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球磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)簡(jiǎn)析

  1 球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)意義
  球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)”，是一個(gè)永恒的話題。尤其是立窯水泥企業(yè)，隨著全面管理的技術(shù)進(jìn)步，立窯熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量不斷提高;跨世紀(jì)后，水泥新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)水泥的細(xì)度、比表面積和顆粒組成都提出了更高的要求。因此，在當(dāng)今提出“球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)”的課題，更加具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
  1.1熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的提高對(duì)生料需求量的增加
  近年來(lái)，許多立窯水泥企業(yè)由于采用了新的配料方案、人窯生料合格率的提高、應(yīng)用小料球緞燒技術(shù)、更換節(jié)能型配套耐火材料、選擇新型布料器和卸料蓖子等，使其熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量明顯提高。原先配套的生料磨機(jī)，現(xiàn)在已顯得生產(chǎn)能力不足，有些企業(yè)出現(xiàn)了“現(xiàn)磨現(xiàn)燒”的現(xiàn)象。這樣不僅限制了立窯熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的提高，而且因生料儲(chǔ)存量不足，來(lái)不及充分均化，又無(wú)法搭配使用，嚴(yán)重地影響立窯熱工制度的穩(wěn)定.以導(dǎo)致熟料質(zhì)量下降。
  1.2水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施要求水泥粉磨質(zhì)量提高
  水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，擺在本行業(yè)面前最重要和緊迫的課題是:如何提高水泥實(shí)物的ISO強(qiáng)度。為了順利執(zhí)行水泥新標(biāo)準(zhǔn)，許多立窯水泥企業(yè)往往采取這樣的措施:降低混合材摻加量或提高水泥比表面積。而要獲得較高比表面積最簡(jiǎn)單的辦法是降低磨機(jī)的產(chǎn)量和增加研磨時(shí)間，但帶來(lái)的結(jié)果是出現(xiàn)“過(guò)粉磨現(xiàn)象’，使<3pm的微粉增多，不僅不能提高強(qiáng)度，反而使粉磨電耗大幅度上升。雖然水泥比表面積較高，但顆粒組成狀況不佳，水泥實(shí)物的ISO強(qiáng)度沒(méi)有明顯增加。這樣采用降低水泥成品細(xì)度和增加熟料含量來(lái)提高水泥早期強(qiáng)度的作法，會(huì)造成生產(chǎn)成本上升和磨機(jī)產(chǎn)量下降。
  1.3提高磨機(jī)產(chǎn)且是降低水泥綜合電耗的有效手段
  生料粉磨和水泥粉磨是水泥生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。每生產(chǎn)一噸水泥大約需要粉磨2.7噸的物料，用于粉磨作業(yè)的電耗約占水泥綜合電耗的三分之二以上。盡管目前水泥綜合電耗的數(shù)值與前二三十年相比已經(jīng)下降了30%左右，但不斷提高粉磨效率，降低粉磨電耗仍然是我們不懈追求的重要目標(biāo)。
  1.4立窯水泥企業(yè)技術(shù)進(jìn)步中不可忽視的環(huán)節(jié)
