研磨體裝載量和級(jí)配雖有些公式可以參考，但一般還是靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)配。鋼球級(jí)配還是以多級(jí)配球較多，在使用分級(jí)襯板時(shí)，磨倉(cāng)內(nèi)在長(zhǎng)度方向上（進(jìn)料端到出料端）各點(diǎn)處的物料平均粒徑是逐漸降低的，鋼球在各點(diǎn)處的平均球徑也應(yīng)該是逐漸降低，兩條曲線的走勢(shì)應(yīng)該是一致的。調(diào)整鋼球級(jí)配時(shí)要考慮到鋼球尺寸的減小并不是一致的。例如有文獻(xiàn)介紹，通過(guò)試驗(yàn)和計(jì)算得出，當(dāng)
90mm的鋼球磨損至
80mm時(shí)，同比，
80mm的鋼球磨損至
71.11mm，
70mm的鋼球磨損至
63.20mm，
60mm的鋼球磨損至
56.20mm。顯然，若只補(bǔ)大球，則平均球徑必然有變大的趨勢(shì)。研磨體裝載量和級(jí)配是否合理，可通過(guò)下述四種方法在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整。
1 根據(jù)磨機(jī)產(chǎn)量和產(chǎn)品細(xì)度進(jìn)行檢驗(yàn)分析
（1）當(dāng)磨機(jī)出現(xiàn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品細(xì)度粗時(shí)，說(shuō)明研磨體裝載量不足或研磨體磨耗太大，此時(shí)應(yīng)添加研磨體。
（2）當(dāng)磨機(jī)出現(xiàn)產(chǎn)量高、產(chǎn)品細(xì)度粗時(shí)，說(shuō)明磨內(nèi)研磨體的沖擊力太強(qiáng)，研磨能力不足，物料的流速過(guò)快所致。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)減少大球，增加小球和鋼段以提高研磨能力，同時(shí)減少研磨體之間的空隙，使物料在磨內(nèi)的流速減慢，延長(zhǎng)物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間，以便得到充分的研磨。
（3）如磨機(jī)出現(xiàn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品細(xì)度細(xì)時(shí)，其原因可能是小鋼球太多、大鋼球太少而造成的。磨內(nèi)沖擊破碎作用減弱，而相對(duì)研磨能力增強(qiáng)。
（4）若磨機(jī)產(chǎn)量高、產(chǎn)品細(xì)度又細(xì)時(shí)，說(shuō)明研磨體的裝載量和級(jí)配都是合理的。
2 根據(jù)磨音判斷
在正常喂料的情況下，一倉(cāng)鋼球的沖擊較強(qiáng)，有嘩嘩的聲音。若第一倉(cāng)鋼球的沖擊聲音特別洪亮?xí)r，說(shuō)明第一倉(cāng)鋼球的平均球徑過(guò)大或填充率較大；若聲音發(fā)悶，說(shuō)明第一倉(cāng)鋼球的平均球徑過(guò)小或填充率過(guò)低了，此時(shí)應(yīng)提高鋼球的平均球徑和填充率。第二倉(cāng)正常時(shí)應(yīng)能聽到研磨體的唰唰聲。
3 檢查磨內(nèi)物料情況
在磨機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、正常喂料的情況下，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，球倉(cāng)中的鋼球應(yīng)露出半個(gè)鋼球于料面上。如鋼球外露太多，說(shuō)明裝載量偏多或鋼球平均球徑太大；反之，說(shuō)明裝載量偏少或鋼球平均球徑太小。
在細(xì)磨倉(cāng)，研磨體應(yīng)以覆蓋著10-20mm的薄料層為宜。若蓋料過(guò)厚，說(shuō)明研磨體裝載量不足或研磨體尺寸太小。
4 根據(jù)篩析曲線判斷
研磨體級(jí)配合理、操作良好的磨機(jī)，其篩析曲線的變化應(yīng)當(dāng)是：在第一倉(cāng)比較陡，靠近卸料端應(yīng)平滑下降。如曲線中出現(xiàn)斜度不大或有較長(zhǎng)的一段接近水平線，則表明磨機(jī)的作業(yè)情況不良，物料在這一段較長(zhǎng)距離過(guò)程中細(xì)度變化不大。其原因可能是研磨體的級(jí)配、裝載量和平均球徑大小等不合適，應(yīng)適當(dāng)改變研磨體級(jí)配或清倉(cāng)剔除碎、小球段；如果隔倉(cāng)板前后的篩余百分?jǐn)?shù)相差很大，說(shuō)明兩倉(cāng)能力不平衡，此時(shí)應(yīng)首先檢查隔倉(cāng)板篦孔寬度是否符合要求，若過(guò)寬且超過(guò)規(guī)定數(shù)值2mm以上時(shí)，即應(yīng)更換或堵補(bǔ)；若有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)剔除堵物。
