陶瓷｜成本压力下，提高球磨效率可从这些方面着手

今天回复一位网友关于如何提高球磨效率的问题。

一、影响球磨机率研磨效的因素

影响球磨机研磨效率的因素有如下几点：

1、研磨体的性质；如球体形状等。

2、球石、衬砖材质；

3、物料的性质与加量；

4、球磨机的转速；

5、物料、球石与水三者的比例 ；

6、助磨剂种类及添加量。

7、加料方法。

二、影响球磨机研磨效率的原因分析

1、 研磨体 (球石) 的密度     一般密度越大， 研磨效率越高。 低密度球石， 如隧石的密度为2.4g/m³； 鹅卵石密度 2.6g/m³， 高 密度烧结氧化铝陶瓷球密度不小于 3. 45g/m³ 。之前很多坯料研磨时，都使用中铝球石（含铝量75%左右），现在为了提高产品品质与研磨效率，降低能耗，很多陶瓷厂已经改用高铝球石。

2、研磨体形状    形状与物料接触的面积有关， 圆柱状研磨机接触面积是一条线，效率较好，而圆形球石的接触只是一个点，效率稍差，但更适合于细磨，目前大多使用圆形球石。

3、研磨体的大小及其配比    高铝球或者中铝球的直径分布情况，以往的配比为：小球石为 30~35mm，占 45%~50%；中球石为 35~45mm， 占25%~30%；大球石为 60~70mm,，占 20%~25%。而生产后期则根据磨损情况，定时添加大球石即可。现在根据研磨的原料不同，通常在大、中、小球石比例（如1：2：1或者3：4：3等比例）中做调整，以达到最佳的效果。

4、 研磨体的硬度   硬度高的磨损小，一般要求莫氏硬度大于7。一般硬度越高，研磨效率也越高。研磨体的表面质量要求无裂缝、无麻面、空洞。

球石的装填量， 根据实验:：球石的装填量达 磨机体积 的 50%时， 研磨效率最高。 一般要求不超过磨机体积的50%。

6、球磨机的转速   临界转速和工作转速均未考虑到研磨体的滑动及物料对研磨体 的作用， 因此在实际工作条件下， 为了提高球磨机的效能， 确定球 磨机的实际转速时， 一般应考虑以下因素：

 (1) 球磨机的直径， 转速与直径的平方根成反比， 即直径大 时， 转速可适当降低一些。 

(2) 所装填的球石 〈研磨体) 的比重， 使用相对密度大的球 石， 转速可适当低一些。 资料记载以下经验数据:：使用高密度球 石， 如烧结氧化铝质球石 (相对密度 3.4~3.5)， 球磨机的筒体线速度 85~95m/min (相当转速为 27/D~30/D) ；使用低比重研体（相比密度2.4）如燧石和中比重研磨体 (相对密度 2.6~2. 7) 如中铝瓷球时， 球磨机的筒体线速度 95~125m/min 。

(3) 入磨物料的颗粒度， 粒度粗时， 转速应快一些。

(4) 湿法研磨一般比干法研磨稍快一些， 使用橡胶衬时， 转速 可慢一些。

(5) 提高转速时， 还应考虑研磨体和磨机内衬的磨损以及电耗 的大幅度增加。

最佳转速应通过实验来确定。

7、入磨原料性能的影响

1）、物料的密度

物料的密度越小，物料与球石的密度差越大，则研磨效率越高。

2）、物料的硬度   硬度越小，研磨效率越高

3）、入磨物料的细度分布  入磨物料细度越小，研磨效率越高。

4）、物料的装入量  物料的装入量一般占球磨机体积的25%~35%。

8、物料、 球石与水三者的质量比例   物料太多则泥浆太稠， 容易粘住球石， 降低研磨效率；物料太少， 则泥浆太稀， 球石之间的碰撞加剧， 同样会降低研磨效率;；物料、 球石与水三者的质量比例一般按照经验数值决定。

 1）采用干法球磨时， 原料与研磨体的松散堆积体积比一般为1︰(l.3~1.6)。 密度大的磨球可取下限， 密度小的磨球可取上限。

 2）采用湿法球磨时， 要确定料、球、水的比例，加水量要适宜。

加水时除要填满磨球及原料之间的空隙外，还应考虑原料的吸水性。即软质原料多加水、 硬质原料少加水。  一般情况下，用不同大小瓷球研磨普通坯料时，料、球、水的质量比例约为：1︰(1.5~2.0) ︰ (0.8~1.2)。

 在一定范围内增加磨球数量，也就是减少每球的入料总重量能缩短研磨时间，但一定要综合计算每吨料的平均球磨时间，否则单球球时减少，却没降低综合能耗，也是没达到降耗的作用。

 

9、采用助磨剂   加人适表面活性物质可以强化粉碎过程， 提高细度、 缩短研磨时间。 助磨剂都是表面活性物质，由亲水的极性基团 (如羧基一COOH、 羟基一〇H 等) 和憎水的非极性基团 (如烃链) 所组成。由于这种结构使它们定向地吸附在颗粒界面上。 通过湿润和吸附作用， 使颗粒的表面能降低.，而助磨剂进人粒子的微裂缝中，积蓄破坏应力，产生劈裂 作用， 从而提高研磨效率。

 湿磨时所加的水也是助磨剂。 因此湿磨效果比干磨要高些。 湿磨时可采用的助磨剂有：亚硫酸纸浆废液和松香皂等。 它们的用量一般在 1%以下 (约0.5%~0.6%左右)。

10、加料方法 

加料方法有一次投料与二次投料之分。 一次投料是将硬质和软质原料一次加足， 这样手续简便， 但动力消耗较多。 二次投料是先加硬质原料 (水和磨球同时加足并加少量塑性黏 土)， 在研磨一段时间 (一般 3~5h) 后再投人软质原料一起研磨混合。 这样， 因为第一次 加料没有多量悬浮的黏土物质起缓冲作用， 球石落下时的速度增大， 而动能的增大与速度的平方成正比， 因而增大了磨球对物质的冲击能力。另一方面由于黏土尚未加人，实际上等于增大了球与料的比例， 使物料与球石有吏多的接触机会， 因而提高了研磨效率。 据计算，采用分段加料法后研磨时间可缩短10~20%，但二次投料的缺点是手续麻烦。

 

上面所说的影响球磨机产、 质量的主要因素，不仅直接影响磨机的效率 (包括产量和功 率)，而且相互之间彼此制约。因此最终方案必须优选最佳条件，在不增加设备投资和不降低产量的情况下，多做试验、对比，通过改变料、球比例来提高球磨机效率才是最现实的途径。

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