  不少立窯水泥企業(yè)對(duì)水泥粉磨過(guò)程的控制與檢驗(yàn)不完善，對(duì)粉磨成品只測(cè)篩余量，而不測(cè)定比表面積，致使水泥生產(chǎn)即使非活性混合材改用活性很好的水淬高爐礦渣，由于比表面積偏低而阻礙了礦渣活性的發(fā)揮。企業(yè)在技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量管理方面，片面強(qiáng)調(diào)“以窯為中心”、“緞燒決定一切”、“加強(qiáng)以熟料為中心的質(zhì)量管理”等，同時(shí)技改、攻關(guān)等項(xiàng)目投人亦集中在立窯燒成系統(tǒng)。片面認(rèn)為只要熟料質(zhì)量好，水泥質(zhì)量必然會(huì)好。從而有不少?gòu)S將水泥粉磨過(guò)程中產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題，卻要求從緞燒熟料方面去解決。總之，重視Q燒工藝，忽視粉磨工藝;重視配料，忽視磨機(jī)配球等等，這樣的指導(dǎo)思想和管理方法，都十分不利于水泥企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
  2影響球磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的主要因素
  影響球磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的因素很多，一般可分為工藝因素和機(jī)械因素兩大類。
  2.1影響球磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的工藝因素
  2.1.1入磨物料粒度
  由于球磨機(jī)干法粉磨時(shí)的能量利用率僅為2%-3%，國(guó)內(nèi)外工程技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，提出了“多破少磨、以破代磨”的預(yù)粉碎工藝，使球磨機(jī)的產(chǎn)量大幅度提高，粉磨電耗也明顯降低，增產(chǎn)節(jié)能效果很好。球磨機(jī)設(shè)計(jì)制造的銘牌產(chǎn)量(生產(chǎn)能力)，是按人磨物料平均粒度為25mm時(shí)確定的，在其小于25mm的條件下，磨機(jī)產(chǎn)量可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式換算:
  Qb=Qa(Da/Db)X
  Qa、Qb分別為入磨物料粒度在Da、Db(mm)時(shí)的球磨機(jī)產(chǎn)量(t/h)
  X為產(chǎn)量變化系數(shù)(0.1-0.145)
  生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)人磨物料平均粒度從25mm分別降至5、3和2mm時(shí)，則磨機(jī)產(chǎn)量可分別提高38%,53%和66%。
  2.1.2入磨物料水分
  物料的水分直接影響著配料的準(zhǔn)確性和磨機(jī)產(chǎn)量與電耗。其原因有二:首先。由于物料水分大而影響喂料的均勻性，并使喂料時(shí)間延長(zhǎng)。其次，由于濕物料喂人過(guò)多，就有可能造成磨內(nèi)糊球、糊襯板的現(xiàn)象發(fā)生，甚至出現(xiàn)‘飽磨”而被迫停磨處理。一般來(lái)說(shuō)，人磨物料綜合水分每增加1%，磨機(jī)產(chǎn)量會(huì)降低8%-10%;當(dāng)水分大于5%時(shí)，干法磨機(jī)基本上無(wú)法進(jìn)行粉磨作業(yè)了。
  2.1.3入磨物料的特征與易磨性
  人磨物料的品種及其配比，直接關(guān)系到磨機(jī)的產(chǎn)、質(zhì)量和單產(chǎn)電耗。最新研究成果表明:任何混合材都會(huì)降低水泥的強(qiáng)度，只是混合材的活性不同，其降低水泥強(qiáng)度的程度不同而已。常用混合材中，礦渣活性最好，但礦渣的比表面積在300m'/kg以下時(shí)，其對(duì)水泥強(qiáng)度的影響并沒(méi)有反映出它的優(yōu)勢(shì)。物料的易磨性對(duì)磨機(jī)產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量的影響是顯而易見(jiàn)的。這一點(diǎn)在立窯水泥企業(yè)，以往沒(méi)有得到重視。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，物料的易磨性系數(shù)以粉碎功指數(shù)表示。由于大多數(shù)企業(yè)沒(méi)有專業(yè)檢測(cè)設(shè)備，一般以試驗(yàn)小磨測(cè)物料與標(biāo)準(zhǔn)砂的相對(duì)易磨性系數(shù)，也能夠作為確定粉磨工藝參數(shù)的參考。我們使用的原、燃材料的相對(duì)易磨性系數(shù)測(cè)得后，球磨機(jī)研磨體的裝載量和級(jí)配設(shè)計(jì)計(jì)算及調(diào)整，就有了依據(jù)，提高磨機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量就可以采用科學(xué)的手段和方法來(lái)調(diào)控。
