第三节、粉磨作业的特点、工艺技术指标 和粉磨系统
一、粉磨作业的特点 在建材、冶金、化工等工业生产中，有大量经过破碎到 一定粒度的物料，根据工艺要求，都要进行粉磨作业。因 此粉磨作业工作量相当大，目前这项作业都是在粉磨设备 内进行的。由于球磨机工作效率低，能耗高，金属消耗量 大，为了降低生产成本，就必须在了解粉磨作业特点的前 提下，根据物料的性质、入料粒度和出磨产品细度要求， 合理选择粉磨工艺流程和粉磨设备。为此，各有关行业的 粉磨作业都规定了技术条件和工艺技术指标。 二、粉磨作业的技术条件和工艺技术指标 粉磨作业的技术条件是指入磨物料的粒度、易磨性、水 分和温度以及产品细度要求，上述这些是选择粉磨工艺、 粉磨设备和进行生产管理的依据。
（2）按筒体的形状分 短筒磨机 ：筒体长度和直径之比L/D≤1.5。（用于粗磨或
一级磨） 长筒形磨机 ：筒体长度和直径之比L/D＞1.5。当L/D之值 为3～7，则称为管磨机 （水泥厂用的较多） 圆锥形磨机 ：筒体仍为圆筒体，两端盖成圆锥形，其 L/D=0.25～1.0。（多用于选矿场 ）
物料粉磨作业的工艺流程示意图 (a) 开流式生产；(b)、（c) 圈流式生产 1—磨机；2—提升机；3—选粉机；4—进料端；5—出料端； 6—中间卸料；7—粗粉回料端
开流系统的优点是：流程简单，设备少，投资省，操作简 便，但物料必须达到产品细度要求后才能出磨。因此，要 求产品较细时，已被磨好的物料将产生过粉碎现象，并在 磨内形成缓冲大垫层，妨碍粗料进一步磨细，有时甚至出 现细粉包球现象，从而降低了粉磨效率，增加了电耗。 圈流系统的优点是：可以及时将细粉排出，减少了过粉碎 现象，使磨机产量提高，同时产品粒度均匀，并且可以用 调节分级设备的方法改变产品的细度。 按图(b)工作流程，从选粉机分离出来的粗粉又进入磨仓与 新入磨的物料混合。而按图(c)工作时，由选粉机分离出的 粗粉不再与新入磨的物料混合，而直接进入细磨仓，这种 分别粉磨流程更有助于提高粉磨效率，不过这种中间卸料 的磨机在结构上较为复杂。
磨机按传动装置分类图 (a) 中心传动；(b) 边缘传动
（5 ）按支承方式分 主轴承支承：球磨机两端的中空轴支承在主轴承上，如图 (a)所示。这种支承方式比较普遍。 滑履支承：它是通过紧固在磨机筒体上的轮带支承在滑履 上运转，如图（b）所示。 （6）按其他形式分 按生产特点又分为干式和湿式球磨机；间歇磨和连续磨。 其中间歇磨多作为化验室的试验磨以及陶瓷磨机。工业生 产都用大型连续磨。
图中（a）、(b)、(c)类磨是靠研磨介质的冲击和研磨作用 粉磨物料的有介质磨；(d) 类是无介质磨；(e) 类是靠压研粉 磨物料的立式磨；(f)和(g)类借锤与料、料与料间撞击摩擦 来粉磨物料；（h）类靠两相对回转的辊子对物料挤压来进 行粉磨的。在结构上（a）、(b)、（c）为圆筒形。
二、球磨机的分类
5、出磨产品细度 产品细度，对该产品以后将要进行的物理、化学反应的效 果有很大影响。通过粉磨不仅增加了物料的比表面积，同 时使物料颗粒表面也受到破坏以致破裂，使参加反应的其 他物料更易渗透到颗粒中去，促使化学反应完全、充分。 水泥生料的细度一般控制在0.08mm方孔筛筛余为8%～ 10%范围内。
（4）按传动方式分 中心传动：由卸料端经空心轴直接与减速机出轴连接，由 电动机带动，传动轴的中心与筒体中心线一致，如下图(a) 所示。 边缘传动：磨机的传动装置是将电动机的动力经过减速机 后，传到与磨机筒体中心线相平行的传动轴上，再经过这 根轴上的小齿轮带动装在磨筒体上的大齿轮，使磨机回转， 如图 (b)所示。
