球磨机细磨仓用小钢球的必要条件

导读:、中碳低合金铬锰钢衬板的生产及应用我们生产的多元合金化高铬铸铁衬板在水泥磨粗磨仓上应用寿命均达到了2年以上，一般为3年，最好水平达到了42个月。

球磨机细磨仓用小钢球的必要条件 1、圈流磨粉 开流磨粉，球磨机内物料一次性通过，出磨料即为成品，因此对研磨的能力要求较高。

圈流磨粉则需保证一定的物料循环量，无论采用离心或高效选粉机，磨尾卸料的细度筛余（80μm）一般控制在30~40%，所以对球磨机的研磨能力要求相对低于开流磨。

为保证成品细度，开流磨的磨仓一般应采用钢锻。

圈流磨的细磨仓可采用小钢球，一方面可加块物料流速，增加通过量；另一方面入细磨仓的物料筛余（200μm）要比开流磨高，为保证有一定的小钢球冲击有好处。

但这是总的选择原则，还视具体工况而定。

2、预粉碎 磨前的预粉碎有一级或多级的开流或圈流，它决定了入磨物料的粒度。

目前高效细碎机，辊压机等可明显降低入磨粒度，甚至80%左右的物料在2mm以下，这实际上已完成了球磨机Ⅰ仓的大部分功能，缓解了球磨机的负担。

预破碎效果好，则钢球的平均球径可下降，研磨功能增强，进入细磨仓的物料筛余降低，从而细磨仓的研磨负担减轻。

若入料粒度稳定在很好的水平上，则开流磨的细磨仓也可采用小钢球，即能保证细度，又提高了产量。

相反，若预粉碎环节很差，磨机Ⅰ仓完全成了破碎仓，则细磨仓的研磨负担加重，即使圈流磨也不能轻易使用小钢球。

尽管调节选粉机能控制细度，但可能因研磨能力不足而无形中牺牲了产量。

3、球磨机的长度 这主要针对开流磨而言。

目前水泥厂使用十几米开流长磨的为数不少，一般分三至四仓。

球磨机长度决定了物料的磨粉路径即磨粉时间的长短，长球磨机内物料的有效磨粉时间自然要长。

况且较双仓短磨，长磨机的合理多仓使磨粉功能更加明确，研磨体级配易于合理，磨粉效率大为提高。

由于细磨仓的负担减轻，对研磨要求降低。

若预破碎好，则采用小钢球为宜。

如此时再使用钢锻，一方面会减缓物料流速，降低产量；另一方面容易造成过粉现象，产生糊段及逆粉碎效应，反而降低研磨效率。

而开流短磨一般首选钢段。

4、仓长比例 这主要针对圈流磨而言。

目前双仓圈流磨的Ⅰ、Ⅱ仓长度各厂并非完全相同。

有比例为1:2的，也有接近1:1的。

1:2的比例为正常范围，此时Ⅱ仓选用小钢球比较合适。

若两仓长度相近，则易造成Ⅰ仓粗磨能力过剩而Ⅱ仓细磨能力不足。

Ⅰ仓的钢球级配不可能过多，这就制约了其研磨能力，此时Ⅱ仓的研磨负担加重。

若再使用小钢球，则Ⅱ仓的相对减少的磨粉容积中难以完成所需的研磨任务，最后导致产量下降。

出现这种情况，应在Ⅱ仓中换上钢段，同时加强预粉磨，尽可能降低Ⅰ仓的钢球直径。

必要时根据磨内筛余曲线分析，调整隔仓板的位置，挪动一块或半块衬板的距离，加强Ⅱ仓的研磨。

对细度要求高的水泥，应多选用小钢段。

5、磨粉水泥的品种 这主要针对水泥而言。

水泥的品种不同，则对磨粉的细度要求也不同。

兹举两种：快硬（或超细）水泥和多混合材掺量水泥。

前者要求水泥水化快、早强高。

除矿物组成有要求外，对水泥的细度控制也很严格。

这也对球磨机的磨粉提出了更高要求。