也可能由于磨機(jī)各倉(cāng)的長(zhǎng)度比例不當(dāng)，前后倉(cāng)破碎與研磨能力不匹配。先調(diào)研磨體的級(jí)配、裝載量和平均球徑，若無(wú)效，則應(yīng)改變倉(cāng)的長(zhǎng)度、比例。
5 確定研磨體補(bǔ)充量的方法
（1）用單位產(chǎn)品的研磨體磨損量（同類研磨體年耗量/磨機(jī)年產(chǎn)量）乘以磨機(jī)階段產(chǎn)量；
（2）用單位時(shí)間的研磨體磨損量（同類研磨體年耗量/磨機(jī)年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間）乘以磨機(jī)階段運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間；
（3）在必要的空磨后停磨，測(cè)量磨內(nèi)球（段）面距磨機(jī)中心線的高度除以磨機(jī)有效內(nèi)徑可簡(jiǎn)易算得當(dāng)時(shí)的填充率，與原配球時(shí)填充率對(duì)比，計(jì)算補(bǔ)球量。
此外還有根據(jù)空磨時(shí)的主電動(dòng)機(jī)電流表值與經(jīng)驗(yàn)值比較確定研磨體補(bǔ)充量等多種方法。以上的各種方法事實(shí)上都有一定的局限性，這是因?yàn)槟C(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程是一個(gè)不斷變化的復(fù)雜過(guò)程，影響因素很多，容易出現(xiàn)判斷失誤而造成盲目補(bǔ)球，反而影響磨機(jī)的產(chǎn)量。因此，管理較好的水泥企業(yè)是采用定期清倉(cāng)的傳統(tǒng)辦法。
水泥粉磨系統(tǒng)提高產(chǎn)量、降低電耗歷來(lái)是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是ISO標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，對(duì)于多數(shù)水泥企業(yè)來(lái)說(shuō)，都感到既要使產(chǎn)品適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求，又不影響磨機(jī)產(chǎn)量、增加生產(chǎn)成本，對(duì)水泥粉磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造無(wú)疑是首選措施。
1粉磨工藝改造的原則
以往進(jìn)行粉磨工藝的研究主要注重提高磨機(jī)產(chǎn)量和降低粉磨電耗。事實(shí)上，粉磨工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有著很大影響，因此今后在研究和進(jìn)行粉磨工藝改造時(shí)，應(yīng)全面考慮產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗的關(guān)系。
⑴節(jié)能原則
由于傳統(tǒng)的球磨機(jī)粉磨工藝能源利用率太低，水泥生產(chǎn)中70%的電耗都用于生料和水泥的粉磨，因此節(jié)能是改造粉磨工藝的基本任務(wù)。
⑵高產(chǎn)原則
提高粉磨設(shè)備的產(chǎn)量是改造和完善粉磨工藝的基本目標(biāo)。
⑶優(yōu)質(zhì)原則
產(chǎn)品不僅達(dá)到一定細(xì)度和比表面積，并有合理的顆粒級(jí)配和盡可能高比例的球形顆粒，是改造和完善粉磨工藝的重要任務(wù)。
2 采用預(yù)粉碎技術(shù)
預(yù)粉碎是球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)大幅度提高產(chǎn)量的主要措施，按粉碎理論可分為預(yù)破碎和預(yù)粉磨。
2.1 預(yù)破碎
預(yù)破碎一般是指在球磨機(jī)前設(shè)置一臺(tái)細(xì)碎機(jī)，使入磨粒度降低，將原來(lái)球磨機(jī)粗磨倉(cāng)坦負(fù)的部分粗碎任務(wù)交由效率較高的細(xì)碎機(jī)來(lái)完成，即所謂的“多破少磨”。國(guó)內(nèi)采用水泥磨前加細(xì)碎機(jī)的措施已有數(shù)十年歷史，但受設(shè)備材質(zhì)的局限，該技術(shù)一直未能得到大量使用。當(dāng)前有些機(jī)械廠推出了新一代細(xì)碎機(jī)，使用壽命有一定提高，但關(guān)鍵部件磨損的問(wèn)題仍沒有根本改善。
出庫(kù)物料的除鐵問(wèn)題必須重視，往往是鐵塊或其它金屬雜質(zhì)對(duì)細(xì)碎機(jī)造成致命的傷害。增設(shè)預(yù)破碎后，球磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，尤其是一倉(cāng)應(yīng)以提高研磨能力為目標(biāo)。有的廠曾嘗試過(guò)提高磨機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)提高產(chǎn)量，但效果不好。從理論上分析，加預(yù)破碎后入磨物料粒度降低，一倉(cāng)的破碎作用與研磨作用已退居次要地位。磨速提高，研磨體提升高度增加，破碎能力增大而研磨能力降低，這顯然不符合要求。
