球磨機是礦山、冶煉、化工等多行業(yè)生產(chǎn)中的重要研磨設(shè)備之一。掌握球磨機磨礦過程的基本理論，摸索其磨礦作業(yè)的規(guī)律，找出影響球磨機生產(chǎn)效率的因素，對提高球磨機的工作效率具有重要的意義。

一、球磨機磨礦過程的基本理論

磨礦作業(yè)大部分在裝有許多磨礦介質(zhì)的圓筒內(nèi)進行，由于筒體的不斷旋轉(zhuǎn)而將磨礦介質(zhì)帶到一定的高度，然后借自重下落，這樣就產(chǎn)生破碎物料所需的沖擊力。同時，由于磨礦介質(zhì)在筒體內(nèi)沿筒體軸心作公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，使磨礦介質(zhì)之間與筒體接觸區(qū)間產(chǎn)生壓擠和磨削力，從而使礦石磨碎。磨礦作業(yè)中，加水者稱濕式球磨機，不給水則叫干式球磨機。磨礦作業(yè)多采用硬度及比重較大的鍛鋼（或鑄鋼）制造成圓球和長棒，磨碎較軟的礦石，有時采用礫石。

磨礦作業(yè)的基本原理如下：
球在球磨機內(nèi)的運轉(zhuǎn)情況，主要視筒體旋轉(zhuǎn)速度快慢而定，轉(zhuǎn)速較低時，球被帶到較小高度，然后借助自重與水平線成自然休止角下滑這時的磨礦作用使球運動時產(chǎn)生的沖擊力與磨剝力的總和，球磨機的這種工作制度叫“瀉落式”。球磨機的轉(zhuǎn)速增大，球在離心力的作用下，被提升的高度也隨之增大，到一定高度后離開筒壁沿拋物線軌道下落，由于球在高處下落時具有一定的水平初速度，故產(chǎn)生一定的動能和沖擊力，使球繼續(xù)運動，這種磨礦制度叫“拋落式”的。球磨機的操作基本上就是根據(jù)這個道理。

球磨機的轉(zhuǎn)速再提高，當(dāng)達到某種速度極限時，球就在離心力作用下隨筒體一起轉(zhuǎn)動，而不脫離筒壁，這不再發(fā)生磨礦作用，稱為球磨機的離心運轉(zhuǎn)，這種速度叫“離心轉(zhuǎn)速”或“臨界轉(zhuǎn)速”。球在球磨機內(nèi)的運動力學(xué)比較復(fù)雜，但粗略了解和分析一下球的運動狀態(tài)，對確定球磨機的合理轉(zhuǎn)速、提高磨礦效率有一定的意義。

二、提高球磨機產(chǎn)量和質(zhì)量主要存在的問題

不考慮磨前細碎，那么粉磨工藝流程有兩種：開流與圈流。在同等條件下，閉路產(chǎn)量比開流高約20-35%。閉路產(chǎn)品，其顆粒分布比較均勻，調(diào)整水泥等級也比較方便；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、開路磨合閉路磨產(chǎn)品細度的差別，實施新標(biāo)準(zhǔn)后，由于閉路磨水泥也要求磨的很細，細粉增多了，這種現(xiàn)象也就自然消失了。事實上，開流磨的水泥顆粒分布均勻系數(shù)一般為0.8-0.9，有的時候甚至更低，僅為0.7，其顆粒分布很寬，水泥的3d強度可能較高，但后期強度和水化率都較低，改變均勻性系數(shù)和水泥質(zhì)量也比較困難，其中的細粉需水量大增會很快水化；而超過65μm的顆粒不會水化，對混凝土的強度不起作用。所以，我們建議有條件的水泥廠最好采用閉路工藝生產(chǎn)，閉路磨水泥顆粒分布均勻系數(shù)可達1.0相對來說窄很多，混凝土質(zhì)量更好一些。

2、在目前水泥生產(chǎn)倉促應(yīng)對新標(biāo)準(zhǔn)階段，對閉路磨單純通過降低水泥成品的篩余值來達標(biāo)，其產(chǎn)量自然會有較大幅度降低，甚至?xí)陀陂_流磨的產(chǎn)量。但通過調(diào)整粉磨系統(tǒng)，閉路磨的產(chǎn)量會很大幅度的提高。這是開流磨所無法比擬的。

3、入磨物料的特性
⑴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)系到球磨機的單產(chǎn)功耗（kwh/t）、球磨機的產(chǎn)量和質(zhì)量。在同樣細度時，粉磨回轉(zhuǎn)窯熟料，球磨機的產(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：任何混合材料都會降低水泥的強度，只是混合材料的活性不同，其降低水泥強度的程度不同罷了。常用混合材料中，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，其對水泥強度的影響幾乎是一樣的。

⑵入磨物料粒度 入磨物料粒度D由于破碎機錘頭磨損后入磨物料粒度會變粗，因此會影響球磨機生產(chǎn)的穩(wěn)定性，從而影響球磨機的產(chǎn)量及水泥成品的質(zhì)量，建議磨前加置篩分機。

⑶入磨物料的水分 水泥細度越細，對水分越敏感，水分不合要求時就要糊磨。一般認為，入磨物料綜合水分每增加1%，球磨機產(chǎn)量會降低10%。當(dāng)水分大于5%時，球磨機就基本“停止”粉磨了。

⑷球磨機內(nèi)部的通風(fēng) 球磨機內(nèi)部的通風(fēng)至關(guān)重要，對球磨機的產(chǎn)量和質(zhì)量都有著明顯影響。通風(fēng)的作用一是及時將磨內(nèi)細粉排出，以免影響粉磨效率；二是降低球磨機內(nèi)溫度，避免石膏脫水和尾倉糊球堵篦。

⑸入磨物料的溫度 生料磨的入磨物料溫度一般在常溫度下，對生產(chǎn)影響不大。水泥球磨機的入磨物料溫度都容易偏高，向磨內(nèi)帶入大量熱量，加之球磨機運轉(zhuǎn)時將大部分機械能轉(zhuǎn)為熱能，致使磨內(nèi)溫度升高，而物料的易磨性隨溫度的升高而降低；當(dāng)磨內(nèi)溫度升高后使水泥因靜電吸引而聚結(jié)，嚴重時會粘附研磨體和襯板，從而降低粉磨效率，溫度越高這種現(xiàn)象越嚴重；磨內(nèi)溫度過高還會引起石膏脫水成半水石膏，甚至產(chǎn)生少量無水石膏，使水泥產(chǎn)生假凝，影響水泥的質(zhì)量。根據(jù)生產(chǎn)試驗，入磨物料溫度為50℃時，生產(chǎn)會受到影響，超過80℃時，水泥磨產(chǎn)量會下降10%~15%。磨內(nèi)溫度升高會使軸承溫度升高，潤滑作用降低，還會使襯板變形，螺栓斷裂；軸承溫度升高，以致軸承合金熔化而產(chǎn)生設(shè)備事故。為保證正常生產(chǎn)，應(yīng)采取措施，入磨物料的溫度最好不要超過50℃，出磨水泥的溫度不要超過110℃~120℃。

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