有直接关系。其次，钢球对物料要有足够多的冲击次数，这与研磨体装填量和平均球径有关。当装填量一定时，在保证足够冲击力的前提下，尽量减小研磨体直径，增加钢球个数来提高对物料的冲击次数，以提高粉碎效率。后，物料在仓内有足够的停留时间，以保证物料被充分粉碎，这就要求所配研磨体要有一定的控制物料流速的能力。

　 2、两级配球法

　   所谓两级配球法，就是使用大小两种不同规格，并且二者直径相差较大的钢球来进行级配。其理论依据是，大球之间的空隙由小球来填充，以充分提高钢球的堆积密度。这样，一方面可提高**仓的冲击力和冲击次数，符合该仓研磨体的功能特点，另一方面，较高的堆积密度可使物料能够得到一定的研磨作用。在两级配球中，大球的作用主要是对物料进行冲击破碎。小球的作用一是填充大球间的空隙，提高研磨体的堆积密度，以控制物料流速，增加研磨能力；二是起能量传递作用，将大球的冲击能量传递给物料；三是将空隙中的粗颗粒物料排挤出来，置于大球的冲击区内。

      两级配球法需要确定以下几个参数：（1）大球直径的确定。取决于球磨机规格大小、入磨物料的粒度和易磨性。一般以多级配球中的*二级球径为准。如某台球磨机在多级配球中大球径为100mm，进行两级配球时就应选择直径为90mm的钢球。（2）小球直径的确定。取决于大球间空隙的大小，也即取决于大球的直径大小。通常情况下，小球直径取值为大球直径的20%-30%比较合适。（3）大、小球的配比。原则上应保证小球的掺入量不影响大球的填充率。一般小球占大球重量的3%-5%。

　在多级配球中，对钢球的冲击力、冲击次数、控制物料流速能力的要求都主要依据平均球径，就是说受多种规格球的影响。在两级配球中，钢球的冲击力、冲击次数由大球的直径来决定，而控制物料流速的能力主要由小球的直径、装填量确定，受大球直径的影响很小，因而缓解了冲击力、冲击次数与控制物料流速能力之间的矛盾。相比之下，两级配球法比较简单，在确定级配参数时容易做到综合考虑。

　从表2的产量变化可知，随着物料硬度和粒度的增大（可由混合材的不同掺量体现出来），多级配球中钢球的冲击力与物料流速控制能力之间的矛盾表现就越**，因而产量下降较明显。而在两级配球中则不存在这个矛盾，因为它可以通过大、小球来分别满足物料对冲击力和流速控制能力的要求，因而产量变化不明显，体现出两级配球的优越性。

　　采用二级配球生产P．O42.5水泥近半年时间以来，球磨机的平均台时产量比使用多级配球提高了近1t见表2，在节能降耗、优质高产方面取得良好效果。另外，采用二级配球还可减少清仓次数，只需根据球磨机产量、电流、细度及粉磨水泥的球耗比进行定期补充，除特殊情况外，一般不停机清仓。提高了球磨机运转率。

　 4、结论

　当物料粒度小、易磨性好时，宜采用多级配球，因为此时提高钢球的冲击次数是主要的。反之，当物料粒度大、强度高时，提高钢球的冲击力是关键，故采用两级配球能体现出明显的优越性。

　两种配球的使用效果受物料变化的影响程度有较大差别。多级配球对物料的变化比较敏感，球磨机产量波动较大。两级配球对物料的变化反应则不太敏感，产量相对稳定。也就是说，当物料的易磨性越好时，多级配球产量增加的幅度要**两级配球。反之，多级配球产量下降的程度又**过两级配球。因此多级配球适用于粒度较小、易磨性较好的物料。两级配球适用于粒度较大、易磨性较差的物料。

如下的钢球配比磨粉效率高，属经济运行状态

钢球（直径）mm       φ100    φ80       φ60       φ40       φ20

质量/总装填量       7.5%    6.9% 33.5%    30.1%       22%

磨机经过一段时间运转，每7～10d要补球，使钢球级配变得非常混乱。运转时间越长，钢球级数越多，钢球的级配情况很难计算。小型磨机清仓时，可算好配比，把球按尺寸分类后填加，级配的数量与计算的基本相符。大型磨机，由于钢球数量太大，钢球分类太费时，给生产安排造成困难。大多数厂家都不采用此法，而是按各自的要求，将烂球、铁渣及小球拣出，加完后与标准填加量比较，缺少的量，一般是加入大级钢球，或凭经验加入一些其它的钢球。钢球的级配及平均球径是估算的，很不准确。

　　本人在实践中运用了一种简单的测算方法，即运用概率法和数学归纳法进行抽样计算，具有一些参考价值，介绍如下：用8号钢丝制作一个边长500mm的方框，磨机内料摇空，打开磨门进入磨内，选磨仓入口、出口两处，沿径向测量3点，如图所示。

测量Φ2.6m×13m磨机示意图

　　数方框内露出半个钢球以上的各种钢球的数量，做好记录，将数据整理计算可得出基本准确的钢球级配。某一次测量数据如表1。

表1　某一次磨内测量情况

规格mm
Φ100～95 Φ95～85 Φ85～75 Φ75～65
入口（个）
28 36 27 18
出口（个）
24 20 40 25
平均 26 28 33.5 21.5

　　注：表中数据均为3点之和。

　　计算出理论总重量(Φ100～95mm球作为Φ100mm球计算)为295.8kg。

　　各种钢球占比例：

　　　　　　26×4.115
　　Φ100=──────×100％＝36.2％
　　　　　　　295.8

　　　　　28×3.111
　　Φ90=──────×100％＝29.4％
　　　　　　295.8

　　　　　33.5×2.107
　　Φ80=──────×100％＝23.9％
　　　　　　295.8

　　　　　21.5×1.498
　　Φ70=──────×100％＝10.9％
　　　　　　295.8

　　该磨总填加量为22t，可以计算出各级钢球的重量(见表2)。

表2　各级钢球的重量

规格(mm) Φ100 Φ90 Φ80 Φ70
重量（t） 7.96 6.47 5.26 2.40

　　则可算出重量平均球径为：89.4mm

　　计算数量平均球径为：
　　26×100+28×90+33.5×80+21.5×70　　　　9305
　　────────────────── ＝────≈85.4mm
　　　26+28+33.5+21.5 　　　　　　　　　　　109 　

　　计算结果与实际基本相符，由于当时出磨细度太粗，停磨处理时，根据计算，拣出Φ100～95mm球5t，补进Φ90mm球1t、Φ80mm球4t，细度达到了要求。通过试验，这种方法比较准确，对掌握磨内情况及解决问题是有效的

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