实际上，研磨体的运动状态是很复杂的
第七章 球磨机
第一节、球磨机工作原理及研磨体运动分析 一、球磨机工作原理及研磨体运动的基本状态 1、球磨机工作原理 球磨机的主要工作部分是一个装在两个大型轴承上并水平 放置的回转圆筒，筒体用隔仓板分成几个仓室，在各仓内 装有一定形状和大小的研磨体。 当球磨机回转时，研磨体随筒体一起回转，并被带到一定 高度，在重力作用下自由下落，冲击底部的物料把物料击 碎。此外，在磨机回转的过程中，研磨体还产生滑动和滚 动，因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料 磨细。由于进料端不断喂入新物料 ，研磨体下落时冲击物 料产生轴向推力磨内气流运动等作用使料却可以由进料端 缓慢地流向出料端，完成粉磨作业。
2、物料的易磨性 物料的易磨性是指物料被粉磨的难易程度，用相对易磨系 数来表示。 测定方法：以平潭标准砂为标准样品，用化验室小磨机将 等量的标准样品和被测物料（取入磨物料日平均样，大块 事先破碎，选粒度5～7mm的作为被测样品）分别粉磨相 同的时间，所得表面积之比即为相对易磨系数。 K=S/S0 式中:K——相对易磨系数； S——被测物料的比表面积，cm2/g； S0——标准样品的比表面积，cm2/g。 所用标准样品除平潭标准砂外还有湿法回转窑熟料。 易磨系数的大小与物料的结构有很大关系。 通过上述分析可知：在可能的条件下应尽量选用易磨系数 大的原料，采取措施改善熟料的易磨性。
1、入磨物料的粒度 对磨机的产、质量和动力消耗影响很大。 粒度小，喂料均匀，则容易粉磨，磨机的产、质量也高， 动力消耗也低。 入磨粒度大，喂料不均，粉磨就困难，磨机产、质量低， 动力消耗也大。 入磨粒度越小，对提高磨机产、质量指标越有利。但降低 入磨物料粒度将受到设备条件的限制。不同的物料入磨粒 度要控制在一定范围内，熟料：＜30mm；石灰石：＜ 25mm；石膏：＜50mm；混合材：＜30mm。 对于规格直径小于1.5m的磨机，由于研磨体的规格和冲击 能力小，入磨物料的粒度最好控制在10～15mm以内。
（2）缺点
工作效率低能量利用率低，有效利用率只有2%，其余绝 大部分转为热能和声能而消耗。水泥厂用于粉磨作业的电 量约占全厂用电量的2/3以上，每吨水泥耗电不低于 70kW· h。 体形笨重，大型磨总重可达几百吨以上，因此一次性投资 很大。 磨机转速低（15～30r/min）如用普通电机驱动，需配昂贵 的减速装置。 研磨体和衬板的消耗量很大每吨水泥约耗钢材1kg左右。 操作时噪声大。
4、入磨物料温度 物料在磨内粉磨过程中要产生大量的热量，如果入磨物料 温度过高，则粉磨物料温度就会更高，磨内温度过高所带 来的一系列不良后果如下： 磨内温度高达120℃左右时，其中的生石膏，即二水硫酸 钙(CaSO4· 2H2O)就会脱水，生成半水石膏，或完全脱水变 成无水石膏，使之引起水泥速凝或假凝，影响水泥质量； 另外，还会发生糊球和聚结现象，细粉粘附在研磨体和衬 板的表面上，使粉磨效率降低，电耗增高，一般入磨物料 温度超过80℃时，水泥磨产量降低10%～15%。因此，不 少工厂在水泥磨外表面淋水降温。 磨内温度高，对机械设备也很不利。筒体和轴承等零部件 温升过高，影响长期安全运转，润滑作用降低，造成维护 困难等，为此，对于入磨物料温度最好不超过50℃。