  2.1.4粉磨工藝流程
  不考慮磨前的預(yù)粉碎，粉磨工藝流程可分為開(kāi)路流程和閉路流程(簡(jiǎn)稱開(kāi)流和圈流)。在相同條件下，后者的產(chǎn)量比前者約高20%一30%;實(shí)行新標(biāo)準(zhǔn)后，要求水泥出磨的篩余大大降低，圈流粉磨的水泥也要求較高的比表面積，因此，開(kāi)流粉磨的水泥早期強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不很明顯了，所以，建議有條件的水泥廠，盡量采用圈流粉磨工藝流程，這樣既可以避免開(kāi)流粉磨的過(guò)粉磨現(xiàn)象，又能保證磨機(jī)的節(jié)能高產(chǎn)。
  過(guò)去對(duì)圈流粉磨的工藝控制，常采用“循環(huán)負(fù)荷率，，和“選粉效率”兩個(gè)技術(shù)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明，在出磨細(xì)度和成品細(xì)度基本不變的情況下，采用回料細(xì)度來(lái)調(diào)控圈流粉磨系統(tǒng)，更為快捷方便。
  2.1.5對(duì)粉磨成品的比表面積要求
  不論是生料粉磨，還是水泥粉磨，成品的細(xì)度不同，對(duì)粉磨過(guò)程的產(chǎn)質(zhì)量影響都很大。我們通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)、試驗(yàn)、歸納和計(jì)算，得到了粉磨產(chǎn)品比表面積與磨機(jī)產(chǎn)量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式:
  Qb=Aa(Fa/Fb)X
  Qa:球磨機(jī)原來(lái)的產(chǎn)量(t/h)
  Fa:原來(lái)粉磨產(chǎn)品的比表面積(m2/kg)
  Qb：球磨機(jī)后來(lái)的產(chǎn)量(t/h)
  Fb:后來(lái)粉磨產(chǎn)品的比表面積(m'/kg)
  X:產(chǎn)量變化系數(shù)(1.1~1.6,平均1.35)
  按此公式計(jì)算，磨機(jī)產(chǎn)品比表面積為300m2/kg時(shí)產(chǎn)量若為10t/h，如果將產(chǎn)品比表面積提高到350m2/kg，則磨機(jī)產(chǎn)量將降低至8.1t/h。
  2.2影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的機(jī)械因素
  2.2.1磨機(jī)筒體內(nèi)的通風(fēng)
  磨內(nèi)通風(fēng)良好有利于降低磨內(nèi)溫度、排出水分、減少過(guò)粉磨現(xiàn)象和提高粉磨效率。經(jīng)驗(yàn)證明，圈流粉磨的球磨機(jī)，磨內(nèi)風(fēng)速應(yīng)保持在0.8-1.0m/5左右，而開(kāi)流粉磨時(shí)應(yīng)控制在1.0-1.2m/s左右，這樣才能適應(yīng)磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)的要求。我們也可以按磨機(jī)實(shí)際產(chǎn)量來(lái)進(jìn)行通風(fēng)機(jī)的選型，經(jīng)驗(yàn)公式如下:
  Q=400G
  Q：球磨機(jī)通風(fēng)量(m2/h)
  G：球磨機(jī)產(chǎn)量(t/h)
  2.2.2磨內(nèi)結(jié)構(gòu)
  磨內(nèi)結(jié)構(gòu)是指磨機(jī)筒體內(nèi)的襯板、蓖板、隔倉(cāng)板和進(jìn)、出料裝置等。目前立窯水泥企業(yè)使用規(guī)格為(p2.2m及其以下的球磨機(jī)，盡管磨機(jī)是現(xiàn)在新購(gòu)置的，但制造磨機(jī)所使用的圖紙，還在延用二十世紀(jì)五、六十年代的設(shè)計(jì)資料。如:進(jìn)料口為900直角進(jìn)料、磨頭進(jìn)料螺旋葉片角度為370,隔倉(cāng)板位置和襯板形式等一律照舊。因此，出現(xiàn)進(jìn)料口有物料滯留區(qū)、進(jìn)料速度慢、影響通風(fēng)面積、對(duì)預(yù)粉碎后的物料各倉(cāng)位產(chǎn)生粉磨不均衡、粉磨效率低等現(xiàn)象，限制了球磨機(jī)的優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)。進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪C(jī)結(jié)構(gòu)調(diào)整，無(wú)疑是十分必要的。
