如何优化研磨体级配

研磨加工中的研磨工艺优化研磨加工是一种高效的加工技术，其特点是能够实现高精度、高表面质量和高生产效率。

然而，在实际应用中，由于研磨工艺参数的复杂性和多样性，研磨加工中存在着许多问题，例如表面质量不稳定、加工误差大、工具磨损快等。

因此，研磨加工中的研磨工艺优化是解决这些问题的关键。

一、研磨工艺参数的影响因素研磨工艺参数主要包括砂轮、工件、研磨液、研磨过程参数等。

其中，砂轮是影响研磨加工结果最为重要的因素之一。

砂轮的硬度、颗粒大小、密度、材质等都会影响研磨过程的效果。

工件的材料、形状、尺寸、表面粗糙度等也会对研磨加工结果产生很大的影响。

此外，研磨液在研磨中发挥的冷却、润滑和清洗的作用也是不可或缺的。

最后，研磨过程参数，包括研磨速度、进给量、砂轮压力等，也会直接影响研磨加工的质量和效率。

二、优化研磨工艺的方法为了优化研磨加工的工艺参数，可以采用以下几个方法：1.试验法：通过试验方法，有针对性地调整研磨加工过程中的各种参数，以寻找最佳的加工条件。

试验方法可以分为单因素试验、正交试验和响应曲面法等多种。

2.建立数学模型：建立数学模型是优化研磨工艺的另一种有效方法。

通过建立模型，可以预测研磨加工过程的结果，找到最优的参数组合，并提高加工效率和质量。

目前常用的模型包括神经网络模型、回归模型和优化模型等。

3.仿真模拟：仿真模拟是一种在计算机上模拟研磨加工过程的方法。

通过仿真模拟，可以在不损失实际加工效果的前提下，快速预测不同工艺参数的变化对研磨过程的影响，帮助制定最佳的加工工艺。

三、研磨加工中的新技术在当前的研磨加工领域中，新技术层出不穷，为优化研磨工艺提供了新思路。

1.高效研磨技术：高效研磨技术是近年来发展起来的一种新技术，其核心是通过引入压电陶瓷装置，控制研磨力量的大小和方向，从而实现高效的研磨加工。

2.微量研磨技术：微量研磨技术是一种针对微型工件的开发的技术，能够在非常小的空间内实现高精度、高效率、高表面质量的研磨加工。

该水泥粉磨生产线投产近半年以来，辊压机和V型选粉机预粉磨系统显得能力不足，成为水泥粉磨台时的首要制约因素。

主要的表现是：辊压机因辊缝差和电流差超高频繁跳停；喂料增加时稳流仓持续涨仓。

主要的调整措施：1.调高辊缝差和电流差高限跳停值、更换磨损的侧挡板并将间隙调至最低值约15mm，以提高辊压机对喂料粒度的适应能力，大幅减少跳停故障；2.调整V选内部阀板开度、调整风机风门开度以增大V选的通风量同时封堵V选的短路风管（提升机、皮带机等下料点收尘风管），以便最大限度的提高V选的选出率，从而提高预粉磨的产量进而提高水泥系统的产量；3.适当提高加载压、适当调整辊缝以强化辊压机的辊压效果，以便适当提高辊压机预粉磨的产量。

