鋼球（研磨體）級配設計中的填充率與裝載量

鋼球（研磨體）級配設計中另外一個重要問題就是填充率與裝載量，這兩個參數既可看作一體，也可看作是一個事物的兩個方面或是因果關系。只要確定了填充率，裝載量也就確定了。不過因為這兩個參數可分別從不同技術角度、參數來描述和計算，確也對磨機工藝設計的系統思考有積極的意義。

　　填充率是指裝入磨機筒體內的鋼球容積與磨內有效容積的比值，它的計算方法如下：

　　φ=Gv?V有效×100%

　　其中φ：填充率；

　　G：該倉裝載鋼球重量，單位t；

　　v：鋼球容重，一般取4.5t/m3；

　　V有效：該倉的有效容積，單位m3。

　　也可以從磨機橫剖面看，以鋼球所占斷面積與磨機筒體有效斷面積的比值來計算，相關計算方法如下：

　　φ=SxSx+Sy×100%

　　其中φ：填充率；

　　Sx：鋼球所占斷面積；

　　Sx+Sy：磨機有效斷面積。

　　填充率的選擇是鋼球級配設計中一個相當重要的工作，各國文獻報道不盡相同。德國水泥工業協會編寫的管磨機操作規范中推薦三倉磨：一倉一般為26%～32%，二倉為26%～30%，三倉為23%～27%；前蘇聯列文遜教授認為鋼球倉在28%～45%，段倉在25%～33%。一般閉路磨可取較高填充率，而烘干磨則要取較低填充率，如25%～28%。通常情況下填充率設計有這么幾條經驗：

　　1.當入磨物料粒度較大、易碎性較差時，宜選擇較高填充率。

　　2.使用單隔倉板磨機時，前倉應高于后倉，否則易造成排料不暢。

　　3.磨機排料不暢時，若無其他因素，填充率應調整至下限。

　　欄主有個經驗：凡在磨機主電機電流有富余情況下，可嘗試增加填充率。大多數情況下，這對欲使磨機增產的朋友們來說是屢試不爽的捷徑。早些年水泥行業大量服役的椎2.2×6.5m磨機，其鋼球裝載量就從說明書上規定的31.5t（一倉14.5t，二倉17t）一路增加到33.5t、34.5t，廣東塔牌集團有幾臺磨竟裝到了37t。記得他們的生料磨產量高到了驚人的42t/h，這還是篩余控制在10%以下的生料，單從磨機制備電耗看，每噸生料只有十幾度。當然該企業充分的磨外三級閉路細碎配置，加之非常棒的工藝、管理水平和優良的干部素質，都是非常重要的前提。欄主對這個廠是非常敬佩，同時也說明一個道理：高填充率往往是磨機高產的一個重要有利條件。近年來，高轉速（亞臨界磨機，轉速比高達80%以上）、高填充率（填充率高達40%，濕法磨則高至45%）的磨機也屢見報道。話說到這兒，欄主的思路不禁又信馬由韁了，一臺Ф2.2×6.5m的生料磨主電機為380kW,產量干到42t/h。而一臺Ф4.6×13.5m的生料磨主電機為3600kW，產量約200t/h。這樣廣東塔牌5臺Ф2.2×6.5m這樣的小磨產量即已超過一臺Ф4.6×13.5m大磨了。不說選粉機、提升機及輸送設施差距，也不考慮二者篩余的巨大差別，更不說造價，僅主電機一項，前者5臺之和為1900kW，僅為后者的一半略多，這個賬是怎么算的？欄主掰著指頭算了半天也沒弄明白，直憋的腦仁生疼還是一筆糊涂賬，腦袋不由得耷拉下來了……

　　最后咱們還要談一談鋼球級配設計中的級配數。有經驗的朋友們往往會有這么一個結論，不管你配的球配如何合理，在原始級配狀態下工作的新球，其粉磨效率往往不如已經穩定運轉一個時期后高。其實原因很簡單，因為這時的鋼球倉內包含了不同尺寸的鋼球，它的大小從新補的最大直徑球一直到磨至最小能夠自動排出為止。這樣的一個“自然”又“非自然”的球配其粉磨效率的確要高，這說明鋼球級配是很重要的，在設計原始級配時，各倉球級配應盡量接近于穩定平衡時的狀態，所以我們就要選擇幾種不同規格的鋼球。但級配過多，球間隙變小，使得磨內通料能力變差，同時也給設計帶來麻煩。一般情況下，一倉可采用3~4級配球，細磨倉2~3級即可，上世紀80~90年代曾興起過一陣“二級配球法”也不無一點道理，細細品來還真是那么回事。