钢球(研磨体)级配设计中另外一个重要问题就是填充率与装载量,这两个参数既可看作一体,也可看作是一个事物的两个方面或是因果关系。只要确定了填充率,装载量也就确定了。不过因为这两个参数可分别从不同技术角度、参数来描述和计算,确也对磨机工艺设计的系统思考有积极的意义。
填充率是指装入磨机筒体内的钢球容积与磨内有效容积的比值,它的计算方法如下:
φ=Gv·V有效×100%
其中φ:填充率;
G:该仓装载钢球重量,单位t;
v:钢球容重,一般取4.5t/m3;
V有效:该仓的有效容积,单位m3。
也可以从磨机横剖面看,以钢球所占断面积与磨机筒体有效断面积的比值来计算,相关计算方法如下:
φ=SxSx+Sy×100%
其中φ:填充率;
Sx:钢球所占断面积;
Sx+Sy:磨机有效断面积。
填充率的选择是钢球级配设计中一个相当重要的工作,各国文献报道不尽相同。德国水泥工业协会编写的管磨机操作规范中推荐三仓磨:一仓一般为26%~32%,二仓为26%~30%,三仓为23%~27%;前苏联列文逊教授认为钢球仓在28%~45%,段仓在25%~33%。一般闭路磨可取较高填充率,而烘干磨则要取较低填充率,如25%~28%。通常情况下填充率设计有这么几条经验:
1.当入磨物料粒度较大、易碎性较差时,宜选择较高填充率。
2.使用单隔仓板磨机时,前仓应高于后仓,否则易造成排料不畅。
3.磨机排料不畅时,若无其他因素,填充率应调整至下限。
栏主有个经验:凡在磨机主电机电流有富余情况下,可尝试增加填充率。大多数情况下,这对欲使磨机增产的朋友们来说是屡试不爽的捷径。早些年水泥行业大量服役的椎2.2×6.5m磨机,其钢球装载量就从说明书上规定的31.5t(一仓14.5t,二仓17t)一路增加到33.5t、34.5t,广东塔牌集团有几台磨竟装到了37t。记得他们的生料磨产量高到了惊人的42t/h,这还是筛余控制在10%以下的生料,单从磨机制备电耗看,每吨生料只有十几度。当然该企业充分的磨外三级闭路细碎配置,加之非常棒的工艺、管理水平和优良的干部素质,都是非常重要的前提。栏主对这个厂是非常敬佩,同时也说明一个道理:高填充率往往是磨机高产的一个重要有利条件。近年来,高转速(亚临界磨机,转速比高达80%以上)、高填充率(填充率高达40%,湿法磨则高至45%)的磨机也屡见报道。话说到这儿,栏主的思路不禁又信马由缰了,一台Ф2.2×6.5m的生料磨主电机为380kW,产量干到42t/h。而一台Ф4.6×13.5m的生料磨主电机为3600kW,产量约200t/h。这样广东塔牌5台Ф2.2×6.5m这样的小磨产量即已超过一台Ф4.6×13.5m大磨了。不说选粉机、提升机及输送设施差距,也不考虑二者筛余的巨大差别,更不说造价,仅主电机一项,前者5台之和为1900kW,仅为后者的一半略多,这个账是怎么算的?栏主掰着指头算了半天也没弄明白,直憋的脑仁生疼还是一笔糊涂账,脑袋不由得耷拉下来了……
最后咱们还要谈一谈钢球级配设计中的级配数。有经验的朋友们往往会有这么一个结论,不管你配的球配如何合理,在原始级配状态下工作的新球,其粉磨效率往往不如已经稳定运转一个时期后高。其实原因很简单,因为这时的钢球仓内包含了不同尺寸的钢球,它的大小从新补的最大直径球一直到磨至最小能够自动排出为止。这样的一个“自然”又“非自然”的球配其粉磨效率的确要高,这说明钢球级配是很重要的,在设计原始级配时,各仓球级配应尽量接近于稳定平衡时的状态,所以我们就要选择几种不同规格的钢球。但级配过多,球间隙变小,使得磨内通料能力变差,同时也给设计带来麻烦。一般情况下,一仓可采用3~4级配球,细磨仓2~3级即可,上世纪80~90年代曾兴起过一阵“二级配球法”也不无一点道理,细细品来还真是那么回事。
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