谈述水泥水泥行业球磨高能耗相关不足初探学生

论文导读：
【摘 要】伴随着水泥行业的飞速发展，球磨机被广泛的应用于该领域，根据全球数据显示在该行业全球就有4.4万多台球磨机被使用，单是中国运行的球磨机就占全世界总数的一半以上，数量极为壮观。在水泥的实际生产过程中，球磨机的耗电量是相当可观的，单是用以粉磨的耗电量就占总耗电的60%以上。基于此，本文主要从不同角度阐述了造成球磨机耗能高的原因，并进一步阐述了相关解决办法。
【关键词】水泥行业；球磨机；高能耗原因；解决办法
研究表明，磨粉系统必须要经过科学测试使其进一步优化。系统产量的影响是来自多方面的，任何一个不科学、不合理的因素都会造成产量下降，而且球磨机的粉磨系统倘若能耗太高，必不可少的会发生工艺方面的问题，使系统难以达到最佳理想状态，减少能耗的同时提高产品效率和质量。
1 造成水泥行业球磨高能耗的相关原因分析

1.1 工艺参数设计不合理

技术指标在一定程度上是由设计参数决定，而设计参数的合理与否将影响整个系统的运行效率和系统产量。我国的粉磨系统大部分仍用传统的设计参数，甚至还有为数不少的企业部门自行设计生产工艺，既没有严密的配套计算也没有进行科学的选型分析，运用这些参数进行工艺的配套计算，运用这些结果进行相关的工艺配套计算，造成结果差别很大，比照结果如下图所示。通过深入的调查研究发现，国内的六百多套粉磨系统中8成以上的工艺辅机配套不科学、不合理，而造成这一问题的主要原因就是工艺参数取值不合理，使得选型计算与真实值偏差太大，在实际的操作过程中辅机的低处理能力影响了主机的高效率运行和提高产能空间的利用。

1.2 球磨机衬板选择问题

衬板和磨球是球磨机的易损部件，对于衬板、磨球的选材不合理或是耐磨材料本身问题等多方面原因都会造成耐磨材料本身的使用寿命降低，甚至过早的开裂、失效，消耗大量钢材的同时也降低了设备的运转效率，不利于球磨机的正常运行。另外，球磨机衬板固定方式不对也会导致球磨机的运行出现问题，大量实例证明衬板断裂是衬板失效的主要原因。一般来说，拧紧楔高于衬板会首先被磨损，因为拧紧楔的全部功能都是来自一个“吊螺栓”，而偏偏吊螺栓是最不稳定的一种紧固方式，用最不稳定的吊螺栓和易被磨损的拧紧楔固定衬板，自然会大大降低衬板的使用寿命。但是倘若用螺栓直接固定衬板，就容易使衬板通过螺孔断裂使衬板失效。
除此之外，依工作面的表面形状选择合适的衬板也是很重要的。一般来说，工作面的表面形状和磨球的相互配合度决定了磨机内研磨介质的活跃度，并最终影响球磨机最大研磨能力的发挥。

1.3 钢球级配问题

随着球磨机粉磨工艺设备的技术更新与进步，尤其是预粉磨设备运用于粉磨工艺，使得传统的钢球级配的计算方式已经不再满足技术进步的需要，然而水泥企业中的大部分在钢球级配置问题上仍继续采用传统的计算方法。 无论是KA拉苏莫夫的关于球径的计算方法还是邦德关于球径及最大球的计算方法都有其局限性，尤其是当入磨粒度在1毫米以下时，计算结果与真实结果的差距更大，甚至可以说没有利用价值，已不再适应现代技术进步的需要，然而如今很多技术人员仍按照传统模式和经验配球，使得磨内工况难以达到理想的最佳水平。

