【正文】 濕法生產(chǎn)，還可以把干燥的粉磨工序合并在一起同時進行。(二)缺點：在生產(chǎn)水泥的過程中，用于粉碎作業(yè)的電量約占全廠的2/3，據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)一噸水泥的耗電量不低于70千瓦小時，但這部分電能的有效利用率卻很低，據(jù)分析，磨機輸入的功率用于粉碎物料(做有用功)的功率消耗只占一小部分，約5%～7%，而絕大部分電能消耗于其他方面，主要是轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎吐暷芏У簦@是一項很大的浪費。：由于磨機筒體轉(zhuǎn)速和很低(每分鐘15～25轉(zhuǎn))，如用普通電動機驅(qū)動，則需配置昂貴的減速裝置。 球磨機的主要構(gòu)造 球磨機的基本結(jié)構(gòu)球磨機是一種重要的細(xì)磨設(shè)備，這種設(shè)備在水泥工業(yè)中應(yīng)用很廣泛。球磨機的規(guī)格是以筒體的內(nèi)徑和筒體的長度的乘式來表示的，13m磨機。如圖5所示是中心傳動的球磨機。出料端部設(shè)有格子板、揚料板和出料螺旋。篩內(nèi)裝有振打裝置，防止篩孔堵塞。出料罩上部用管路通向收塵器，下部通過成品輸送設(shè)備將物料運走。在傳動系統(tǒng)中還設(shè)有慢速驅(qū)動裝置，以備檢修時可用它將筒體上的人孔門隨時轉(zhuǎn)到所需要的位置，以及在啟動磨機時應(yīng)用。整個磨機筒體部分的重量由兩端的主軸承支撐，并在其上轉(zhuǎn)動。為了更好地適應(yīng)粉磨工作的需要，各倉室要安裝一定形狀的襯板：一般在一、二倉鋪設(shè)階梯襯板或壓條襯板，后面的細(xì)磨倉鋪設(shè)波形襯板。筒體是一種承受交變動載荷并處于低速而長期運轉(zhuǎn)的構(gòu)件，而且又是磨機的主體。在制造中的關(guān)鍵就是保證筒體的圓度和焊接質(zhì)量。4． 筒體上固定襯板和隔倉板的螺栓孔應(yīng)根據(jù)襯板尺寸等距離開設(shè)，縱橫成行，以便于加工。6． 人孔的規(guī)格。（二）襯板襯板是鋪設(shè)在筒體內(nèi)的一種保護筒體和起研磨作用的重要輔助部件。在細(xì)磨倉中主要靠研磨體的研磨作用，對襯板材質(zhì)要求是堅硬而耐磨。襯板的主要類型如圖：圖 7 襯板的主要類型（三）磨頭磨頭是磨機主要零件之一，它承受整個磨機的動載荷，在使用中要長期安全可靠，所以設(shè)計應(yīng)考慮為不更換件。一般是：L/D〈；L/D=～；L/D〉。(五)磨機的出料裝置中心傳動磨機的出料端，有以下三種結(jié)構(gòu)形式。它的卸料篦子1用螺栓5與磨頭2連結(jié)在一起，在卸料篦子與磨頭之間有葉板4，在葉板中間裝有卸料錐3。當(dāng)物料被帶到上部時，便由葉板上滑下，經(jīng)卸料錐3滑到軸頸內(nèi)的截頭漏斗6內(nèi)，最后從中間接管7上的橢圓孔落到控制篩8上。9為卸料罩子，物料成品由罩子底部卸出，落入運輸機中，沒有通過篩子的粗粒物料，沿篩子滑下來從孔10卸出。在磨機端蓋內(nèi)表面和卸料篦板3之間，形成一個環(huán)行空間，在端蓋壁上等距切割橢圓形孔2，物料從此孔卸出，落到外罩下部（圖中外罩未畫出）。卸料篦子1和磨頭2間有葉片3，在篦子的中部裝有螺旋葉片4，葉片3能將物料帶起并撒在螺旋葉片4上。