【水泥人网】 物料在粉磨过程中的粉磨效率及能耗的高低，一直都是各水泥生产企业关注的重点之一。目前水泥企业逐渐大型化，球磨机在生料磨中的应用相对减少，因现目前立式磨粉磨出的产品颗粒分布组成不及球磨机，所以球磨机在水泥磨中的应用任占主导地位，球磨机降耗增产也是一个永恒的话题。
一、影响球磨机产质量的因素及措施
影响球磨机的因素一般分为工艺因素和机械因素两类。
1、工艺因素
影响球磨机产质量的主要工艺因素有入磨物料的粒度、水分、温度、易磨性、成品的细度和比表面积要求。
1）入磨物料的粒度
以往的水泥企业，入磨物料的平均粒度一般都控制较高，磨机产量低，球磨机粉磨时能耗的利用率低，水泥成本相应的偏高。目前各大中型企业一般将入磨物料粒度控制在，主要思想方针是“多破少磨，以破代磨”，大大的提高了磨机产量，电耗也大幅度的降低。所谓“多破少磨，以破代磨”就是将入磨粒度降低，使磨机一仓的粗破碎工作转移到磨机外来实现。目前国内以“辊压机预破碎系统”为主。
当入磨物料粒度小于25mm时，磨机产量可用以下经验公式计算：
Qb=Qa（Da/Db）0.125
式中Qa为入磨物料平均粒度在Da（mm）时的磨机台时产量；
式中Qb为入磨物料平均料度在Db（mm）时的磨机台时产量；
式中0.125为产量变化系数。
当入磨物料平均粒度从≤25mm降至≤2～3mm，可提高磨机台时产量50%～60%，所以入磨物料平均料度在影响球磨机产量的工艺因素中占比较重要位置；
2）入磨物料的水分
入磨物料的水分的控制是各水泥企业不可缺少的程序，水分直接影响配料的准确及磨机台时产量高低，以及烧成工段热耗的多少。入磨物料水分高可能会出现饱磨或磨内衬板粘料，水分如果大于5%，磨机很难再正常运行。一般来说，入磨物料综合水分增加1%，磨机台时产量会下降6~10%。在水泥磨中，入磨水分太高，钢球相互摩擦时会产生静电，导致出现“包球”现象。入磨水分一般控制在1.5 %左右较为合理。
3）入磨物料的温度
入磨物料的温度控制是保证磨况良好，避免出现“包球”及出磨水泥温度高等现象。如果入磨物料的温度越过90℃，磨内温度一般情况已经超过120℃，磨内温度越高，产品颗粒产生的静电越强，颗粒在静电的吸附作用下会产生集聚，在钢球的冲击下，会粘在钢球及衬板上，形成缓冲层，导致粉磨效率大幅度降低。一般来说，水泥磨入磨物料的温度一般控制在60～80℃较好。
4）入磨物料的易磨性
物料粉磨时的难易程度就叫易磨性，水泥企业都使用小磨实验来测试物料的易磨性。从各物料实验表明，结构致密、结晶好的物料比较难磨，其熟料的易磨性与各种矿物组成和冷却效果有关系。在实践中表明，熟料中KH值和P值高、C3S量多、C4AF少、冷却速度快，熟料较脆，易磨。如熟料的KH值和P值低、C2S和C4AF含量多，冷却缓慢、还原气氛重而结大块的熟料，很难磨。
5）成品细度和比表面积的要求
成品的细度及比表面积的要求也是直接影响磨机产量的直接因素，从生产的实践、实验得出以下公式：
QB=QA（FA/FB）1.35
式中QA为球磨机现台时产量（t/h）
FA为现比表面积的控制指标m2/kg
QB为球磨机改变比表面积后的台时产量（t/h）
FB为改变后的比表面积的控制指标m2/kg
1.35是产量变化系数
从式中计算可得，比表面积越高相对磨机台时产量就越低。
2.机械因素
影响球磨机产质量的主要机械因素有磨内通风、磨内结构、装载量及级配、选粉机。
1）磨内通风
磨内通风主要是用来控制磨内物料流速，避免产生过粉磨现象及磨内水蒸汽的排放，也是直接影响粉磨效率高低的重要因素。如磨内通风不良时，磨内产生的水蒸汽无法正常排放，导致磨内温度升高，产生静电作用吸附在钢球及衬板的表面，产生缓冲层，降低了粉磨效率。磨内通风可根据磨机循环负荷进行调节，磨内风速一般控制在1.5m/s左右较为合适。
2）磨内结构
磨内结构指磨机进出料装置、各仓衬板、隔仓板、篦板的类型等方面。
a）磨机在正常运行时，下料管与磨机进料装置间不应该有物料停留区，如时间过长或者停留量大的时候，会出现磨内通风不良，导致磨头冒灰及粉磨效率的降低。
b）衬板在球磨机中主要起保护筒体作用及对钢球起提升作用。通过多年水泥行业人员总结、摸索，改善衬板的类型可对台时产量起到一定作用；现目前分级衬板在实际生产应用中起主要作用，分级衬板在粉磨过程中，让钢球形成分级，大球尽量靠近进料端，小球靠近出料端，使粉磨效率有所提高。