  2.2.3研磨體級(jí)配和續(xù)充率
  由于粉磨工藝條件的變化，傳統(tǒng)的配球方法和填充率設(shè)計(jì)很難適應(yīng)目前磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)的需要。必須根據(jù)實(shí)際的人磨物料粒度、易磨性系數(shù)(或相對(duì)易磨性系數(shù))、襯板及隔倉(cāng)板的形式、安裝位置、磨機(jī)功率、轉(zhuǎn)速等，進(jìn)行必要的各倉(cāng)位研磨體動(dòng)態(tài)試驗(yàn)、計(jì)算確定。
  3球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)的主要途徑
  實(shí)踐證明:“磨前增加預(yù)粉碎工藝、磨內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)、磨后選擇高效選粉機(jī)。”是進(jìn)人新世紀(jì)以來(lái)，球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)的主要途徑。一些受益的企業(yè)說(shuō):“磨前細(xì)碎是前提，磨內(nèi)改造是根本，磨后優(yōu)選是保證”。
  3.1預(yù)粉碎工藝
  3.1.1預(yù)粉碎設(shè)備
  球磨機(jī)是一種能量利用率較低的粉磨設(shè)備，尤其是研磨體以拋落狀態(tài)為主的第一倉(cāng)。用能量利用率較高的其它粉碎設(shè)備，來(lái)代替球磨機(jī)第一倉(cāng)的工作，對(duì)磨機(jī)的優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)是非常有效的。近十幾年來(lái)，改革開(kāi)放的大好形勢(shì)，使國(guó)外許多先進(jìn)的裝備技術(shù)被國(guó)內(nèi)引進(jìn)、消化、吸收，國(guó)產(chǎn)預(yù)粉碎設(shè)備出現(xiàn)一個(gè)新的制造高潮。先后用于立窯水泥企業(yè)的有:細(xì)碎領(lǐng)式破碎機(jī)(PEX)、立軸反擊式破碎機(jī)(PCXL),高細(xì)錘式破碎機(jī)(PCX)、立式?jīng)_擊式破碎機(jī)(PLJ),篩分滾壓破碎機(jī)(SCP),噴射式破碎機(jī)(PSL)等等。選擇細(xì)碎破碎機(jī)時(shí)，首先要看它的結(jié)構(gòu)、工作原理是否先進(jìn)?物料進(jìn)人破碎機(jī)后，運(yùn)動(dòng)軌跡是否合理?能否在破碎腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)多功能復(fù)合粉碎?然后，還必須考慮其單產(chǎn)電耗是否經(jīng)濟(jì)?金屬消耗量是否較低?環(huán)保指標(biāo)能否達(dá)標(biāo)?
  總之一句話，要使生產(chǎn)可靠性與技術(shù)先進(jìn)性較好地統(tǒng)一起來(lái)。此外，擠壓機(jī)(輥壓機(jī))、立式磨、棒磨機(jī)也都可以作為預(yù)粉碎設(shè)備，效果都很好。
  3.1.2預(yù)粉碎工藝流程
  根據(jù)預(yù)粉碎物料的情況來(lái)分，工藝流程可分為:單物料預(yù)粉碎和配合料預(yù)粉碎。前者是單一的減小某種物料的粒度;而后者不僅減小了物料粒度，而且使配合料的各組分進(jìn)一步混合均化，有利于粉磨產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。無(wú)論是單物料還是配合料的預(yù)粉碎，都可以分為開(kāi)路和閉路兩種流程。與普通粉磨工藝一樣，開(kāi)路流程簡(jiǎn)單，一次性投資省;但產(chǎn)品粒度波動(dòng)大，對(duì)球磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)幅度有一定限制;而閉路流程較復(fù)雜，設(shè)備投資較多;但產(chǎn)品粒度均齊，細(xì)度調(diào)節(jié)容易控制，更有利于研磨體的級(jí)配優(yōu)化和球磨機(jī)的優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)。