技术分享丨球磨机系统的优化

发布于：2025年09月12日作者：西马力阅读：510

目前一定范围水泥粉磨主要以“辊压机+球磨机”的半终粉磨联合粉磨系统为主，球磨机是改善水泥粉磨成品颗粒形貌的有效设备，其通过磨机内研磨体冲击碾磨物料，存在能量转化率低、单位产品水泥电耗高及噪声大等问题。随着GB16780-2021《水泥单位产品能源消耗限额》的发布，如何提高球磨机运转效率、降低球磨机能耗，已成为球磨机设计改进的重要研究方向。

一、球磨机的结构

球磨机主要由进料装置、滑履轴承、回转部分、出料装置等组成，球磨机结构如图1所示。其中，回转部分是球磨机的主体，由双隔仓及其篦板、端衬板、筒体衬板、卸料仓及其篦板、隔热垫等组成，球磨机整个粉磨作业过程均在回转部分完成。

隔仓板将球磨机分为两个仓，一仓装有直径较大的钢球研磨体，将磨内的大块物料破碎成小颗粒，经隔仓板送至二仓，再由二仓内直径较小的钢球研磨体将小颗粒物料研磨成细粉。物料经一、二仓内研磨体破碎、研磨后，由卸料仓送至传动接管，穿过传动接管上的开孔，经出料装置送至磨外。

二、球磨机进料装置

进料装置存在的问题

随着辊压机在水泥粉磨系统中的广泛应用，水泥厂越来越多采用“辊压机+球磨机”的半终粉磨联合粉磨系统。相较于球磨机开流和圈流粉磨系统，半终粉磨联合粉磨系统进料装置物料通过量成倍增加。但由于球磨机内部研磨体填充率受限，进料装置过料面积不能增加，若要提高球磨机粉磨效率，需从优化球磨机进料装置结构方面考虑。此外，球磨机磨头冲料问题也应引起重视。经辊压机研磨的物料与较为效率选粉机分选后的粗物料共同进入球磨机，导致球磨机磨头处的物料较多，易造成磨头跑灰。为避免球磨机磨头跑灰，需使物料快速通过阶梯状分布的进料溜子进入筒体，如图2所示。

但由于水泥磨一层厂房楼层高，进料溜子坡度大，物料从高处落下后，快速冲入水泥磨进料装置，并直接冲到粗磨仓1.5~2m处，造成球磨机进料端物料很少，料球比过小，钢球研磨体直接对端衬板及一仓前侧衬板冲击研磨，使得端衬板磨损过快；同时，大幅缩短了一仓的有效研磨长度，这也是导致球磨机研磨效率低的原因之一。

为有效解决球磨机冲料问题，可对进料装置进行优化。

三、球磨机研磨体

研磨体的形式、填充率、级配选取对提高球磨机的粉磨效率、降低球耗和生产成本有着极其重要的作用。目前常用的研磨体包括钢球、钢段及陶瓷球。钢球与钢球之间为点接触，一仓需选用钢球冲击破碎物料。钢段与钢段之间为线接触，接触面积大，研磨效率高，可以加入二仓钢球中，同钢球一起提高二仓的研磨效率。

同等直径的陶瓷球比钢球轻一倍，相同研磨体比表面积下，陶瓷球的单位能耗低于钢球，但其系统产量却降低5%~10%，有时甚至＞15%，陶瓷球更适合对产量降低不敏感的市场环境。

级配的选取应遵循较大球径和平均球径原则。同时应根据现场的物料情况及系统情况进行优化。相对于单球磨机系统，在联合粉磨系统中，进入球磨机的物料一般<2mm，比表面积约250m²/kg，较大球径及平均球径远小于单球磨机系统。在实际生产过程中，影响钢球级配的因素非常多，如物料易磨性及成品细度等，需合理调整配球方案。

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