此时无论开流长磨还是圈流磨都应考虑在细磨仓使用小钢段，而对钢球的使用一定要慎重。

从目前的应用实践看，用钢段磨制的超细水泥效果较好。

对于第二种水泥，为降低生产成本，工厂可能地多掺混合材，矿渣甚至达到40~50%的比例。

矿渣的易磨性差，因此已有采用单独磨粉的工艺。

对于共同磨粉时，球磨机的研磨功能必须很强。

若掺量很高，则喂料中细矿渣及循环回磨的细料之和比例很高，而粗磨仓对这些料的作用有限，主要在细磨仓中完成。

很明显细磨仓应优先使用小钢段，否则即使高效选粉机也难以提高产量，因为球磨机研磨能力不足，磨尾卸料中成品量有限，若再提高球磨机循环负荷，则球磨机更适应不了。

6、水泥颗粒的球形化 如前所述，水泥颗粒的球形化程度越高，则水泥的强度越高。

随着水泥新标准的实施，对强度尤其是早期强度的要求更高。

为此应创造条件，在水泥磨的细磨仓提倡使用小钢球。

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水泥球磨机细磨仓的研磨体

水泥球磨机细磨仓的研磨体 研磨体是球磨机优化的主要措施之一。

目前国外水泥球磨机在细磨仓趋向于使用小钢球代替钢锻，因为使用钢段的能耗较高，一般约高20~30%。

优质小钢球的磨耗比钢锻小得多，钢球磨出的水泥颗粒形貌多呈球形，又比钢锻磨出的要好。

但使用钢段也有好的方面，如物料流速较快、能防止水泥在磨内结团。

近年来，对于水泥细磨仓的研磨体究竟采用钢段还是采用钢球好，已有不少文章发展。

有的主张用钢段，有的主张用钢球。

对此不能一概而论，应从粉磨角度进行具体分析。

球磨机的粉磨功能总体上包括破碎与研磨两个部分，球磨机工况的最优化即是使破碎与研磨能力达到平衡，从而提高粉磨效率，此时产量与成品细度均在较好水平，这也是解决粉磨问题的最基本原则。

正确分析不同工况下破碎与研磨能力的匹配情况，才是决定细磨仓的研磨体采用钢段还是采用钢球的判断依据。

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球磨机筒体衬板的工况条件分析

球磨机筒体衬板的工况条件分析 多年来，材料工作者设计了多种耐磨、抗磨材料，但直到今日实际应用在球磨机衬板上的仍以钢铁材料为主。

目前我国用以生产衬板的材料参差不齐，不同行业由于工况条件的不同，对耐磨材料的性能、质量要求有很大不同，但其结构特点和磨损原理存在着较大的相似之处。

所以我们针对水泥行业的特点，认真分析了筒体衬板的工作环境及磨损失效原因，就生产和应用的三种金属材料衬板的应用结果、特点及经济效果进行了分析总结。

1、球磨机筒体衬板工况条件分析 https://www.flowerba.com/、筒体衬板受力分析 球磨机筒体衬板的主要作用是利用衬板表面及其凸峰带起磨球，对物料进行粉碎和研磨。

衬板的主要失效形式是小能量多次冲击下的磨料磨损。

研磨体群和物料在运动中，大直径的磨球主要分布在外圈，瀑落时大部分砸在物料床底部，有小部分砸在衬板上，由于物料的缓冲作用和物料与研磨体在工作中相互撞击，打乱了研磨体的运行轨迹，使得落击点偏离，高度降低，因此可以减缓研磨体对衬板的一次冲击。