以上措施实施后，水泥系统的台时逐步提高，绝对增加值约10t/h。

现在，辊压机的主要矛盾已经基本解决，降为水泥系统的次要因素，而水泥磨成为系统产量的主要制约因素。

目前的水泥系统台时，扣除配料秤约13.5%的计量误差，实际仍只有61.5t/h。

为了进一步提高系统的台时产量，除了实施必要的技术改造外，水泥磨的研磨体级配无疑是需要重点调整的工艺方案。

以下是我们拟定的、正在使用的级配方案。

1.原设计方案表1：水泥磨原设计级配规格1仓装载量体积2仓装载量体积3仓装载量体积60 9 1.9350 14 2.9740 10 2.1030 5 1.0318*18 7.5 1.6716*16 10.5 2.3314*14 7.5 1.6712*12 37 8.2210*10 24.5 5.44合计38 8.04 25.5 5.67 61.5 13.67各仓Dcp 47.1 - 16.0 - 11.2 -各仓φ*L 3.1*3705 - 3.1*2500 - 3.1*6000 - 各仓容积27.96 - 18.87 - 45.29 -各仓填充率(%) 28.74 - 30.03 - 30.18 -总装量125 平均填充率29.712.一仓方案表2：1#磨入磨样品筛分析筛孔尺寸(mm) 0.9 0.2 0.08 0.08以下累计筛余(%) 4.6 33.8 51.4分计筛余(%) 4.6 29.2 17.6通过量(%) 95.4 66.2 48.6表3：2#磨入磨样品筛分析筛孔尺寸(mm) 0.9 0.2 0.08 0.08以下累计筛余(%) 3.4 28.8 48分计筛余(%) 3.4 25.4 19.2通过量(%) 96.6 71.2 521#磨取样时产量75t/h，2#磨取样时产量68t/h，2#磨的辊压机系统未达到最佳状态。

PR GRI PO7-08 V1研磨介绍：● 研磨体的优化是达到有效研磨效果的一个重要因素。

一台球磨机只能对一种产品进行优化，如果磨机生产几种产品，应该对主要产品进行优化。

● 在磨机优化过程中不能只考虑研磨体，同时必须考虑磨机系统设计，包括选粉机、磨机内部的设计和状况。

● 为了确保研磨体优化能够起到一定的效果，必须保证几个前提条件。

指标和目标：● 中间隔仓板处的筛余量水泥磨：目标2毫米筛的筛余量< 5% 生料磨：目标4毫米筛的筛余量< 5% ● 物料料位1仓：在料床上可以看到一部分大球 2仓：刚刚超过研磨体高度 ● 填充率的膨胀率：< 3% ● 1仓电耗水泥磨8-12kWh/t生料磨，占全部磨机电耗的40-50% ● 篦缝宽度：1仓6-8毫米 2仓8-10毫米前提条件：● 磨机喂料粒度：熟料和混合材：95%通过25毫米；100%通过50毫米 生料原料：95%通过30毫米；100%通过50毫米 ● 所使用的选粉机应达到最佳性能 ● 以下方面对系统没有限制：物料的输送 物料的烘干 隔仓板的开度● 水泥磨的通风：-1.5到2.0m/s ● 熟料温度：<70ºC从磨机审计检查中要求得到的信息● 磨机喂料粒度● 球填充率，急停磨和磨内物料排空后 ● 物料的料位 ● 目前的球级配● 衬板状况和衬板阶梯高度 ● 隔仓板处物料粒度●隔仓板状况、篦缝大小、目前的间隙（如果适合进行流量控制调节）PR GRI PO7-08 V1研磨● 磨机产量● 磨机电机使用功率● 磨机尺寸、电机大小、磨机速度、减速机大小等来计算功率。

工具：● 用于计算磨机电耗的Slegten 公式可以用于估计每仓需要的研磨体量。

参照：研磨区> 工作帮助● 功率指标能够用于计算把细度和成分考虑在内的磨机的净功率。

参照：BRS 数据库>指标>水泥磨电耗指标（PR1120X ）在这个程序中你可以发现其他信息的参考文件（工具，其他的“如何”程序、知识文件等）这些文 件在水泥分支网中都能够找到（比如：研磨，烧成..）或从BRS 数据库中（指标） 通过L.O Group Portal 进入水泥门户网参照： >进入所有的局域网>分支网址>水泥PR GRI PO7-08 V1 研磨行动步骤1.确定目标及比较●由易磨性确定磨机的目标产量以及电耗●与实际的磨机性能进行比较2.计算●对1仓的实际和理论能耗进行计算3.如果实际能耗小于8kWh/t●如果实际能耗小于8kWh/t，最大的可能是没有足够的能量对物料进行有效的破碎。