7為漏斗，用螺釘固定在軸頸的端面上，物料沿著漏斗落到控制篩8上，9為機罩，10為通風(fēng)管道與排風(fēng)機和收塵系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)。磨機是以空心軸支承于主軸承上的，由于物料是由空心軸內(nèi)出入磨機，所以空心軸的外徑和主軸承軸瓦直徑都比較大，管磨機的主軸承軸瓦內(nèi)徑為600~1400毫米。磨機主軸承采用滑動軸承結(jié)構(gòu)（滑動軸承都設(shè)計成自位調(diào)心的）的有兩大類：一種是把自動調(diào)心的球面置于殼體之外如圖11；還有一種是把球面置于殼體之內(nèi)如圖12。這樣磨機工作時，可靈活地自動調(diào)位，可消除軸瓦局部過負(fù)荷的可能性。為了防止軸瓦從軸承座內(nèi)滑出，利用圓柱形銷13穩(wěn)定在軸承座上。當(dāng)中空軸回轉(zhuǎn)時,在環(huán)行槽內(nèi)充滿了潤滑油則同樣起密封作用。用過的油，由軸瓦下部接管12和與其相連的集油管而流入循環(huán)油系統(tǒng)的過濾裝置。由于中空軸在球面瓦上接觸面夾角小于90176。軸承上蓋以鋼板焊接結(jié)構(gòu)。這兩種主軸承比較起來：金屬用量方面“外球面”的比較?。惠S承密封，“外球面”的比較優(yōu)，因為軸承兩側(cè)的密封圈有可能隨調(diào)心球面瓦一起自動調(diào)整，減小縫隙。另外“外球面”的球瓦比較形大體重，則在機械加工和澆注軸承襯時比較麻煩。傳統(tǒng)的進料形式一般有三種：1． 截頭圓錐漏斗形式的進料端。漏斗有較大的中心角，以保證加料充足，進料漏斗的物料能迅速沿軸線向筒體內(nèi)移動，鋼環(huán)5起磨頭襯板的作用，以保護磨頭不受物料和研磨體的沖刷磨損。采用這種結(jié)構(gòu)形式，在設(shè)計截頭圓錐時，要使傾斜角大于物料的休止角。如圖14所示，物料由進料口1進入裝料接管2內(nèi)，接管有鋼板制成，內(nèi)裝有螺旋葉5和隔板6，接管用螺釘固定到空心軸徑的端部，并隨之一起旋轉(zhuǎn)，空心軸徑內(nèi)裝有套筒3，套筒的里面焊有螺旋葉片4。在加料溜子和接管之間，裝有毛氈密封圈7以防止漏料。如圖15所示的進料裝置，只在一些原有的老式球磨機上還有使用，新型磨機以不在采用。圖 15 加料螺旋進料端 磨機進料口的改進設(shè)計近幾年隨著新技術(shù)、新工藝的不斷完善，球磨機的臺時產(chǎn)量發(fā)生了較大的變化，同規(guī)格的生料開路磨和閉路磨臺時產(chǎn)量相差兩倍以上。改善磨機通風(fēng)，許多工廠在這方面都作了較大的努力和探索。因此最行之有效的一種方式就是改進進料口?，F(xiàn)就老式系列球磨機接料口為例分析，磨機制造廠家原基本設(shè)計配套制造為圖16型式。的自然堆積， ，相當(dāng)于設(shè)計通風(fēng)截面積的1／3。生料磨由于物料自身水份較大，物料在磨內(nèi)粉磨升溫過程中，物料蒸發(fā)出來的水汽與微粉不能及時排出，在磨機前部形成回旋氣流，增加了磨內(nèi)的過粉碎現(xiàn)象，并帶來的緩沖作用，使鋼球的沖擊力減弱，造成前筒體轉(zhuǎn)角部分的微粉逐步粘結(jié)，形成磨機嚴(yán)重的糊磨現(xiàn)象。水泥磨由于對產(chǎn)品的細(xì)度要求較高，物料需要在磨內(nèi)停留較長時間，由于磨機通風(fēng)不良，使粉磨時產(chǎn)生的熱量不能及時的排出，磨內(nèi)溫度增高。 