国家标准规定不同品种的水泥细度要求不同，各生产厂一 般多控制在5%～8%范围。 工艺技术指标是用来评定粉磨作业进行得是否正常，是 否维持在较高水平上的重要依据。例如：磨机的产量、单 位动力生产能力、粉磨技术效率及磨机的运转率等。如这 些指标较高就说明粉磨作业进行得比较合理、有效。
三、粉磨系统 开流 ：粉磨过程中，物料一次性通过磨机后即为成品 圈流 ：物料出磨后经过分级设备选出成品，并使粗粒返 回磨内再粉磨。
磨机筒体支承方法 (a) 两端主轴承支承；(b) 两端滑履支承
三、 球磨机的特点 球磨机不但在建材工业中广泛使用，在冶金、选矿、化工、 电力等工业中也广泛应用。它主要特点如下： （1） 优点 物料适应性强可制成规格大小不同的磨机，因而能适应各 种生产能力的要求，每小时产量从几百克至二、三百吨。 尤其是能连续生产，生产能力很高，可满足现代大规模工 业生产的需要。 粉碎比大可达300以上，并易于调整产品细度，产品粒度 均匀，混合作用亦好。 适应性强可在各种不同情况下作业，能干法生产，也可湿 法生产，还可把干燥和粉磨合在一起同时进行。 结构简单、坚固，操作可靠，维护管理方便，能长期连续 运转。 有很好的密闭装置，可防止灰尘飞扬。
球（棒）磨机主要工作部分是一水平放置的回转圆 筒，差别在于筒体的形状、研磨体的形状、筒体 支承方式、传动方式、卸料方式、操作方法和生 产特点不同。 （1）按所装研磨介质的不同来分
球钢棒作为粗磨介质
砾石磨 ：用砾石、卵石、瓷球为研磨介质，花岗 岩、瓷料等作衬板 。用于生产白色或彩色水泥以 及陶瓷工业原料
第二节 磨机的分类及球磨机的特点
一、磨机的种类
建材工业中一般常见的有球磨、棒磨、立式磨、自磨 磨机、辊压机、陶瓷磨等。有时在生产和科研中还使用振 动磨、气力磨等超细磨设备。其中以球磨(包括棒磨)应用 最多、最普遍，近年来辊磨机（又称立磨）和辊压机在新 型干法水泥生产线上大量采用。
磨机的分类方法 (a) 振动磨；(b) 球磨；(c) 棒磨；(d) 自磨； (e) 立式磨；(f) 锤击磨；(g) 流能磨；(h) 辊压机
第六章 粉磨设备概述
第一节 粉磨的意义
一、粉磨的意义 1、增加物料的表面积：在水泥生产中，保证生料在窑中得 到充分的化学反应，使煤粉能够充分完全燃烧，水泥有 利于水化，产生较高的强度。 2、使各种物料混合均匀：水泥生产中，生料里的石灰石、 粘土和铁粉，水泥中的矿渣、石膏和熟料等经过磨机粉 磨以后不但能磨细，还能混合均匀，以保证水泥的质量。
球磨机按筒体形状及卸料方式分类 (a)、(c) 溢流式中心卸料； (b)、(d)、(e) 格子式卸料； (f) 中部卸料
（3） 按卸料方式分 中心卸料：这种磨机是在中空轴上开孔作为出料口，其中 又分为： • ① 溢流式中心卸料，如上图(a)、(c)所示。这种磨机在粉 磨时，磨内料面必须高出卸料口，使物料溢流而出，工作 时料球装得多，磨内结构简单，但操作不灵活，粉磨过程 不能调整。 • ② 格子式卸料。为克服上述卸料缺陷，在磨尾装有格子式 提升板以帮助卸料，如上图 (b)、(d)、(e)，这类磨机在水 泥厂应用较多。 中部卸料：这种磨机的卸料是在筒体中部的周壁上开孔以 卸料，如上图 (f)所示。实际上它相当于两台端部周边卸料 磨机合成，而使设备紧凑、省材料、单位动力产量高，是 较新的一种磨机，多用于圈流粉磨生料系统。