c）对于隔仓板及篦板来说，主要影响球磨机产量的因素在于篦缝的宽度及篦缝排列方式。篦缝的宽度及排列方式是为通过物料而确定的。一般来说，篦缝的宽度出料篦板应比上级隔仓板宽2mm。一仓的篦缝的宽度不益过宽，闭路磨控制在10～14mm较为合适，各企业可通过实际生产情况而定。篦缝的排列方式大体上分为同心圆、辐射形、斜线形、多边形等。如同心圆，磨机在正常运行时，物料顺同心圆切线方向运动，物料速度比较快，不容易堵塞。而辐射形则物料与其垂直运动，流速较慢，易堵塞篦缝。
3）装载量与球磨机的级配
球磨机的级配与装载量不仅仅直接影响水泥质量的提高，更影响水泥单位电耗、球耗。所以在球磨机的管理与控制中放主要位置。
a）装载量
球磨机总装载量直接决定磨机的电耗，为提高球磨机的粉磨效率、降低电耗，确定合理的装载量是前提，通过生产实践得出以下确定磨机（各仓）装载量公式：
Gw=D2L
在式中Gw为球磨机的装载量（t）；
D为磨机有效直径（m）；
L为磨机（各仓）有效长度 (m）
通过磨机的装载量确定磨机功率的计算公式如下：
KW=7.5×磨机装载量×磨机有效内径的平方根
式中7.5为系数。
b）级配
各种规格研磨体的配合比率（经百分数表示）称为研磨体级配。
在确定合理的装载量为前提下，合理确定各仓几级钢球进行级配、各级钢球的配合比例及平均球径是保证粉磨效率的根本。在生产实践中表明，大块物料需用球径较大的钢球冲击，小块物料宜用小钢球冲击，细料应以小钢球进行研磨。级配合理时，钢球对物料即有适当的冲击力，又有较多的冲击次数和较强的研磨作用，且钢球间有合理的孔隙率，保证物料经适当的流速穿过磨机，保证了产品的细度，也提高了粉磨效率，得到低单位电耗、球耗的明显效果。
级配的主要内容是根据入磨物料的性质、产品的细度要求和磨机的结构、性能和工艺流程等来确定平均球径；选择合理的填充率，在冲击力足够的条件下，尽量增加装入钢球的个数，增加冲击次数，提高粉磨效率。
在确定平均球径前应选择合适的级数，在大多数企业，双仓闭路磨一仓选4～5级，二仓3～4级；三仓磨为一仓4～5级，二仓为3～4级，三仓为2～3级。在确定各仓级数的前提下，确定各仓的平均球径；
平均球径的确定：平均球径过大，产生比表面积的速度过低，产品的粗不易控制；平均球径过小，产品中粒度偏大的料粒多。确定钢球平均球径的原则：要与入磨物料的粒度、硬度相适应，钢球平径球径与入磨物料的粒度成正比；与成品细度指标相适应，平均球径与细度指标成正比；与磨机的转速相适应，转速高时，离心力大，冲击力大，应相应减少平均球径，平均球径与磨机转速成反比；与衬板型号相适应，衬板带球能力低时，球的提升高度不足，冲击力小，应增大平均球径，平均球径与衬板提升能力成反比；与物料的耐磨性能相适应，物料难磨时或流速快时，应相应减少平均球径，降低物料流速。
可用以下公式计算平均球径：
D=28×80%物料通过过筛孔孔径(mm）的立方根+K1+K2
式中K1为闭路磨时为5,开路磨则为0
K2为生料磨时为5,水泥磨则为0
相对各水泥企业来说，级配原则都一样，计算方法各企业有所不同。
4）选粉机
选粉机在此就不多言了，从最高的旋风式选粉机发展为现大多数企业使用的O-Sepa高效选粉机。主要是提高选粉效率，使经选粉机后回磨粗粉中夹带的成品量减少。[NextPage]
二、球磨机管理及控制
管理的主要目的是防止带病运转状态的发生及消除，实现设备精细运转，以低电耗、球耗实现高质量、高台产生产。
实现精细运转的步骤：合理的生产指标是指操作的目标，指标必须确定上下限范围；正确的操作参数是必须控制的工艺途径；故障排除措施指在执行操作方法时，发生故障能及时快捷的排除。
1.合理的指标
合理的生产指标不仅能提高员工的积极性，对于企业来说，也是成本控制的一种措施；某些水泥厂生产指标只有上限或下限，比如成品细度越细越好，离游钙越低越好等等，这种控制方式会造成大的能耗浪费，而且不见得有利于质量。可通过企业内部对设备的性能及各方面因素来确定带有上下限的指标。
2.正确的操作参数
球磨机的操作与控制主要是以循环负荷、选粉效率这两个参数为目标，合理的搭配风、料、细度等三个参数来控制磨况与成品细度。
3.故障的排除
对故障的排除，如何及时的发现原因所在，并安全可靠的排除故障，是精细操作的所必须内容。在此不做详细介绍。
结束语
实现球磨机降耗增产、优质高效的主要措施是严格控制各种入磨原材料的水分、粒度、质量；选用耐磨材质的钢球及衬板，合理级配及合理控制各项参数；建立各种管理技术台帐加强对比总结；加强操作人员技能培训操作等来实现精细运转。
【作者: 唐步露】
