在水泥企業,許多人都錯誤的認為:“陶瓷球應用沒什么技術,不就是把球磨機尾倉的鋼鍛倒出來、換上陶瓷球嗎?”實際上,這么做的后果,就只能把粉磨系統的臺時產量一降再降。原因很簡單,不降低產量,出磨物料中合格的水泥成品含量太少,要保證水泥產品質量(細度、比表面積)達到內控指標,就得降低產量。好多在水泥粉磨車間工作十幾年或幾十年的員工,開始都不相信這個現實,按使用鋼球、鋼鍛的“經驗”,對待陶瓷球的應用,球磨機臺時產量一下子就降了20%~30%;再多加陶瓷球,問題也得不到解決。只有此時,各位才不得不承認:“應用陶瓷球,既要粉磨系統節電、又不能降低水泥的產、質量,同志還需努力!”這正是陶瓷球應用技術的科技含量所在。
陶瓷球的硬度、耐磨性能,都不亞于鋼球,我們通過多次小磨試驗,都證實了這一點:在“相同規格、相同裝載量、相同粉磨時間”的條件下,陶瓷研磨體與鋼球粉磨水泥的產、質量,基本持平。為什么進了大磨,差異就顯現出來呢?究其原因主要有兩點:
1.陶瓷球容重為2.2t/m3,而鋼球容重為4.5t/m3;在球磨機同一倉位內,陶瓷球一般做不到與鋼球、鋼鍛有“相同裝載量”;如果裝載量相同,陶瓷球的體積(或填充率)就得是鋼球、鋼鍛的2倍。然而,球磨機磨內填充率的限值:必須小于50%;否則,會引起研磨體竄倉和影響磨內通風。所以,容重輕,是陶瓷球節電的“本錢”,同時又是“不可超限”的弊端。
2.干法粉磨水泥的球磨機,是磨頭加料、磨尾出料的連續性工作設備;物料從進口到出口,一般在磨內停留時間只有18~20分鐘;大型球磨機的尾倉長度為8~9米,物料最長的停留時間都在10~15分鐘之內;陶瓷球受填充率所限、裝載量無法增加,粉磨時間又不可能延長,要想把物料磨細、符合企業內控指標要求,這就是難題:陶瓷球的研磨能力與鋼球、鋼鍛不在一個數量級上。
換句話說,陶瓷球不能與鋼球、鋼鍛在“同一起跑線上”比賽,必須要向前倉的鋼球、甚至延伸到磨前的預粉碎(輥壓機)系統“借力”,讓進入尾倉的物料比裝鋼球、鋼鍛時更細;沒有前面的幫助,它在尾倉必然“掉鏈子”;在應用陶瓷球之前,如果這兩點沒看清、沒想通,球磨機“減產”,那就在意料之中。
在研磨體改換陶瓷球之前,最好是把磨內各倉都清理干凈,按新的級配方案重新裝球。如果生產不允許停磨時間過長,我們一定要打開磨門,進入球磨機內,測量一下各倉研磨體的實際填充率(計算實際裝載量),一倉長度應≥3.5m。
經過多次大磨試驗,在入磨粒度≤5mm的水泥粉磨系統,我們摸索出一套簡單的解決辦法:“空高操作法”;即:維持平均球徑基本不變、在使用陶瓷球的前一倉(鋼球倉)內補球,直至倉內的高徑比H/Di(研磨體表面的空間高度H與有效內徑Di之比)達到適宜的目標范圍:0.55(上限)~0.60(下限),它所對應的填充率上限約為43%,下限約為37%;過低無力,過高無益。這樣,只要尾倉陶瓷球的裝載量,達到原來尾倉鋼鍛(或小鋼球)裝載量的60%~70%,預期目標就會實現,水泥粉磨系統的臺時產量就不會降低或僅僅略有降低(≤5%原產量)。
有些水泥企業反映,他們的球磨機鋼球填充率超過30%后,球加不進去,原因在于:部分國產球磨機設計時,都是以金屬研磨體(鋼球、鋼鍛)為參照物,一倉裝載量要服從沖擊粉碎的需要,填充率一般都不超過30%,否則,鋼球形不成拋落狀態,沖擊力達不到工藝要求。因此,沒有考慮今后填充率提高的需要,磨頭進料口設計尺寸偏大。如果是這樣的磨機,那么就應該在使用陶瓷球之前,對進料口適當進行改造,增加一段進料螺旋、縮小進料口開度,才能加進鋼球。