采用擠壓機(jī)(輥壓機(jī))作預(yù)粉碎設(shè)備時(shí)，選擇閉路流程更為重要。因?yàn)椋瑖?guó)產(chǎn)擠壓機(jī)出料中朱被真正擠壓的漏料，約占總量的15%左右。這些漏料與擠壓機(jī)真正產(chǎn)品料餅的物理性能(粒度、易磨性等)差異很大，對(duì)球磨機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量有明顯影響。所以，選用打散分級(jí)機(jī)與擠壓機(jī)組成預(yù)粉碎閉路流程十分必要。打散分級(jí)機(jī)可以將擠壓機(jī)的漏料和粒度不合格的粗料選出，待其返回?cái)D壓機(jī)喂料倉(cāng)后，既解決了擠壓機(jī)的邊緣效應(yīng)(漏料)的負(fù)面影響，又緩解了擠壓機(jī)過(guò)飽和喂料的需求;同時(shí)，依靠打散分級(jí)機(jī)對(duì)預(yù)粉碎產(chǎn)品的把關(guān)，擠壓機(jī)可以采用.‘低壓大循環(huán)”的運(yùn)行機(jī)制，以減輕輥面磨損、提高安全運(yùn)轉(zhuǎn)率、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
  3.1.3球磨機(jī)工藝參數(shù)調(diào)整
  當(dāng)球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)增加預(yù)粉碎工藝后，必須及時(shí)調(diào)節(jié)粉磨工藝參數(shù)。
  ①鋼球級(jí)配在維持裝載量不變的情況下，要降低各倉(cāng)平均球徑。一倉(cāng)以60t5mm為宜。如果人磨物料粒度均齊，則應(yīng)將大規(guī)格的鋼球檢出;如果入磨物料粒度不均齊，則也應(yīng)減少大球，增補(bǔ)相同裝載量的小球
  ②隔倉(cāng)板位置:人磨物料粒度減小后，粉磨所需要的破碎能力與空間相應(yīng)減小，因此根據(jù)磨內(nèi)篩析曲線，適當(dāng)向磨頭方向移動(dòng)隔倉(cāng)板位置，有利于保持粉磨速度的均衡和倉(cāng)位的匹配。③填充率:研磨體在磨內(nèi)的裝載情況要根據(jù)工藝流程來(lái)確定。開(kāi)流磨后倉(cāng)應(yīng)略高于前倉(cāng)，以控制物料流速和粉磨速度、保證出磨產(chǎn)品的細(xì)度合格率;而圈流磨則應(yīng)該保持前后倉(cāng)持平，適當(dāng)加快物料流量、以充分利用選粉機(jī)對(duì)產(chǎn)品把關(guān)的優(yōu)勢(shì)。
  ④圈流磨出磨物料細(xì)度:人磨物料經(jīng)過(guò)預(yù)粉碎后，不僅粒度減小，而且易磨性也不同程度地得到了改善，導(dǎo)致出磨物料中的細(xì)粉更細(xì)且含量更多。為此，應(yīng)將出磨物料細(xì)度指標(biāo)(篩余)，由原來(lái)的R0.08=40±3%調(diào)整到R0.08=30±3%。
  ⑤系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷率:增加預(yù)粉碎工藝后的圈流粉磨系統(tǒng)，應(yīng)選擇高效選粉機(jī)來(lái)完成產(chǎn)品分級(jí)任務(wù)，盡量減少粗粉回料量，增加成品細(xì)粉量。系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷率應(yīng)控制在100%以下，以較高的選粉效率實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)的優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)。
  ⑥尾倉(cāng)小鋼球與鋼鍛的選擇:在粉磨過(guò)程中，鋼球與物料是點(diǎn)接觸，粉磨后的成品細(xì)粉顆粒形貌一般為球形;如果是水泥磨，對(duì)水泥的后期強(qiáng)度增進(jìn)率有利，即成品水泥的28天抗壓強(qiáng)度較高。而鋼鍛在粉磨過(guò)程中與物料是線接觸，粉磨后的成品細(xì)粉顆粒形貌一般為多邊形或條形，對(duì)水泥的后期強(qiáng)度增進(jìn)率不利，但有利于粉磨產(chǎn)品的比表面積和產(chǎn)量提高。因此，在水泥閉路粉磨時(shí)，尾倉(cāng)研磨體是選擇小鋼球還是鋼鍛?主要取決于水泥熟料的強(qiáng)度。為了保證出磨水泥有足夠的富裕強(qiáng)度，在熟料強(qiáng)度較高時(shí)，選擇鋼鍛較合適;在熟料強(qiáng)度不太富裕時(shí)，選擇小鋼球更為有利。