對進料口的改進由進料口出現(xiàn)的問題可以看出，進料口最主要的問題是下料溜子的問題，由于直角下料會造成物料對進料口的堵塞現(xiàn)象，從而影響到進料口的通風(fēng)。改造方法是：將原來進料口的下料溜子取掉，改成如圖17所示的圓筒型傾角式的下料溜子（圓筒直徑F500，詳細(xì)尺寸見CAD圖），這樣將中空螺旋F500凈空間讓出，使磨機在任何條件下都保持0．1963m的通風(fēng)面積，為磨機創(chuàng)造良好的通風(fēng)條件。冬天在進料管口導(dǎo)人一根F200的鋼管進入放大體內(nèi)，適時通人熱風(fēng)，降低磨內(nèi)溫差，增加磨機沖擊研磨功能，穩(wěn)定物料在磨內(nèi)流速，減少磨內(nèi)水蒸汽結(jié)露。這項改進從理論分析是可行的，實際操作也很簡單，企業(yè)不須比以前增加投入。圖 17 改進后的進料口下料溜子 進料端材質(zhì)的選擇球磨機進料端隨不象筒體部分磨損嚴(yán)重但也有磨損，它的損壞會導(dǎo)致停機，所以為了保證磨機的正常運行要嚴(yán)格選取進料端的材質(zhì)。高鉻鑄鐵按國家標(biāo)準(zhǔn)GB8263—8《抗磨白口鑄鐵技術(shù)》中的KMTBCr20Mo2Cu1制造，適用于承受較大沖擊載荷。在實際制造中，可根據(jù)礦山存在的濕磨腐蝕磨損情況和襯板的厚度來確定各元素的增減量，以保證適應(yīng)各工作狀況條件的使用性能。 合理選取磨機進料點通過在機械廠的現(xiàn)場觀察結(jié)合球磨機粉磨動力學(xué)原理，發(fā)現(xiàn)實際生產(chǎn)中球磨機粗磨倉有一種不合理現(xiàn)象，現(xiàn)在對球磨機內(nèi)拋落式運動時研磨體和物料的運動軌跡及相互之間的作用力進行分析，探求此現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。從而降低了球磨機粉磨效率和提高了消耗。 球磨機的工作原理球磨機具有一個水平放置的回轉(zhuǎn)圓筒，管磨機的筒體用隔倉板分成2~5個室，在各個室內(nèi)裝有一定形狀和大小的研磨體。當(dāng)磨機回轉(zhuǎn)時，物料與研磨體混合，在離心力和與筒體內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦力的作用下被帶到一定的高度，如圖18所示，在重力的作用下自由下落，落下的研磨體沖擊底部的物料把物料擊碎。當(dāng)磨機中的研磨體尺寸越大，裝載量越少和磨機的回轉(zhuǎn)速度越高時，則研磨體被帶起的高度越高，滑動和滾動現(xiàn)象越小，對物料的沖擊作用就越大。多室的管磨機，靠近入料端室，往往裝入較大直徑的鋼球，裝載量較少，以利于擊碎粒度較大的物料。另外，磨機筒體的轉(zhuǎn)速，對粉碎作用和磨機產(chǎn)量影響也很大，如圖72所示。反之，若筒體的轉(zhuǎn)速過大（圖19 c圖），轉(zhuǎn)速超過“臨界轉(zhuǎn)速”時，研磨體在其慣性離心力的作用下貼附在筒體上，與筒體一起作圓周運動，也根本起不到對物料的沖擊作用。圖 19 磨機轉(zhuǎn)速對粉磨工作的影響 實際生產(chǎn)中的進料方式根據(jù)很多資料和正常生產(chǎn)緊急停車時的觀察顯示：若進磨物料較粗，則在靠近磨機進料端很長一段距離的N區(qū)域內(nèi)，如圖20中橫截面：圖 20 N區(qū)域內(nèi)富集大量粗顆粒物料N區(qū)富集著大量的粗顆粒和混入的小研磨體，越靠近磨頭這種現(xiàn)象越嚴(yán)重，在截面的其它區(qū)域情況較少。