所以说，一般情况下，磨球和物料下落并不直接冲击到筒体的衬板上，而是冲击到磨球和物料层上。

研磨体对衬板冲击造成衬板断裂的主要作用力，是衬板表面与砸到磨体接触点切向的垂直分力，这个力的大小受衬板形状，研磨体运动状态、速度和方向等诸多因素影响，也使之很大程度上削弱了直接作用的强度，使衬板受冲击程度减弱。

https://www.flowerba.com/、衬板的几何形状和安装状态 为了提高衬板使用寿命，降低材料消耗和生产成本，在符合水泥粉磨工艺要求的条件下，进行合理的结构设计和改进是十分必要的。

国内一些水泥公司引进的大型磨机所使用的衬板块度小、板厚大、无螺栓安装，给衬板应用高硬充材料奠定了良好的基础，尽管它在某种程度上减小了磨机运行过程中的有效空间，使磨机能量损失加大，但使衬板寿命的大幅度提高成为可能。

目前我国的球磨机衬板仍较多延用着高锰钢衬板的设计基础。

从几何结构上看通常是薄而大，并且在螺栓安装孔部位有明显的应力集中。

在采取高型高耐磨性钢铁材料时必须考虑到这一点，注意进行必要的结构改进，才能保证新型耐磨材料稳定应用，发挥其特有的优势。

另外安装质量对高硬度材料的可靠服役同样起着极其重要的作用。

安装时进行良好的衬垫，做到衬板不悬空、不松动，并能得到一定的衬垫缓冲作用，能有效保证衬板的良好耐磨性得到很好的发挥。

2、传统衬板材料存在的主要问题 直至目前国内水泥行业球磨机衬板的材料仍多使用传统的耐磨材料—高锰钢，存在着以下问题： （1）断裂失效：球磨机衬板因受到研磨体和物料的较大冲击，特别是目前水泥磨向着高效节能的大型化发展形势下，衬板的受冲击功作用增大，断裂的危险性增加。

尽管高锰钢韧性很好，但目前供货质量不能很好保证，例如出现含碳量过高，锰碳比不当，水韧处理存在问题时都会发生断裂失效。

（2）凸起变形：高锰钢衬板在工作中受到研磨体和物料的不断冲击产生相变使体积增大，同时还由于冲击来塑性材料的延展，造成衬板厚度尺寸降低，周向尺寸加大的塑性变形，而衬板的周向尺寸受球磨机外形尺寸的限制，没有多少伸缩空间导致衬板凸起，引起坚固螺栓的拉断，甚至造成部分衬板脱落等严重后果。

这种现象在较大型球磨机上时有发生，在小型球磨机上也有发生； （3）磨损失效：磨料磨损是球磨机衬板失效的主要形式之一，即便在大磨一仓工作的衬板承受的应力较大，表面容易产生加工硬化，但这种硬化层很薄，在磨料的反复作用下，被挤压变形隆起的金属及受大块磨料棱角冲击的硬化层容易开裂而剥落。

经研究发现更多条件下的衬板表面实现加工硬化的程度有限，就更加速了研磨体，物料与衬板的干摩擦磨损，并伴随有凿削和犁铧现象发生。

实际应用试验，如使用钢球直径已达到φ127mm的φ×的大型球磨机筒体衬板磨损后的硬度也仅能达到HRC 34，远远低于设备中高锰钢易损件所能达到的硬度，也就是说，在该条件下高锰钢不是一种好的耐磨材料。

经过对衬板工作状况和高锰钢，衬板的失效分析，我们认为针以地水泥球磨机的工作条件，选择具有较好综合机械性能的高硬度、高耐磨性材料，生产该条件下应用的衬板才是安全有效并经济合理的。

