球磨机改造性能的研究

赵耀芳

（山西平朔煤矸石发电有限责任公司，山西 朔州 036800）

0 前言

现代工程技术将需要越来越多的超细粉体，超细粉碎技术在高技术研究开发中起着越来越重要的作用。虽然可以通过化学合成法制备高纯超细粉体，但成本过高，至今没能用于工业化生产。获得超细粉体的主要手段仍然是机械式粉碎方式，用机械方式制取超细粉体所依赖的超细粉碎和分级技术的难度不断增大，其研究深度永无止境。超细粉碎技术的关键是设备，因此，首先要开发新型超细粉碎设备[1]。

1 球磨机研究进展

球磨机在使用过程中展现了突出的优点：1）对研磨物料有很强的适应性，产量大，可满足工业生产对生产能力的要求，在用最大球磨机尺寸已达到 6.5m×9.95m；2）粉碎比大，可达到 300 以上，并易于调整粉磨产品的细度；3）可适应不同情况的操作，既可干法作业也可湿法作业，还可以干法和湿法同时进行；4）结构简单，坚固、操作可靠、维护管理方便、能进行长时间运作；5）具有很好的密封性，能有效防止灰尘飞扬；6）易于操作调整，便于实现自动控制。所以球磨机在工业应用及发展中经历了如此长时间仍未被淘汰，而且球磨机在今后相当长的时间内仍将是物料粉碎的主要设备[2]。

虽然球磨机在磨矿设备中具有非常特殊的优越性，但同时也存在一些缺陷，主要是电耗和钢耗高、能量利用率低、产品粒度不均匀等。根据相关资料统计显示，用于粉磨作业的电耗占全世界总发电量的 3%～4%，而金属选矿厂作业所耗费的电能在选矿厂的电耗中占有很大比例，约占选矿作业能耗的 30%～70%；球磨介质和衬板的钢耗极高，达 0.4～3.0kg/t。随着日趋贫化、低品位矿产资源的开发，球磨过程的能耗和钢耗越来越高。在全球能源日趋紧张、资源价格不断上涨的情况下，球磨作业的优劣直接影响到选矿厂的经济指标。有效提高球磨机粉磨效率，减少球磨机粉磨过程的钢耗，不但能提高选矿厂经济效益，而且也符合当下节能和环保的要求。积极地研究球磨机的工作情况，改进球磨工作参数，对提高球磨机粉磨效率意义重大[3]。

2 改造方案

（1）两仓改三仓，同时对隔仓板和出料篦子进行改造，采用选粉式的双层隔仓板带有强制回流筛作为一二仓隔舱板，这样粗颗粒无法进入二仓，减轻二仓的粉磨压力，让二仓有充分的粉磨能力。二仓和三仓隔仓板也是双层隔仓板，中间采用放射状筛片，降低物料的流速，充分发挥三仓的超细粉磨能力能力。

（2）缩短破碎仓长度，由于是联合粉磨，经辊压机破碎的物料进入磨机的比表面积已经满足初级要求，因此将破碎仓长度缩短。

（3）改变钢球及钢锻在各仓的配比，加大粉碎能力，以提高产量，降低能耗。

（4）三仓仓内的活化环的改造，由于三仓是超细粉磨，物料在次仓会出现严重的静电糊球现象。为此增加了活化环，把活化环放大、放粗，增加活化环的圈数，增加活化效果。

（5）在进料端加入三级缓冲阀，让物料平稳进入一仓，充分发挥一仓的破碎粉磨能力。

图 1 球磨机筒体

改造中的筛分隔板的设置，可使得破碎后的细粉料经过筛分隔板进入下一级球磨仓；而破碎后的大粒径物料到达筛分隔板的扬料板后不能通过筛板，只能通过排出口、回料通道和回料口返回前一级球磨仓继续破碎，从而提高了破碎效果，增强了研磨能力；三个球磨仓的设置，可实现物料的充分有效破碎；三级研磨仓中四组活化环的设置，可提高研磨体附着在筒体内壁的摩擦力，使研磨体随研磨机筒体的旋转而被带起，提高了研磨体对物料的研磨效果。

3 球磨机改造后性能研究

改造后新型球磨机具有以下特点：（1）具有高效粉碎作用；（2）混合均匀且物料在滚筒中滞留时间延长；（3）避免物料从中心“短路”通过，因而粉碎效果好，产品粒度细，分布范围窄。

改造后用 2 种不同粉末进行试验，数据见表 1。

通过试验发现，球磨机经过改造后台时产量有明显提高，同时粉磨比表面积也有增大。

4 结论

球磨机是粉磨生产中的能耗大户，因此积极的研究对球磨机的改造技术，对于提高经济效益非常有意义。本文中主要是延长物料在筒体中停留时间，避免物料短路通过，同时对隔板仓及活化环进行改造，以降低能耗，提高产量及比表面积。通过对不粉末的实验，证明改造后球磨机粉碎效果好，产品粒度细，分布范围窄。

表 1 改造前后试验结果对比