陶瓷研磨体应用条件.pptx

经过一年多的应用实践，陶瓷研磨体在国内几十家水泥企业已被接受和认可。该项技术的节能降耗效果，在当前水泥产能过剩、市场竞争的形势下，得到了越来越多的水泥科技工作者的青睐。但是，我们还必须清醒地看到，不是所有的水泥粉磨系统都能够应用陶瓷研磨体，就我国目前3000多台水泥球磨机现状来看，可分为以下三种情况：
1.工艺设备条件较适宜，可以直接在尾仓用陶瓷研磨体替代钢球或钢锻；
2.必须经过必要的设备技术改造，才能用陶瓷研磨体替代钢球或钢锻；
3.由于入磨物料粒度≥5mm等原因，目前还不能用陶瓷研磨体替代钢球或钢锻。
球磨机水泥粉磨系统什么样的条件适合陶瓷研磨体的应用呢？现解析如下：
一、球磨机设备条件
1.研磨体运动状态
在球磨机粉磨理论研究中，根据不同的磨机转速来确定磨内研磨体的运动状态。转速慢，研磨体处于倾泻状态，对磨内物料起研磨作用；达到适宜转速时，研磨体处于抛落状态，对磨内物料起冲击粉碎作用；达到临界转速后，研磨体处于周转状态，贴附筒壁运转、对物料不起粉磨作用。
入磨物料（＞1mm）由大变小时，需要冲击粉碎作用；物料（≤1mm）由粗变细时，需要研磨作用。然而实际水泥生产中，球磨机并没有改变转速、而是维持一个固定的转速、靠磨内各仓安装不同带球能力的衬板，分别使研磨体得到不同的运动状态，从而得到不同的粉碎作用。

2.球磨机进料口
目前大型球磨机（≥φ3.8m）都采用“滑履支撑”方式；第一仓钢球填充率不超过30%，许多球磨机进料口采用了溜管加料方式。这样简化了磨头设备结构、强化了中心通风；但实践证明，这样对于提高一仓的有效利用率并非有利。因为，大磨机进料落差大，在中心通风的共同作用下，对入磨物料形成一股向前的冲力，使一仓进料端形成一个约为0.5～1m“空料区”，球多料少、研磨体冲击衬板和相互碰撞的几率增多，做无用功，且加快研磨体消耗。如果采用螺旋进料方式，物料被强制推进磨内，就不会出现这样的“空料区”。尤其是应用陶瓷研磨体，需要一仓填充率适当增加，螺旋进料能够做到；而溜管进料不宜增加，否则，会引起磨头漏球、漏料。
3.球磨机的隔仓板
大型球磨机常采用双层隔仓板，分隔磨内筒体的第一仓和第二仓。它由篦板和盲板组成，中间设有扬料装置，属于强制排料设施，物料流速较快，不受隔仓板前后料面的高低限制，即使是前仓的料位低，也能够顺利地让物料通过。对于调整研磨体填充率和级配都十分有利，双层隔仓板的通风阻力较大，影响磨机产质量的提高，因此，现代球磨机，都在逐步扩大其中心孔的面积，以改善磨内通风、增产节能。但是，前仓物料进入隔仓板通过扬料板将物料提升，物料到一定高度从导料锥下落，中心风将物料吹入隔仓板后面1～2米处。使磨机出现空料区（研磨死区），空料区内球多料少；尤其是在使用陶瓷研磨体时，瓷球碰钢衬板，容易引起碎球。如果磨头供料不稳定，“停料不停磨”，更会引起陶瓷研磨体的“碎球”。
3.填隙率
评价研磨体最佳平均尺寸的工艺参数称之为：填隙率。它是指：磨内物料的体积除以研磨体之间的空隙的比值。其计算式如下：

式中：ψ-填隙率（%）；Vw-物料体积（m3）；Vy-研磨体之间空隙（m3）
在水泥粉磨过程中，填隙率是一个变量。该值取决于许多工艺参数：磨机直径、磨内风速、研磨体装载量、级配、填充率，系统循环负荷率、是否添加助磨剂等等。物料的体积随其颗粒粒径的减小而变小；各仓研磨体的平均球径变化，也会使空隙减小；尤其是一仓研磨体的运动状态，会引起空隙率发生较大的变化；而尾仓研磨体处于倾泻状态、研磨物料，空隙率变化较小；所以，优化填隙率对于尾仓粉磨状态研究，尤为重要。经多次工业性试验结果表明，填隙率达到85%为最佳值。填隙率过低，表明磨内通过的物料量偏低、台时产量下降，甚至出现“空磨”或“断料”现象，尤其是停止加料、空转磨机时间过长，会引起研磨体与研磨体、研磨体与衬板“零距离”的碰撞和摩擦，球耗加快、撞击变形；如果是陶瓷研磨体，更会出现磨剥、开裂现象，加剧碎球率提高；不过，在实际情况下，为了提高水泥粉磨系统台时产量，往往导致物料填隙率超过85%这一比值，通常达到110%～120%，这是因为磨头喂料和粗粉回料的提高、以及研磨体平均尺寸的缩小（特别是尾仓），共同导致物料填隙率的增加。当填隙率超过85%时，研磨体运行阻力加大、通风不畅，也会降低磨机的粉磨效率。必须通过工业运行试验来确定最佳物料填隙率，同时采用助磨剂可以加速物料被粉磨的速度、提高物料分散效果，降低磨内物料填隙率，从而提高粉磨效率。
二、两种研磨体的差异性
1.检测数据对比
陶瓷研磨体是无机非金属材料、绝缘体；而钢球、钢锻是金属材料、导体，体积密度为7.8g/cm3、容重4.5t/m3；目前使用的陶瓷研磨体常见Al2O3含量≥70%的耐磨氧化铝球，最高含量达到99%，其体积密度：3.6～3.8g/cm3、