F ＝T ＋ G Fa＝Tb＋Gc
（3-2） (3-3)
由式（3-2）×b-（3-3）得 F(b-a)=G(b-c) G/F=(b-a)/(b-c) (3-4)
由式（3-2）×c-（3-3）得 F(c--a)=T(c-b) T/F=(c-a)/(c-b) (3-4b)
T,b FX
F,a
选粉机效率计算公式
图 3-3 图 3-4
• • • • •
一级圈流水泥磨 C=150～300％ 二级圈流水泥磨(短磨) C=300～600％ 一级圈流干法水泥生料磨 C=200～450％ 风扫式水泥生料磨 C=50～150％ 一级圈流湿法水泥生料磨 C =50～300％
• 对于同一台选粉机来说，选粉效率随着循环负荷的增加 而降低(图3-8)。必须指出，在圈流粉磨系统的操作中， 并不像其它单纯以离析为目的操作那样，一味追求较高 的选粉效率。如果选粉效率不适当地提高，而循环负荷 却不适当地降低，物料在磨内被磨得相当细之后才能卸 出，这时开流粉磨系统所有的垫衬作用和过粉碎现象就 严重起来，导致产量降低。如果选粉效率太低，则循环 负荷太大，同样造成磨机效率降低，产质量也下降。因 此．选粉效率也应当控制在适当范围。根据生产统计资 料，粉磨水泥生料或水泥时，选粉效率一般控制在50— 70%为宜。当循环负荷较大时，甚至低于50%也可以。 • 循环负荷和选粉效率都影响粉磨系统的产量和质量，因 此，当考虑循环负荷和选粉效率是否恰当时，不仅要注 意到产量，而且也要注意到产品的粒度组成。
上次教学内容检查与回顾 20120306
1.据图分析颗粒流体三种流态特征
1-流化管；2-多孔板； 3-固体颗粒4-流体入口； 5-压强计 图2-5 流化管示意图 图2-6 理想流态床的压降、空隙率与流速的关系
第一节分级性能的评价指标
• 1分级效率 • 1.1分级效率定义 • 分级操作后获得的某种粒度的质量与分级操作前粉体中所 含该粒度的质量之比称为分级效率，用式（3-1）表示。
图3-5部分分级效率曲线
图 3-6
4分级精度
• 图3-6中曲线2、3为实际分级的曲线，从中可 以看出实际分级结果与理想分级结果的区别表 现在部分分级曲线相对于曲线1的偏离，其偏 离的程度即曲线的陡峭程度可以用来表示分级 的精确度，即分级精度。定义为部分分级效率 为75%和25%的分级粒径的比值
K＝d75／d25 (3-10) 式中，d75和d25分别为部分分级效率为75%和25%的分级粒径。
• 虽然选粉机没有粉碎物料作用，产品中细粉量的 多少取决于磨机的粉磨效率。然而，选粉机的选 粉效率（分级效率）也会影响到磨机的粉磨效率。 选粉机是不可能将粉磨物料中的合格产品全部分 离出的。例如颗粒之间的撞击粘结，局部涡流、 选粉机小风叶对各个颗粒的撞击机会并非均等以 及细粉沉降区的收集效率不高，在回磨粗粉中总 会混有一部分未分离出的合格产品，粗颗粒亦可 能落入细粉中。
• 分级设备的分级能力必须与磨机的粉磨能力互相适应， 正确选择操作参数，尤其要把循环负荷与分级（选粉） 效率控制在合理范围内。在磨机的粉磨能力与选粉机的 选粉能力基本平衡时，适当提高循环负荷可使磨内物料 流速加快，增大细磨仓的物料粒度，减少衬垫作用和过 粉碎现象，使整套粉磨系统的生产能力提高。如果是粉 磨水泥，当循环负荷增加时，也增加了回粉中水化较慢 的30～80μm的颗粒。经过磨机的再粉磨，就能增加水 泥中小于30μm的微粒的含量，以提高水泥的强度。因 此，适当增大循环负荷是有好处的。但是，当循环负荷 过大，会使磨内物料的流速过快，因而粉磨介质来不及 充分对物料作用，反而使水泥的颗粒组成过于均匀，小 于30μm颗粒的含量少，以致水泥的强度下降。当循环 负荷太大时，选粉效率会降低过多，甚至会使磨内料层 过厚，出现球料比太小的现象，粉磨效率就会下降。结 果使磨机产量增大不多，而电耗由于循环负荷增长而增 长，使经济上不合算。图3-7粉磨效率与循环负荷的关 系。
5 分级效果的综合评价
• 判断分级设备的分级效果需从分级效率、 分级粒径、分级精度几个方面综合判断。 譬如，当ηN、K相同时，d50越小，分级效 果越好；当ηN、d50相同时，K值越小，即 部分分级效率曲线越陡峭，分级效果越好。 如果分级产品按粒度分为二级以上，则在 考察牛顿分级效率的同时，还应分别考察 各级别的分级效率。
图 3-2
2.循环负荷
• 循环负荷（或称循环负荷率）是指选粉机 回料量T与成品量G之比，也是圈流粉磨系 统的一项重要工艺参数。 • 根据式（3-2）、（3－3）可得出循环负荷 为： • L=T/G=(c-a)/(a-b) （3-9）