采用預(yù)破碎系統(tǒng)進(jìn)行提高磨機(jī)產(chǎn)量的改造，低投資是其最大優(yōu)勢(shì)，它主要適合于磨機(jī)輔助設(shè)備和輸送設(shè)備富裕能力有限，以及大幅度升級(jí)成本效益不合理的廠家。
2.2 預(yù)粉磨
預(yù)粉磨是指球磨機(jī)前增設(shè)一臺(tái)粉磨設(shè)備，使原有的粉磨系統(tǒng)大幅度增產(chǎn)的措施。
用于預(yù)粉磨的設(shè)備主要有短球磨、輥磨、輥壓機(jī)、筒輥磨等。上述四種預(yù)粉磨設(shè)備的能量利用率由低到高依次為短球磨、輥磨、筒輥磨、輥壓機(jī)。
采用球磨機(jī)作為預(yù)粉磨設(shè)備，建議采用半終粉磨流程，即預(yù)粉磨球磨機(jī)與選粉機(jī)組成閉路系統(tǒng)，使進(jìn)入后續(xù)球磨機(jī)的物料粒度更加均勻，一般<2mm的占90%左右，最大粒度控制在<5mm，可縮短物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間，避免出現(xiàn)“飽磨”現(xiàn)象。球磨機(jī)預(yù)粉磨工藝提高產(chǎn)量的幅度可達(dá)50%以上，不過(guò)節(jié)能效果較差，對(duì)于有閑置設(shè)備的廠家較為適宜。
對(duì)于采用輥磨、輥壓機(jī)、筒輥磨作預(yù)粉磨設(shè)備，由于投資大，工藝相對(duì)復(fù)雜，一般在立窯水泥企業(yè)很少采用。
3 開流磨的技術(shù)改造
開流高細(xì)、高產(chǎn)磨技術(shù)主要用于水泥粉磨。對(duì)原有磨機(jī)進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)具備以下工況條件：
⑴磨機(jī)直徑可大可小，即Φ1.5-3.8m均可，但磨機(jī)的長(zhǎng)徑比至少要＞2.5；
⑵入磨物料綜合水分<2%；
⑶入磨物料粒度、研磨體裝載量、磨機(jī)運(yùn)行等正常穩(wěn)定；
⑷磨機(jī)通風(fēng)良好，收塵與計(jì)量設(shè)備完好。
3.1 開流磨技術(shù)改造的主要內(nèi)容
⑴襯板
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)，目前仍在使用的球磨機(jī)筒體襯板主要有11種形式。國(guó)外公司推出的襯板有逐漸統(tǒng)一的趨勢(shì)。一倉(cāng)一般采用提升襯板即所謂的階梯襯板，二倉(cāng)則采用分級(jí)襯板。但這種分級(jí)襯板不是國(guó)內(nèi)常見的錐形分級(jí)襯板或平襯板加錐形分級(jí)襯板，而是兩種甚至三種襯板的組合或復(fù)合體。經(jīng)過(guò)優(yōu)化組合或復(fù)合，一種襯板可發(fā)揮不同形式襯板的優(yōu)勢(shì)，從而保證了最大限度地將能量輸入裝球區(qū)，并盡量消除磨內(nèi)死區(qū)。建議有關(guān)單位加大研究力度，為水泥廠提供性能更優(yōu)越的襯板。
在目前開流磨進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，段倉(cāng)一般都安裝活化襯板，有效地消除了“滯留帶”，激發(fā)和強(qiáng)化了研磨體的運(yùn)動(dòng)。
⑵隔倉(cāng)板
對(duì)于隔倉(cāng)裝置的改進(jìn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)仍關(guān)注于篦板的耐磨、耐沖擊及防堵等方面，而對(duì)于隔倉(cāng)裝置對(duì)磨內(nèi)料、氣流的影響和控制作用重視不夠。以Φ2.2m球磨機(jī)為例，隔倉(cāng)板有效通風(fēng)面積為0.38m2，中心件面積0.33 m2，中心件有效通風(fēng)面積0.03 m2，可見僅中心件的面積就相當(dāng)于隔倉(cāng)裝置有效通風(fēng)面積的87%，同時(shí)也表明此形式的中心件有效通風(fēng)面積是相當(dāng)小的。通過(guò)分析比較，加大中心件通風(fēng)面積對(duì)于加大整個(gè)隔倉(cāng)裝置通風(fēng)面積的影響最大，也是最可行的方案。因?yàn)闊o(wú)論加大篦板孔尺寸或增加開孔數(shù)量，都將對(duì)篦板強(qiáng)度及其對(duì)料球的控制作用產(chǎn)生較大影響。此外，改造老式中心件的另一個(gè)目的在于通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料流速的控制，從而方便靈活地調(diào)節(jié)磨內(nèi)各倉(cāng)中的料球比，控制物料磨內(nèi)停留時(shí)間。
