(1)起填充作用。降低大球間的空隙率,限制物料流速。
(2)起能量傳遞作用。大球通過它將能量傳遞到空隙中的物料上。
(3)將空隙中的物料“擠”出,置于大球的作用區(qū)域內(nèi)。
二級(jí)配球主要考慮以下幾個(gè)參數(shù):
(1)大球的直徑。與多級(jí)配球一樣,取決于入磨物料的粒度。不同的是,它是以物料中所占比例較大的即有代表性的粒徑為依據(jù)。實(shí)際應(yīng)用中可以以多級(jí)配球中的次級(jí)球徑為準(zhǔn)。如在多級(jí)配球中最大球徑為100mm,在二級(jí)配球中則應(yīng)選擇Φ90mm的鋼球。
(2)兩種球的配比。原則上應(yīng)保證小球的摻入量不影響大球的填充率。一般小球占大球重量的3%～5%,實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)先取下限,然后根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行增補(bǔ)。
(3)小球的直徑。它取決于大球間空隙的大小,即與大球的直徑有關(guān)。據(jù)有關(guān)資料介紹,小球直徑應(yīng)為大球的13%～33%。
在多級(jí)配球中,物料對(duì)鋼球的沖擊力、沖擊次數(shù)、存料能力的要求都依賴于平均球徑。在二級(jí)配球中,鋼球的沖擊力、沖擊次數(shù)由大球的直徑來決定,而存料能力主要與小球的直徑、裝載量有關(guān),受大球直徑的影響很小,從而緩解了沖擊力、沖擊次數(shù)與存料能力之間的矛盾。因此,相對(duì)來講,二級(jí)配球比較簡(jiǎn)單,在參數(shù)的選擇上也比較容易做到綜合考慮。
4 兩種配球法的應(yīng)用效果及認(rèn)識(shí)
表1為葛洲壩水泥廠Φ3m×9m水泥磨一倉(cāng)先后實(shí)施的兩種配球方案。
表1 Φ3m×9m水泥磨一倉(cāng)兩種配球方案比較
在裝載量相等的情況下,多級(jí)配球因鋼球的總個(gè)數(shù)多(Φ30mm的鋼球作用很小,不納入二級(jí)配球的總數(shù)中),故具有的沖擊次數(shù)較二級(jí)配球多。從平均球徑的大小可知,二級(jí)配球具有較強(qiáng)的沖擊力。
兩種配球的存料能力可以通過容積密度的大小來比較。多級(jí)配球的容積密度等量于其加權(quán)球徑即平均球徑為80.45mm的鋼球堆積密度,約為4620 kg/m3。在二級(jí)配球中,假設(shè)小球在不影響填充率的情況下充分填入大球的空隙中,則小球的摻入使Φ90mm鋼球的容積密度提高了32.8kg/m3,即達(dá)到4623 kg/m3,與多級(jí)配球的容積密度十分接近,因此可以認(rèn)為它們的存料能力是相同的。
葛洲壩水泥廠采用二級(jí)配球后,水泥磨的平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高了1.3t/h(見表2),其原因主要與以下兩點(diǎn)因素有關(guān):
表2 兩種配球方法的磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量比較(t/h)
(1)該廠Φ3m×9m水泥磨入磨熟料中難磨礦物C2S和C4AF含量較高,易磨性差(相對(duì)易磨系數(shù)一般在0.76～0.84之間),入磨前未經(jīng)預(yù)破碎,粒度大且不穩(wěn)定。
從熟料的特性來分析,需要加大一倉(cāng)鋼球的沖擊力,在多級(jí)配球時(shí)即要提高鋼球的平均球徑,但平均球徑的提高又會(huì)導(dǎo)致空隙率增加,鋼球的存料能力減弱而容易出現(xiàn)竄料現(xiàn)象。因此平均球徑往往很難提高到滿足熟料的沖擊力要求。物料的粒度越大、強(qiáng)度越高時(shí),存料能力與沖擊力之間的矛盾在多級(jí)配球中表現(xiàn)就越突出。在二級(jí)配球中則不存在這種矛盾,因?yàn)樗梢酝ㄟ^大球和小球來分別滿足物料對(duì)沖擊力和存料能力的要求,故體現(xiàn)出優(yōu)越性。
(2)生產(chǎn)品種多。該廠目前生產(chǎn)的水泥有三個(gè)標(biāo)號(hào)十個(gè)品種。不同品種的水泥除了細(xì)度控制指標(biāo)有很大的區(qū)別外,礦渣摻量一般有0～50%的波動(dòng)范圍,從而引起入磨物料的綜合粒度和易磨性有較大的波動(dòng)。
由于生產(chǎn)品種變化頻繁,與級(jí)配參數(shù)密切相關(guān)的物料粒度、易磨性和細(xì)度指標(biāo)無法把握,故很難選擇出合理的級(jí)配參數(shù)。表1中的多級(jí)配球方案實(shí)際上是一個(gè)綜合方案,對(duì)各個(gè)單一的水泥品種都不可能是最佳的。這也是采用多級(jí)配球產(chǎn)量較低的原因之一。
從表2可以看出,對(duì)于各個(gè)單一的水泥品種,二級(jí)配球的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量并不總是高于多級(jí)配球,說明其使用效果并不具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),因此,不能根據(jù)某特定的粉磨條件下的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的高低來判斷兩種配球方式的好壞。兩種不同的配球方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn),實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)結(jié)合物料的特點(diǎn)來進(jìn)行綜合分析。