研磨体级配是否合理的检查、判断和调整研磨体级配是否合理，必须在生产实践中进行检验。

可根据磨机的操作情况、物料的变化情况（其中主要表现在磨机的产量、磨内物料的流量及磨内存料量几个方面）、生料的细度变化情况及筛析曲线图等进行判断并做适当的调整。

①根据磨音判断及调整若球仓钢球冲击声音很强，说明破碎能力强，反之，声音弱，破碎能力也弱。

在细磨仓的声音小，说明研磨能力不足，填充率小，可增加研磨体的装载量，直到磨音正常为止。

②根据磨机的产质量判断及调整当磨机出现产量低，细度变粗时，可能是由于研磨体装截量不足或磨损过大，此时应增加研磨体或更换研磨体。

有时磨机的产量很高，但生料细度较粗，生产上不好控制，这可能由于研磨体冲击力量太强，研磨能力不足，物料的流速又过快所造成的。

此时应减少大球，增加小球和钢段，以增加研磨能力。

同时减小研磨体的空隙，使物料流速减慢，使物料得到充分的粉磨。

当磨机产量低，生料细度细时，可能由于填充率过小，钢球平均球径小，破碎能力不够相反研磨能力过强。

此时应增加研磨体装载量和大球量，增加破碎能力，使物料流速加快。

③根据磨内物料存料量情况判断及调整根据生产经验，磨机第一仓的钢球应露出半个球于料面为宜。

若钢球露的太多，说明球径过大，装载量也过多；反之，则说明平均球径过小，装载量不足。

在细磨仓，研磨体上应覆盖着10～20mm厚的料层为宜.若存料过厚,说明研磨体填充率小,反之则说明填充率过大。

④根据筛析曲线判断及调整绘制筛析曲线的方法是：在磨机正常喂料的情况下，同时将喂料设备和磨机停下来。

分别打开各仓磨门，在磨内沿其轴线方向每隔0.5~1.0m (或每隔1~2块衬板)的筒体横截面上的不同部位(如中心、贴壁处等)取几个试样，同时衬板、隔仓板两侧处的物料是必设的取样点，将每一取样截面上不同取样点的式样混合成一个平均试样，装入编好号码的试袋，称量出同样重量（如100克），分别用标准筛进行筛析，测定出细度（如用0.08mm方孔筛筛余量%表示）,记录在筛析记录纸上。

如何设计研磨体级配方案研磨体级配方是指根据具体需要设计不同成分比例的研磨体，以达到不同研磨要求的目的。

下面将详细介绍如何设计研磨体级配方案。

首先，在设计研磨体配方之前，需要明确研磨体的使用目的。

例如，是用于研磨硬质材料还是软质材料，是用于粗磨还是细磨等等。

根据不同的用途，可以选择不同的材料作为研磨体。

常见的研磨体材料有砂轮、钼钢球、陶瓷球等。

其次，在确定研磨体材料之后，需要确定研磨体的成分比例。

成分比例的确定需要根据具体的研磨要求，如研磨粒度、研磨效率等进行考虑。

通常情况下，研磨体的成分比例包括主体材料和辅助材料。

主体材料是研磨体的主要组成部分，其决定了研磨体的硬度、磨损性能等。

选择主体材料时需要考虑其物理性质、磨损性能、价格等因素。

例如，选择高硬度的材料可以提高研磨体的研磨效率，但成本较高；选择低硬度的材料可以降低研磨体与工件之间的磨损，但研磨效率较低。

辅助材料用于改善研磨体的性能，如提高研磨效率、防止研磨体堵塞等。

常见的辅助材料有抗氧化剂、润滑剂等。

选择辅助材料时需要考虑其对研磨体性能的影响，并控制其添加量，防止过量使用导致研磨体性能下降。

最后，在确定研磨体主体材料和辅助材料之后，需要进行实验验证。

可以通过调整成分比例、添加辅助材料等方法来优化研磨体的性能。

实验验证的目的是找到最佳的配方方案，以达到预期的研磨效果。

在实验验证过程中，可以通过测试研磨体的研磨效果、磨损情况、研磨粒度分布等指标来评估研磨体的性能。

根据实验结果，可以对配方进行调整，直到得到满足要求的研磨体配方。

综上所述，设计研磨体级配方方案需要明确研磨体的使用目的，选择合适的主体材料和辅助材料，进行实验验证，并根据实验结果优化配方。

通过系统的设计和实验验证，可以得到满足研磨要求的研磨体配方方案。

如何设计磨机研磨体级配方案物料在磨机内磨成细粉，是通过研磨体的冲击和研磨作用的结果，因此，研磨体级配设计的好坏对磨机产质量影响很大。

要设计好磨机研磨体级配，必须充分考虑研磨体装载量、各仓填充率、平均球径、物料水分、物料流动性、物料粒度、隔仓板形式、隔仓板蓖缝大小、各仓长度、粉磨流程等因素，一般按以下步骤进行。