  3.2磨機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
  近十年來(lái)，根據(jù)提高磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的需要，在構(gòu)造及其功能上都進(jìn)行了較大的改進(jìn)。如:進(jìn)料口螺旋的改進(jìn)，不僅解決了堵料現(xiàn)象，而且加大了通風(fēng)面積;各種新型襯板的使用，對(duì)研磨體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的調(diào)節(jié)以及對(duì)物料的適應(yīng)性都有了較大的改善;隔倉(cāng)板不僅增加了控制料流及平衡各倉(cāng)粉碎能力的功能，而且可以實(shí)現(xiàn)粗細(xì)顆粒的分級(jí)作用;磨內(nèi)增設(shè)活化環(huán)，使研磨體的能量利用率和粉磨效率大幅度提高;磨機(jī)尾倉(cāng)選用雙曲面襯板，在軸向和圓周方向均有傾斜曲面，不僅能夠增加鋼球的橫向分級(jí)，還能提高鋼段、鋼球的研磨效率。
  球磨機(jī)工況最佳化，即是指磨內(nèi)破碎能力與研磨能力相匹配。關(guān)鍵在磨內(nèi)研磨體的填充率與級(jí)配。傳統(tǒng)的球磨機(jī)工藝參數(shù)，都是以當(dāng)時(shí)的機(jī)電條件和粉磨理論為依據(jù)而確定的;如今進(jìn)相機(jī)、變頻調(diào)速器、大型滾動(dòng)軸承、新型襯板及活化環(huán)的出現(xiàn)，生產(chǎn)實(shí)踐早已突破傳統(tǒng)的工藝規(guī)范:磨內(nèi)填充率由29%~31%提高到36%~40%a，磨機(jī)轉(zhuǎn)速也提高5%~10%，有的接近臨界轉(zhuǎn)速，研磨體裝載量也相應(yīng)增加等等，磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)十分明顯。
  3.3圈流粉磨與高效選粉機(jī)
  圈流粉磨系統(tǒng)是球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)的重要途徑。與之配套的選粉機(jī)也因技術(shù)進(jìn)步的需要，由傳統(tǒng)的第一代離心選粉機(jī)、第二代旋風(fēng)式選粉機(jī)發(fā)展到第三代籠式高效選粉機(jī)。
  3.3.1圈流粉磨工藝
  圈流粉磨系統(tǒng)是利用選粉機(jī)將粉磨后的合格細(xì)粉分選出來(lái)，不合格的粗粉返回磨機(jī)重新粉磨，來(lái)進(jìn)行粉磨作業(yè)的。在我國(guó)常用“循環(huán)負(fù)荷率”和“選粉效率”這兩個(gè)技術(shù)參數(shù)來(lái)調(diào)控圈流粉磨系統(tǒng)的工況。“循環(huán)負(fù)荷率”是指選粉機(jī)的回料量(粗粉)與成品量(細(xì)粉)之比;‘選粉效率”是指選粉機(jī)選取的成品量與選粉機(jī)喂料中的細(xì)粉量之比;它們都可以用出磨物料細(xì)度、回料細(xì)度、成品細(xì)度的篩余檢測(cè)值，計(jì)算而得:
  K=T/Q=(A-C)/(B-A)
  K循環(huán)負(fù)荷率(%)
  T選粉機(jī)回料量(t/h)
  E=[(100-C)/(100-A)][1/(1+K)]
  Q選粉機(jī)成品量(t/1,)
  E選粉效率(%)
  A選粉機(jī)喂料(出磨物料)細(xì)度(R0.08%)
  B選粉機(jī)回料細(xì)度(R0.08%)
  C選粉機(jī)成品細(xì)度(R0.08%)
  從以上公式分析可得:
  ①當(dāng)出磨物料細(xì)度A和選粉機(jī)成品細(xì)度C基本不變時(shí)，循環(huán)負(fù)荷率K越高，則選粉效率E越低;
  ②當(dāng)出磨物料細(xì)度A和選粉機(jī)成品細(xì)度C基本不變時(shí)，選粉機(jī)回料細(xì)度B越大，則循環(huán)負(fù)荷率K越小，選粉效率E越高。
  因此，在圈流粉磨工藝中，可以利用此結(jié)論來(lái)調(diào)控系統(tǒng)工況和評(píng)價(jià)選粉機(jī)工作性能的優(yōu)劣。即:維持出磨物料細(xì)度A和選粉機(jī)成品細(xì)度C基本不變，如果回料細(xì)度(篩余)越大，說(shuō)明選粉機(jī)選粉效率越高，分級(jí)性能越好;反之回料細(xì)度越小，選粉效率越低。