球磨機最常用的兩種進料方式：錐體進料方式和螺旋進料方式(如圖21)。：物料依靠螺旋作用強制導(dǎo)入磨內(nèi)。圖 21 錐體進料方式和螺旋進料方式滑履磨多采用進料溜筒直接進料(如圖22)，通常進料點多選擇在磨機進口的中心線靠下處，即大約在圖21中的M部位。球磨機粉磨動力學(xué)通過建立數(shù)學(xué)模型，對球磨機內(nèi)研磨體拋落式運動規(guī)律進行分析，得出了幾個重要結(jié)論：(如圖23)：(1)研磨體運動的基本方程式： [1]式中：R—任一層研磨體的回轉(zhuǎn)半徑。g—重力加速度。(2)研磨體運動脫離點A0AA1的軌跡： [2]即：脫離點的軌跡是以(O， )為圓心，以為半徑的圓。任何一層研磨體的運動軌跡都是以筒體中心為圓心的圓周運動。在運轉(zhuǎn)過程中，研磨體在球磨機內(nèi)按圓與拋物線的軌跡周而復(fù)始地運動著，可以看出當(dāng)磨機在一定轉(zhuǎn)速下正常操作時，任何一層上的研磨體，經(jīng)歷了上述軌跡曲線的運動后，仍然返回到其原來所在的位置或相近的位置。據(jù)最新研究表明：研磨體在AIAA2界面到B1BB2界面之間的運動軌跡并不是傳統(tǒng)理論認(rèn)為的松散狀拋物線運動，因為密不可壓縮的研磨體在脫離AIAA2界面后，由于在y軸方向上有一個向下的重力加速度g，致使同一層相鄰兩研磨體之間以及相鄰層研磨體之間的運動軌跡相交而產(chǎn)生相互作用力。這里不著重研究。（在著忽略了一些氣流影響和襯板磨損的影響）圖 24 研磨體運動軌跡內(nèi)的受力情況從其受力分析可以看出：(1)磨體離開C1CC2界面后在ff2的作用下，(因flf2)，研磨體隨磨機筒體做圓周運動，最終達到和筒體相同角速度，同時研磨體在此作用力下還作自身旋轉(zhuǎn)運動。(3)研磨體通過A3后，由于其離心力抵消掉一定的重力向心分力，研磨體越靠近A1AA2處所受的作用力F就越小。但可以看出在此段內(nèi)研磨體之問作用力很小；因做減速運動，運動速度也較小。（三）研磨體在B1BB2界面到C1CC2界面軌跡內(nèi)，研磨體呈霰彈狀的拋落運動，研磨體之間是松散狀的，正常情況下，研磨體之間不存在相互作用力，是一個勢能向動能轉(zhuǎn)化的過程。 [7]Vc—研磨體在C1CC2時的速度；m—單個研磨體的質(zhì)量；HBC—B點與C點的高度差。結(jié)合公式1至公式4可以看出VB和HBC均同ω，α有關(guān)。（四）在C1CC2界面處，研磨體的動能通過碰撞轉(zhuǎn)化為對物料、研磨體或襯板的沖擊力P。單個研磨體的重量同研磨體的材料和直徑有關(guān)。t值除與被撞擊物體的材料特性有關(guān)外，更重要是和被撞物體在運動軌跡中所處位置有直接關(guān)系，在運動軌跡的內(nèi)層時，由于被撞擊物料下面有大量物料存在，作用力得到緩沖，作用時間必然就長，t值大；即在碰撞界面C1CC2處，越靠近C1點，t值越小，沖擊力P越大；越靠近C2點，則t值越大，沖擊力P越小。（五）通常認(rèn)為：物料進入球磨機后，是填充在研磨體的間隙中，和研磨體一起做圓和拋物線運動的，在運動軌跡中的受力情況同研磨體相似。）但是由于細(xì)小物料的流動性好，在研磨體間隙中可以相