（1）确定研磨体的填充率与装载量磨机内研磨体填充的容积与磨机有效容积的比例百分数称为研磨体的填充率(用﹠表示)。

填充率设计越高，磨机的装载量就会越高。

要提高磨机的产量，应尽可能提高磨机的装载量。

但，磨机装载量不能无限提高，磨机装载量太高，磨机电机的电流会很高，有可能会烧毁电机或威胁磨机机械设备的安全。

磨机研磨体填充率设计多少，应充分考虑磨机的机械设备的承受能力以及磨机电机的承受能力。

为了提高磨机的产量，一般可采用液体变阻起动器和进相机等设备，降低磨机的起动电流和提高磨机电机的过载能力，从而提高磨机的装载量。

在解决了磨机的起动和提高了电机的过载能力后，绝大多数磨机的装载量都可超过设计装载量。

一般磨机的设计填充率为 28％左右，但在加装了液体变阻起动器和进相机设备后，通常都可达到 35%～38%，甚至达到 40%～42%，研磨体装载量大大超过设计装载量，磨机产量也大幅度提高。

在确定了磨机的总装载量后，紧接着就是要确定各仓的填充率，也就是要确定每个仓的装载量。

每个仓的填充率的确定要考虑的因素较多，主要有物料水分、物料流动性、物料粒度、隔仓板形式、隔仓板蓖缝大小、各仓长度、粉磨流程等因素。

这主要靠经验和观察确定，但可以掌握一个原则：磨机各仓研磨能力的平衡。

如果磨机各仓研磨能力达到平衡了，那么在此装载量的条件下，磨机也就达到最大产量了。

那么如何确定磨机各仓研磨体是否达到了平衡，常用方法有听磨音、检查球料比、绘制筛余曲线法。

检查料球比：一般中、小型开路管磨的球料比以 6.0 左右为宜。

突然停磨进行观察：如中小型二仓开路磨，第一仓钢球应露出料面半个球左右，二仓物料应刚盖过钢段面为宜。

**公司水泥磨研磨体级配调整总结**公司为年产80万吨水泥粉磨站，由SJG140-65+Φ3.8m×12m球磨机组成双闭路联合水泥粉磨系统。

公司于2015年底大修时，对水泥磨磨内隔仓板改造，钢球重新选球、钢球级配进行调整，取得了较好的节能效果。

众所周知，磨机的台时产量与许多因素有关，如粉磨工艺流程及其配套辅机（选粉机，磨前预破碎机等）的性能、入磨物料的特性（品种及其配比、粒度大小、综合水份、易磨性等）、细度、磨内通风、隔仓板的形状及位置、衬板的工作形状、研磨体填充率及其级配、磨机转速、粉磨生产操作和系统设备调控等。

如何合理进行研磨体填充及级配，以达到最佳粉磨效率呢？我们根据所学理论知识、结合近几年生产实际，对水泥磨研磨体级配进行了调整。

现将研磨体级配调整总结如下：一、主机设备基本参数：表1 主机设备参数：表2 水泥磨主要参数：二、研磨体级配调整前后对比：调整思路：1、减少水泥磨钢球装载量，降低水泥磨运行功率。

找出水泥磨钢球装载量与水泥磨台时的最佳结合点。

在水泥磨台时与降低水泥电耗之间，找出最佳平衡点。

2、辊压机预破碎能力较前期略有降低，入磨物料细度增大，需适当加大平均球径。

表3 水泥磨钢球级配调整前：表4 水泥磨钢球级配调整后：钢球级配调整后，一仓装载量降低4.1吨，平均球径增大1.73mm；二仓装载量降低8.06吨，平均球径增大0.74mm。

三、技改效果：技改完成后，经过半个月的调试和调整，球磨机系统台时趋于稳定。

在工艺状况稳定下，实现水泥磨生产P·O42.5水泥平均磨前台时达到136.46t/h，水泥电耗27.92KWh/t，实现了降低水泥电耗的目标。

改造前后技术经济指标对比见下表：调整前后技术经济指标对比表（以P·O42.5水泥数据对比）四、总结1、水泥磨装载量总体降低12.16吨，磨机运行功率降低180KW，水泥磨台时降低2.41 t/h，水泥电耗降低0.81kwh/t。