• 在圈流粉磨操作中，在磨机粉磨能力与选粉机的选粉能力基 本平衡的条件下，在一定范围内适当提高循环负荷可使磨内 物料流速加快，增大细磨仓的物料粒度，减少衬垫作用和过 粉碎现象，进一步强化了磨机的粉磨能力，使整套粉磨系统 的生产能力提高。 • 如果粉磨水泥，当循环负荷增加时，也增加了回料中所含的 水化较慢的30～80μm颗粒，经过磨机的再粉磨，就能增加 水泥中小于 30 μm的微粒含量，以提高水泥强度。因此，适 当增大循环负荷是有好处的。但是若循环负荷过大，会使磨 内物料的流速过快，因而粉磨介质来不及充分对物料作用反 而会使水泥颗粒组成过于均匀，小于 30μm颗粒的含量少， 以致水泥强度下降。当循环负荷太大时，选粉效率会降低过 多，甚至会使磨内料层过厚。出现球料比过小的现象，粉磨 效率就会下降。结果使磨机产量增长不多，而电耗由于循环 负荷增长而增加，在经济上不合算。
• 理想分级状态下K ＝1，K值越接近1分级精度越 高；反之亦然。实际分级情形时，K值在1.4～ 2.0之间，分级状态良好，K＜1.4时分级状态很 好。 • 也有用K＝d25／d75表示分级精度的，此时K ＜1，K值越小分级精度越差。当粒度分布范围 较宽时，分级精度可用K=d90／d10或K=d10／ d90表示。类似的指数有很多，但经常采用的是 分级精度指数K。
上式就是直接由筛余计算选粉效率的公式。
（3-6）
1.2 综合分级效率(牛顿分级效率)
• 综合分级效率 (牛顿分级效率)η • 牛额分级效率是综合考察合格细颗粒的收集程度 和不合格粗颗粒的分离程度，该指标更能确切地 反映分组设备的分级性能，其定义为合格成分的 收集率—不合格成分的残留率。数学表达式为
可以证明，牛顿分级效率的物理意义是粉体分级中能实现理想分 级(即完全分级)的质量比。
1.3 部分分级效率
• (将粉体按粒度特性分为若干粒度区间，分别计算 出的各区间颗料的分离率，以ηp表示。 • 如图3-2(a)所示，曲线a、b分别为原始粉体和 分级后粗粉部分的频率分布曲线。设任一粒度区 间d和d+Δd之间的原始粉体和粗粉的质量分别为。 wf和wb则以粒度为横坐标，以wb /wf 为纵火标， 可绘出如图3-2所以的曲线c，该曲线称为部分分 级效率曲线 • 部分分离效率曲线也可用细粉相应的频率分布 计算并绘制曲线，如图3-2(b)中的虚线
N c (1 b ) c b 1
Gc c(b a) c 100% Fa a(b c)
(3- 7)
T (1 b) (c a)(1 b) c 100% F (1 a) (c b)(1 a)
c(a b)(1 a ) a (c a )(1 b) a (c b)(1 a ) N a (c b)(1 a ) a (c a )(1 b) b(c a )(1 a ) a (c b)(1 a ) (c a )(a b) (3-8) a (c b)(1 a )
3 分级粒径
在图3-5中，曲线1为理想分级曲线， 在粒径dPc处曲线1发生跳跃突变， 意味着分级后d＞dPc的大颗粒全 部位于粗粉中，并且粗粉中无粒径 小于dPc的细颗粒，而细粉中全部 为d＜dPc的细颗粒，无粒径大于 dPc的粗颗粒。这种情况犹如将原 始粉体从粒径dPc处截然分开一样， 所以，分级粒径也称切割粒径。有 时也将部分分级效率为50%的粒径 称为切割粒径。
的关系
分级设备的分级能力必须与磨机的粉磨能力互相适应，正确选择 操作参数，尤其要把循环负荷与分级（选粉）效率控制在合理范 围内。在磨机的粉磨能力与选粉机的选粉能力基本平衡时，适当 提高循环负荷可使磨内物料流速加快，增大细磨仓的物料粒度， 减少衬垫作用和过粉碎现象，使整套粉磨系统的生产能力提高。 如果是粉磨水泥，当循环负荷增加时，也增加了回粉中水化较慢 的30～80μm的颗粒。经过磨机的再粉磨，就能增加水泥中小于 30μm的微粒的含量，以提高水泥的强度。因此，适当增大循环负 荷是有好处的。但是，当循环负荷过大，会使磨内物料的流速过 快，因而粉磨介质来不及充分对物料作用，反而使水泥的颗粒组 。 成过于均匀，小于 30μm颗粒的含量少，以致水泥的强度下降。当 循环负荷太大时，选粉效率会降低过多，甚至会使磨内料层过厚， 出现球料比太小的现象，粉磨效率就会下降。结果使磨机产量增 大不多，而电耗由于循环负荷增长而增长，使经济上不合算。图37粉磨效率与循环负荷的关系
G,c
Gc c ( a b) 100% Fa a (c b)
由式（3-5）知：要提高η，须增加c,减小艺
图 3-1圈流粉磨系统流程图
再将某粒级的筛余％的关系a’＝100-a，c’＝ 100-c，b’=100-b代入上式，最后得
Gc (100 c ' )(b ' a ' ) 100 % Fa (100 a ' )(b ' c ' )
因此，循环负荷应有一合理的数值。圈流粉 磨系统只有当循环负荷控制在适当大小的 情况下操作，才能获得优质高产的结果。 循环负荷与粉磨方法和流程，磨机长短和 结构等因素有关，
图3-3使用旋风式选粉机的粉磨系统
• 采用圈流粉磨系统时，磨机和分级设备组成了 一个有机的结合体。图3-3为使用旋风式选粉 机的粉磨系统，物料从磨头仓1经喂料机2喂入 球磨机3中，经过粉磨后从磨尾排出，用螺旋 输送机4、斗式提升机5运送到旋风式选粉机6 中进行选粉。由于使用旋风分离器收集细粉， 因此选粉机下部的卸料口使用锁风螺旋7、8来 锁风。粗粉经过锁风螺旋7用螺旋输送机9送回 磨机再磨。细粉经过螺旋机8及后续的输送设 备送往成品仓。