1.4 产品细度问题

水泥产品的细度对产量的影响很大，尤其是运用开流磨生产的企业部门。经过长期的实践研究发现，出磨细度实际与磨内结构密切相关而非实际操作。磨内结构倘若不合理磨机就会在“很空”的状态下运行，使得为了保证细度达标而不得不使产量一直保持在较低水平，不能增产。开流高产筛分磨中的筛分装置能把达标粒度的物料分离出来，以此避免在粗磨仓内出现过粉磨现象，但是由于现在水泥行业使用的筛分磨多是根据康比丹磨改进的，在实际操作过程中也出现不少问题。一般使用这种结构的磨机入磨粒度偏大，出磨成品的细度自然也粗，想要降低成品粒度的细度，可以降低入磨物料和进入各仓物料的粒度，也可以尽可能延长物料在球磨机里的粉磨时间。然而磨内的隔仓板往往只起分离球料的作用，这就使得进入细磨仓的物粒粒度仍旧很粗且分布较宽。
2 水泥行业球磨机系统优化技术

2.1 球磨机衬板的选择

一般来说，对于衬板材料的选择时要坚持以下原则：整体硬度和组织结构均匀，抗冲击疲劳的强度高，磨损率低，使用寿命长、不变形、不破碎。另外还要在符合水泥粉磨工艺的前提下进论文导读：
行合理的结构设计规划，以磨料的特性和不同粗细磨仓的需要选择不同材料。国内如今很多企业正在使用组合衬板，所谓组合衬板就是由板体和锍板两个或三个独立的部分组成的用于提高抗磨性，延长衬板寿命，减少球磨机耗能的装置。板体用高硬度合金冶炼而成，锍板则为韧性合金锻造而成，以稳定板体并向板体施加预应力。
组合衬板利用磨机本身的几何形状，采用力学结构进行双金属组合，利用磨机生产运行中的磨球作用进行预应力自固，整体强化衬板，保证高硬度、低韧性材质衬板的可靠性及稳定性。其最大优势就是能最大限度的发挥材质的最大淬火硬度及最大耐磨性，使维修量基本保持为零，有效的利用了有效资源，是种“绿色衬板”。对水泥厂而言，球磨机衬板的材质应选择含碳量高的铬钼组合合金或高铬铸铁材质，但仍需以实际情况作为参照，合金化并非越高越好。

2.2 球磨机磨球的选择

据试验证实，水泥厂的干磨工艺中高铬球的吨磨耗仅有15到50克，可以说高铬球的使用不仅可以节约成本，减少劳动力的投入、降低磨机电耗，也减少了资源浪费，高铬球当之无愧的可以称是新时代的环保磨球、绿色磨球。借用机械设计中的“基孔制”理解，衬板和磨球是相互配合的，与物料形成三体。一般来说，在衬板和磨球的选择中应先选择衬板，在保证衬板使用寿命足够长的前提下，可以根据衬板的性质选择磨球。高铬铸钢衬板适合硬度高的高铬铸铁磨球。

2.3 球磨机研磨体节能工艺

研磨机的选择及利用是减少球磨机耗能的重要环节，球磨机粉碎物料的过程实际上就是研磨体粉碎物料的运动过程，因此合理的选择和使用球磨机的研磨体是促进球磨机节能高产的关键所在。一般来说，出磨物料的细度与其产量是成负相关的。节能球磨机研磨体的装载量往往是以填充系数和填充率作为参照的，其填充系数多在0.28到0.32之间，实践证明源于：论文集www.7ctime.com
研磨体的填充系数可以适当增大，细磨仓尤其如此。想要增大研磨体的充填量首先可以在保持级配不变的前提下提高粉磨或粉碎的几率，填充率增大后，研磨机的重心会逐渐向磨机轴线逼近，然而总作用力却无明显变化，因此对功率传动的影响可以忽略不计。
3 结束语
水泥行业有关球磨机的研究对本行业的节能增产具有十分重要的意义。基于此，政府也要大力提倡节能减排，尽最大可能提高资源能源的利用率，加大资金投入研发节能技术，全面提高水泥产业的生产水平。
参考文献：
高晓伟，张新忠.水泥行业球磨高能耗的十大问题[J].2011中国水泥技术年会暨第十三届全国水泥技术交流大会论文集，2011（10）.
宋洋山.球磨系统节能技术[J].第三届全国水泥企业总工程师论坛暨全国水泥企业总工程师联合会年会文集，2010（08）.