技术水泥磨研磨体装载量和级配调整方法磨体装载量和级配虽有公式可以参考，但同时还需靠经验调配。

目前钢球级配还是以多级配球较多，在使用分级衬板时，磨仓内在长度方向上（进料端到出料端）各点处的物料平均粒径是逐渐降低的，钢球在各点处的平均球径也应该是逐渐降低，两条曲线的走势应该是一致的。

调整钢球级配时要考虑到钢球尺寸的减小并不是一致的。

例如有文献介绍，通过试验和计算得出，当90mm的钢球磨损至80mm时，同比，80mm的钢球磨损至71.11mm，70mm的钢球磨损至63.20mm，60mm的钢球磨损至56.20mm。

显然，若只补大球，则平均球径必然有变大的趋势。

研磨体装载量和级配是否合理，可通过下述四种方法在生产实践中进行检验和调整。

1.根据磨机产量和产品细度进行检验分析（1）当磨机出现产量低、产品细度粗时，说明研磨体装载量不足或研磨体磨耗太大，此时应添加研磨体。

（2）当磨机出现产量高、产品细度粗时，说明磨内研磨体的冲击力太强，研磨能力不足，物料的流速过快所致。

此时应适当减少大球，增加小球和钢段以提高研磨能力，同时减少研磨体之间的空隙，使物料在磨内的流速减慢，延长物料在磨内的停留时间，以便得到充分的研磨。

（3）如磨机出现产量低、产品细度细时，其原因可能是小钢球太多、大钢球太少而造成的。

磨内冲击破碎作用减弱，而相对研磨能力增强。

（4）若磨机产量高、产品细度又细时，说明研磨体的装载量和级配都是合理的。

2.根据磨音判断在正常喂料的情况下，一仓钢球的冲击较强，有哗哗的声音。

若第一仓钢球的冲击声音特别洪亮时，说明第一仓钢球的平均球径过大或填充率较大；若声音发闷，说明第一仓钢球的平均球径过小或填充率过低了，此时应提高钢球的平均球径和填充率。

第二仓正常时应能听到研磨体的唰唰声。

3.检查磨内物料情况在磨机正常运转、正常喂料的情况下，根据生产经验，球仓中的钢球应露出半个钢球于料面上。

如钢球外露太多，说明装载量偏多或钢球平均球径太大；反之，说明装载量偏少或钢球平均球径太小。

怎样设计磨机研磨体级配方案
设计磨机研磨体级配方案需要考虑以下几个方面：原料选择、原料比例、磨机参数、工艺条件等。

下面将详细介绍每个方面的考虑因素。

1.原料选择：
磨机研磨体的原料通常选择硅石、氧化铝、氧化锆等高硬度、高耐磨
损的材料。

根据研磨体的用途和要求，可选择不同种类的原料。

2.原料比例：
原料的比例直接关系到磨机研磨体的性能和品质。

在设计配方时，需
要根据研磨体的规格、形状和使用要求来确定各种原料的比例。

一般来说，硅石和氧化铝可以按照1:1，或者根据不同要求调整比例。

3.磨机参数：
磨机参数包括磨机类型、磨球直径、磨球材料等。

常用的磨机类型有
球磨机、立式砂磨机、振动磨机等。

根据研磨体的要求和生产工艺，选择
合适的磨机类型。

磨球的直径通常选择4-30mm之间的合适尺寸，磨球的
材料可以选择高铬铸铁、合金钢等。

4.工艺条件：
工艺条件包括磨机的转速、研磨体的密度、研磨时间等。

磨机的转速
决定了研磨体与被研磨物料之间的撞击力和切削力大小，不同要求下可以
选择合适的转速。

研磨体的密度直接影响磨机研磨效果，一般来说，密度
越大，研磨效果越好。

研磨时间根据具体情况选择，一般来说可以根据试
验结果进行调整。

综上所述，磨机研磨体级配方案的设计需要综合考虑原料选择、原料比例、磨机参数和工艺条件等因素，根据研磨体的要求和使用情况进行合理的设计和调整。

同时，需要进行试验验证，根据试验结果来优化配方和工艺条件。