開流磨進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，尾倉(cāng)更換帶內(nèi)篩分裝置的隔倉(cāng)板，嚴(yán)格控制進(jìn)入尾倉(cāng)的小顆粒，使前倉(cāng)的鋼球和尾倉(cāng)的小段各自最大限度地發(fā)揮破碎和研磨作用。
⑶研磨體
研磨體尺寸基于粉磨能力和喂料粒度，比較通用的是“兩頭小，中間大”的級(jí)配方案。因?yàn)楦鲝S實(shí)際情況不同，磨內(nèi)研磨體和物料運(yùn)動(dòng)情況極為復(fù)雜，以及物料性能的差異，很難找出普遍不平適用的規(guī)律，長(zhǎng)期在實(shí)踐中摸索才是獲得合適級(jí)配的有效途徑。
穩(wěn)定的粉磨工藝條件在很大程度上取決于研磨體的材質(zhì)。由于磨損消耗，研磨體的級(jí)配在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中是不斷變化的，不同尺寸研磨體的磨損規(guī)律也不同。補(bǔ)球（段）只能保持裝載量相對(duì)平衡，不能保持級(jí)配始終如一。如果研磨體的硬度和耐磨性能差，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中易發(fā)生變形和碎裂，不但影響粉磨效率，碎塊還會(huì)堵塞篦板孔，使隔倉(cāng)裝置排料困難，磨內(nèi)運(yùn)行狀況惡化，因此，提高研磨體的質(zhì)量才是磨機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的有力保證，否則，再合理的級(jí)配方案也是難于始終能達(dá)到預(yù)期效果的。
從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，研磨體損耗大，不僅影響粉磨能力，頻繁的停機(jī)補(bǔ)球?qū)е孪到y(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率低和工況不穩(wěn)定，還會(huì)直接造成粉磨成本提高。國(guó)內(nèi)粉磨1t水泥，普通鋼球的損耗最大達(dá)1000g/t，補(bǔ)球周期多為半個(gè)月；耐磨球如軸承鋼球、高鉻球、低合金球等，可將損耗降至30-40g/t，僅為普通鋼球的1/25-1/30，補(bǔ)球周期可延長(zhǎng)至半年以上；普通鋼球4000元/t，耐磨球7000-8000元/t，使用耐磨球雖說(shuō)一次性投資較高，但其優(yōu)異的性能可大大減輕清倉(cāng)補(bǔ)球的工作強(qiáng)度，提高磨機(jī)粉磨能力，顯著降低粉磨成本，進(jìn)而帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
在目前開流磨進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，采用微型研磨體以強(qiáng)化尾倉(cāng)的研磨能力。直徑8-12mm的小段，單位質(zhì)量的個(gè)數(shù)是普通鋼段的20倍，總表面積是普通鋼段的2.5倍。研磨效率與研磨體的表面積的0.5-0.7次方成正比。小段的應(yīng)用起到了提高產(chǎn)量、增加產(chǎn)品比表面積、適當(dāng)改善微粉顆粒組成的至關(guān)重要的作用。
⑷料段分離裝置對(duì)于微型研磨體，有必要設(shè)計(jì)一個(gè)讓細(xì)粉順利出磨，但微型研磨體不致跑出磨外的出料篦板裝置。
⑸合理的工藝參數(shù)設(shè)置改造后的高細(xì)高產(chǎn)磨，其工藝參數(shù)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的水泥品種、熟料的易磨性、混合材的品種和摻加比例、磨機(jī)規(guī)格等來(lái)設(shè)計(jì)磨機(jī)的倉(cāng)位、研磨體的級(jí)配和確定細(xì)度的控制。
3.2 開流磨技術(shù)改造后的技術(shù)指標(biāo)
⑴增產(chǎn)20-35%，節(jié)電17-25%；
⑵水泥比表面積可達(dá)300-350m2/kg；
⑶研磨體消耗可降低25%以上。
3.3 微型研磨體消除了在高細(xì)粉磨時(shí)的“惡性粉磨現(xiàn)象”
⑴“惡性粉磨現(xiàn)象”的形成
在開流水泥磨中粉磨時(shí),在磨倉(cāng)內(nèi)的料球(段)率(物料占研磨體的百分率)隨著臺(tái)時(shí)產(chǎn)量降低而下降。粉磨比表面積越高，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量就越低，其間料球(段)率就越低，即磨倉(cāng)內(nèi)的存料越少，研磨體的能力顯得越大。于是球與球、段與段、球與襯板之間，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，碰撞狀態(tài)越是劇烈。
