球磨機(jī)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(jī)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(jī)生產(chǎn)效率的因素，對提高球磨機(jī)的工作效率具有重要的意義。

一、球磨機(jī)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(jìn)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(shí)，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(jī)，不給水則叫干式球磨機(jī)。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(shí)采用礫石。

磨礦作業(yè)的基本原理如下：
球在球磨機(jī)內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，主要視筒體旋轉(zhuǎn)速度快慢而定，轉(zhuǎn)速較低時(shí)，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(shí)的磨礦作用使球運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力與磨剝力的總和，球磨機(jī)的這種工作制度叫“瀉落式”。球磨機(jī)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(shí)具有一定的水平初速度，故產(chǎn)生一定的動(dòng)能和沖擊力，使球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，這種磨礦制度叫“拋落式”的。球磨機(jī)的操作基本上就是根據(jù)這個(gè)道理。

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

二、提高球磨機(jī)產(chǎn)量和質(zhì)量主要存在的問題

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，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(xì)度的差別，實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)后，由于閉路磨水泥也要求磨的很細(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，有的時(shí)候甚至更低，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閉路工藝生產(chǎn)，閉路磨水泥顆粒分布均勻系數(shù)可達(dá)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(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)，閉路磨的產(chǎn)量會(huì)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(jī)的單產(chǎn)功耗（kwh/t）、球磨機(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，球磨機(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，只是混合材料的活性不同，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(shí)，其對水泥強(qiáng)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(jī)錘頭磨損后入磨物料粒度會(huì)變粗，因此會(huì)影響球磨機(jī)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，從而影響球磨機(jī)的產(chǎn)量及水泥成品的質(zhì)量，建議磨前加置篩分機(jī)。

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

⑷球磨機(jī)內(nèi)部的通風(fēng) 球磨機(jī)內(nèi)部的通風(fēng)至關(guān)重要，對球磨機(jī)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(shí)將磨內(nèi)細(xì)粉排出，以免影響粉磨效率；二是降低球磨機(jī)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(jī)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將大部分機(jī)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(yán)重時(shí)會(huì)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(yán)重；磨內(nèi)溫度過高還會(huì)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(yàn)，入磨物料溫度為50℃時(shí)，生產(chǎn)會(huì)受到影響，超過80℃時(shí)，水泥磨產(chǎn)量會(huì)下降10%~15%。磨內(nèi)溫度升高會(huì)使軸承溫度升高，潤滑作用降低，還會(huì)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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