  3.3.2選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
  選粉機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)是“分散”、“分級(jí)，和“收集”。“分散”是指進(jìn)人選粉機(jī)的物料要盡可能地拋撒開(kāi)來(lái)，物料顆粒之間要形成一定的空間距離。因此，撒料盤的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、撒料空間大小、物料水分及其物料流量都直接影響著布料的分散率;“分級(jí)”是指物料分散后，在選粉室停留的有限時(shí)間內(nèi)，要充分利用氣流各種形式的分選功能，把物料的粗、細(xì)顆粒盡可能地分開(kāi)，并送至各自的出口。因此，氣體流量、氣流速度、氣流方式、氣固交匯點(diǎn)和流場(chǎng)分布以及選粉室數(shù)量、結(jié)構(gòu)等對(duì)分級(jí)效率影響很大;“收集”是捕捉粗粉和細(xì)粉的能力，這與收集方式和收集部件的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。
  1979年日本小野田公司開(kāi)發(fā)了。O-Sepa選粉機(jī)，它不僅保留了旋風(fēng)選粉機(jī)外循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，而且采用籠型轉(zhuǎn)子平面螺旋氣流選粉原理，從而大幅度提高了選粉效率。以它為代表的籠式選粉機(jī)稱之為高效選粉機(jī)，也被稱為繼離心式、旋風(fēng)式之后的第三代選粉機(jī)。它的選粉效率一般在80%以上，但它不帶細(xì)粉收集裝置，需要配備處理風(fēng)量較大的袋收塵器或電收塵器，增加了設(shè)備投資，工藝布置復(fù)雜化，在一定程度上限制了它的推廣和應(yīng)用。轉(zhuǎn)子式旋風(fēng)選粉機(jī)也簡(jiǎn)稱為轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)。它是20世紀(jì)90年代，將籠型轉(zhuǎn)子選粉原理嫁接于旋風(fēng)選粉機(jī)而形成的一種實(shí)用于立窯水泥廠的中、小型高效選粉機(jī)。針對(duì)“分散”、“分級(jí)”和“收集”三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，它在結(jié)構(gòu)上比旋風(fēng)式選粉機(jī)有了突破性的改進(jìn)。
  (1)采用高拋撒能力的撒料盤，使物料分散均勻、充分。.主軸傳動(dòng)選用了調(diào)速電機(jī)，可改變?nèi)隽媳P轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度更加方便。
  (2)在撒料盤上方增加了一個(gè)籠形轉(zhuǎn)子，其倒錐形的表面旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋流及切向剪力，強(qiáng)化和穩(wěn)定了離心力分級(jí)力場(chǎng)，增大了分散能力和提高了分級(jí)效率。
  (:3)采用高效低阻的旋風(fēng)筒收集細(xì)粉，增大了進(jìn)風(fēng)渦旋角，延長(zhǎng)了含塵氣流在旋風(fēng)筒內(nèi)的停留時(shí)間，從而提高了各級(jí)細(xì)粉和超細(xì)粉的收集量。
  轉(zhuǎn)子式旋風(fēng)選粉機(jī)在一臺(tái)設(shè)備中，串聯(lián)上、中、下三個(gè)選粉室，根據(jù)物料在選粉過(guò)程中的粗、細(xì)粉比例變化，合理安排分級(jí)氣流的方向、速度和流量，將渦流分級(jí)、慣性分級(jí)、離心分級(jí)等科學(xué)地組合于一體，更加適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)下的粉磨工藝要求，給球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)提供了有效手段。
  3.4助磨劑在水泥粉磨中的應(yīng)用