3、球磨机衬板材料的选择 、选材条件 水泥生产用的球磨机多为长径比L/D>的管磨机。

磨机有粗磨仓和细磨仓（有些为三仓），粗磨仓主要起破碎作用，细磨仓主要起研磨作用。

粗磨仓的筒体衬板以阶梯衬板和波型衬板为主，一些高型高效节能球磨机的衬板也未脱离它们的基本形式。

细磨仓则以花纹衬板、小波纹衬板、平衬等形式为主。

粗磨仓和细磨仓的作用不同，所装载的研磨体的球径不同，形成的对衬板的冲击也有很大不同。

同等球磨机直径，粗磨仓的研磨体直径大，物料块度也大，对衬板的冲击大，磨损的速度高；细磨仓的情况则好的多。

选择衬板材料时必须根据不同条件确定不同的材质。

、选择衬板材料应考虑的主要问题 （1）相对耐磨性或使用寿命更高； （2）有适当的强韧性，保证衬板在服役过程中的安全可靠是尤为重要的； （3）除了要考虑衬板本身的生产费用外，还要考虑安装费，更换衬板的停机费，劳务费，辅助材料的消耗及生产率等多方面内容。

、材料的选择 我国经济的高速增长增加了耐磨件的消耗进而刺激并拉动耐磨材料产生的发展。

已经产业化的40~50个典型牌号的耐磨钢铁材料生产工艺，力学性能和工业应用效果各有不同，目前已形成了多品种小批量的工艺特点。

我们经过多年耐磨材料的生产及研究工作，如在河北太行水泥股份有限公司，沧州狮子建材有限责任公司和北京太行前景水泥有限公司等十几家较大型水泥公司应用结果证明，在φ≤球磨机的粗磨仓上应用多元合金化的高铬铸铁安全稳定，且具有极好的耐磨性，收到良好的综合经济效果；在φ3~5m球磨机的粗磨仓上应用中碳低合金铬锰钢具有很好的耐磨效果和更好的经济效益。

对于细磨仓一般可选用多种形式的耐磨钢铁材料，同样，应用我们研制并生产的中碳低合金铬锰钢收到很好效果。

4、高耐磨性衬板的应用 、多元合金化的高铬铸铁衬板应用 我们生产的多元合金化高铬铸铁衬板在水泥磨粗磨仓上应用寿命均达到了2年以上，一般为3年，最好水平达到了42个月。

比原来应用的高锰钢衬板平均寿命提高了倍以上，保证了水泥生产的顺利进行，并大大降低了生产的综合成本。

、中碳低合金铬锰钢衬板的生产及应用 我们生产的多元合金化高铬铸铁衬板在水泥磨粗磨仓上应用寿命均达到了2年以上，一般为3年，最好水平达到了42个月。

比原来应用的高锰钢衬板平均寿命提高了倍以上，保证了水泥生产的顺利进行，并大大降低了生产的综合成本。

、中碳低合金铬锰钢衬板的生产及应用 我们生产的隔仓板、出料篦板等衬板先后在河北太行水泥股份有限公司的φ3m×11m、φ×11m的水泥磨上应用，取得了良好的应用效果。

该公司原用高锰钢衬板，使用寿命为半年左右，且经济因衬板变形造成拆卸困难，无法满足正常生产要求。

自开始使用中碳低合金铸钢后平均使用寿命为一年半，最好水平达到两年，寿命提高了两倍以上，大大减少了停机检修次数，降低了生产的综合成本。

在沧州铁狮子建材有限公司的φ×13m水泥磨机上应用的筒体衬板，使用寿命为两年半，比原来应用的高锰钢衬板的一年寿命，提高了倍。

5、结论 （1）水泥用球磨机衬板直接受到较大冲击功作用的机率较小；高锰钢衬板不能很好发挥加工硬化作用，使用寿命较低。

（2）选材时注意不同直径球磨机所承受的冲击功和磨损条件的不同而区别对待。

（3）直径≤φ3m球磨机的粗磨仓上应用多元高铬铸铁安全可靠，寿命提高倍以上。

（4）在φ3~5m球磨机上应用中碳低合金耐磨钢具有很好的应用效果，使用寿命提高倍以上。

相关设备：节能球磨机、塔磨机、陶瓷球磨机。

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