  在粉磨過(guò)程中，加人少量的外加劑，以消除細(xì)粉粘附和聚集現(xiàn)象，加快物料的粉磨速度，提高粉磨效率，有利于球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)。這類外加劑統(tǒng)稱為“助磨劑”。在國(guó)外助磨劑的應(yīng)用十分普遍,95%的水泥磨機(jī)都使用助磨劑。在國(guó)內(nèi)有些水泥廠，以前也使用過(guò)助磨劑，如:三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、石油酸鈉皂等一類化工廠下腳料，但由于來(lái)源短缺、價(jià)格增漲，漸漸停用。從外加劑作用機(jī)理看，我們可以把助磨劑分為兩類:工藝型助磨劑和功能型助磨劑。工藝型助磨劑是降低物料表面能、減弱分子引力所產(chǎn)生的聚合作用、幫助外力作功時(shí)顆粒裂紋的加速擴(kuò)展，從而提高粉磨效率和產(chǎn)品的比表面積，實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)的目的;功能型助磨劑是利用化學(xué)物質(zhì)特有的功能，激發(fā)材料活性、提高水泥強(qiáng)度、縮短凝結(jié)時(shí)間等實(shí)現(xiàn)磨機(jī)高產(chǎn)。因此，后者含有一部分堿性物質(zhì);在建筑施工中，如果再使用混凝土外加劑，容易產(chǎn)生不兼容現(xiàn)象，造成水泥制品、水泥構(gòu)件質(zhì)量下降.特別在鋼筋銹蝕、混凝土開(kāi)裂等方面，危害較為嚴(yán)重。所以，在使用助磨劑時(shí)，盡量選擇工藝型助磨劑，如:HY-1高效水泥助磨劑等，該助磨劑是由石油精煉所得磺化芳烴的醇酸鹽、植物油等原材料，經(jīng)特殊工藝加工而成的中性物質(zhì)，不含Cl-,K+,Na+等對(duì)混凝土耐久性不利的成分，摻量0.6%-0.8%，提高產(chǎn)量10%一30%，增加比表面積20-80n2/kg。如果粉磨工藝不得不添加功能型助磨劑時(shí)，那么，就在小磨試驗(yàn)前、后，都應(yīng)該請(qǐng)權(quán)威部門嚴(yán)格檢驗(yàn)認(rèn)定。之后，方可投人批量使用。
  使用助磨劑，可以獲得比表面積較高的粉磨產(chǎn)品、并減少過(guò)粉磨現(xiàn)象;同時(shí)，物料在磨內(nèi)的流速會(huì)加快，使其在磨內(nèi)停留時(shí)間縮短，引起出磨細(xì)度(篩余)的變化。對(duì)于開(kāi)流粉磨來(lái)說(shuō)，必須調(diào)節(jié)磨內(nèi)工況，適應(yīng)粉磨產(chǎn)品的細(xì)度要求;對(duì)于圈流粉磨則要控制出磨細(xì)度(篩余)在正常范圍之內(nèi)，決不允許有篩余值逐漸增大的現(xiàn)象發(fā)生。否則，不僅磨機(jī)產(chǎn)量會(huì)降低，而且，還會(huì)引起循環(huán)負(fù)荷率增加、磨尾提升機(jī)過(guò)載堵塞，造成停產(chǎn)事故。總之，選擇和使用助磨劑是一項(xiàng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)工作，必須認(rèn)真做到以下五點(diǎn)：
  ①考慮入磨物料性質(zhì)，進(jìn)行小磨比較試驗(yàn):由助磨機(jī)理所決定，助磨劑對(duì)物料的適應(yīng)性是各有差異的，要想得到最佳助磨效果，必須按要求的技術(shù)條件，先進(jìn)行小磨試驗(yàn);然后優(yōu)選方案到大磨實(shí)施。
  ②注意粉磨工藝條件，選擇不同種類的助磨劑:助磨劑有氣、固、液三種狀態(tài)、幾十個(gè)品種;除了對(duì)物料適應(yīng)性、助磨功能不同之外，對(duì)干法磨、濕法磨、開(kāi)流磨、圈流磨、烘干磨等使用的要求都不一樣，需要仔細(xì)試驗(yàn)、使用。
  ③使用助磨劑，不要對(duì)下續(xù)作業(yè)有不良影響:在生料磨使用助磨劑時(shí)，要考慮對(duì)燒成工藝的影響;在水泥磨使用助磨劑時(shí)，要考慮對(duì)包裝、散裝工藝以及建筑施工、水泥制品構(gòu)件質(zhì)量的影響。
  ④要重視助磨劑來(lái)源和成本:助磨劑給用戶帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，與其價(jià)位、市場(chǎng)供應(yīng)有著密切關(guān)系，企業(yè)可通過(guò)綜合評(píng)估、核算后，再進(jìn)行優(yōu)化選擇。
  ⑤助磨劑必須滿足環(huán)保要求:許多外加劑都是利用化工廠的下腳料配制的，經(jīng)常殘留著一些不利于環(huán)境保護(hù)的物質(zhì)。在選用助磨劑時(shí)，不要被低價(jià)位所迷惑，必須保證使用的助磨劑不污染環(huán)境，不危害員工身體健康。