鋼棒球在我廠磨機(jī)的試驗(yàn)

　　鋼棒球中間是圓柱而兩端為球缺的組合體。在隨著磨機(jī)旋轉(zhuǎn)拖帶、提升過(guò)程中，沿磨機(jī)軸向做轉(zhuǎn)體運(yùn)動(dòng)，如同斷續(xù)鋼棒一樣對(duì)物料滾、擠、壓、磨，傳遞能量的方式是線(xiàn)接觸，鋼棒球的表面積又大于當(dāng)量球徑磨球的表面積。因此，鋼棒球具有較好的研磨能力。

　　鋼棒球在磨機(jī)的斷面由脫離點(diǎn)拋射到落點(diǎn)時(shí)，球體間碰撞失去平衡要做轉(zhuǎn)體運(yùn)動(dòng)，如同錘頭一樣豎著打擊落點(diǎn)的球?qū)优c物料，傳遞能量的方式是點(diǎn)接觸。但研磨體的沖擊直接作用于物料的機(jī)會(huì)很少，很大程度上是通過(guò)研磨體層傳遞于物料使其粉碎。鋼棒球通過(guò)棒球?qū)泳€(xiàn)接觸傳遞能量，沖擊應(yīng)力分散，對(duì)物料粉碎能力較小，這樣鋼棒球沖擊能力不如磨球。粉磨的初始階段，磨球顯得優(yōu)越，隨著物料表面積增大，鋼棒球線(xiàn)接觸傳遞能量的效率高于磨球。

　　鋼棒球與襯板是線(xiàn)接觸，沿磨機(jī)軸向?qū)ξ锪贤埔朴休^大的阻抗能力，因此，不存在物料推移磨球“倒分級(jí)”而影響粉磨效率的現(xiàn)象。同時(shí)，減輕隔倉(cāng)板的側(cè)壓力，延長(zhǎng)隔倉(cāng)板的使用壽命。襯板使用到中期，無(wú)溝槽痕跡出現(xiàn)，磨損均勻，也延長(zhǎng)了襯板的使用壽命。

二、鋼棒球的設(shè)計(jì)

　　由于各廠工況條件不同，對(duì)鋼棒球的規(guī)格設(shè)計(jì)要求也有所不同?，F(xiàn)提供我廠采用鋼棒球的規(guī)格、計(jì)算方法與長(zhǎng)徑比的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)供參考(見(jiàn)鋼棒球結(jié)構(gòu)比例圖與表1)。

鋼棒球規(guī)格參數(shù)(d=7.8kg/dm3)　　　　　　　表1

鋼棒球結(jié)構(gòu)比例圖

　　1.鋼捧球單體重量計(jì)算

　　式中：G──鋼棒球單體重量，千克；
　　　h──球缺高度，毫米；
　　　a──鋼棒球柱徑，毫米；
　　　H──鋼棒球圓柱高度，毫米；
　　　d──鋼棒球材質(zhì)重度，千克/分米3。

　　2.鋼棒球單體重量換算圓球的當(dāng)量球徑

　　式中：D──圓球當(dāng)量球徑，毫米；
　　　d──材質(zhì)重度，鉻鋼、碳鋼取7.8，鉻
　　　　　鐵取7.6～7.65，千克/分米3。

　　3.長(zhǎng)徑比的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)
　　磨倉(cāng)內(nèi)的粉磨側(cè)重于沖擊能力，鋼棒球的長(zhǎng)度應(yīng)設(shè)計(jì)短些，磨倉(cāng)內(nèi)的粉磨側(cè)重于研磨能力，鋼棒球的長(zhǎng)度應(yīng)設(shè)計(jì)長(zhǎng)些。
　　磨機(jī)直徑較大的，鋼棒球長(zhǎng)度應(yīng)設(shè)計(jì)短些，磨機(jī)直徑較小的，可設(shè)計(jì)長(zhǎng)些(防止碎裂)。
　　一般長(zhǎng)徑比范圍可在(1.5～2)：1之間選擇。

三、襯板型式、級(jí)配和填充率

　　鋼棒球在采用普通襯板的磨機(jī)內(nèi)均可使用。襯板帶球能力較強(qiáng)的，如凸棱襯板要與平襯板搭配使用，沿磨機(jī)軸向安裝一行凸棱襯板后，根據(jù)磨倉(cāng)帶球能力的需要，沿磨機(jī)軸向間隔安裝2～3行平襯板，均布排列。采用波紋襯板的可直接進(jìn)行。采用梯形襯板，可根據(jù)襯板的高低端差，參照上述兩種辦法進(jìn)行。
　　鋼棒球向脫離點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，沿磨機(jī)軸向排列趨于規(guī)則。沿磨機(jī)橫斷面看，鋼棒球的空隙要較磨球排列均勻。因此，對(duì)物料的粒度能夠?qū)崿F(xiàn)控制粉磨、粒度均勻而不過(guò)粉碎。
　　粉磨條件較好的，將鋼棒球規(guī)格適當(dāng)調(diào)小，增加級(jí)配，適當(dāng)減少填充量；粉磨條件適中的中硬原料，將鋼棒球規(guī)格適當(dāng)調(diào)大，減少級(jí)配，增加填充量，以彌補(bǔ)沖擊能力不足。
　　鋼棒球排列趨于規(guī)則、均勻，緩解了粉磨作業(yè)中的“聚集”、“粘附”現(xiàn)象。
　　我廠磨制礦渣硅酸鹽水泥，因烘干能力不足，礦渣入磨水分為3～4%，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量下降5～10噸，質(zhì)量也難控制。在磨機(jī)一倉(cāng)雙層隔倉(cāng)板的支撐板開(kāi)孔和盲板鑄孔，與磨機(jī)二倉(cāng)采用鋼棒球相配合，控制產(chǎn)、質(zhì)量。同時(shí)，熟料入磨溫度在100℃時(shí)也能適應(yīng)。

四、鋼捧球材質(zhì)的選擇

　　我廠在φ2.6×13米3號(hào)水泥磨(開(kāi)路)二倉(cāng)，采用鋼棒球材質(zhì)是低鉻鑄鐵。在磨制3萬(wàn)噸水泥后，清倉(cāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，鋼棒球的鑄造缺陷和韌性不足引起的碎裂現(xiàn)象比較嚴(yán)重，這引起了我們對(duì)選材上的重視，及時(shí)改訂了鉻鋼材質(zhì)球。6月底清倉(cāng)，對(duì)低鉻材質(zhì)球消耗進(jìn)行了測(cè)算，鋼棒球單耗為190克/噸水泥。
　　鉻鋼材質(zhì)球的兩端球缺，有較深的車(chē)床加工痕跡，與低鉻材質(zhì)球短時(shí)間混裝試驗(yàn)，仍有明顯可辯的特征。清倉(cāng)后，將兩種不同材質(zhì)球，按相同比例的規(guī)格、級(jí)配各填充10噸，進(jìn)行混裝對(duì)比試驗(yàn)。這種試驗(yàn)方法，粉磨條件相同，試驗(yàn)周期短、迅速、直觀。7～9月間，兩種不同材質(zhì)球各補(bǔ)1噸，9月底又進(jìn)行清倉(cāng)，低鉻球消耗1.354噸，鉻鋼球消耗0.475噸。
　　從混裝試驗(yàn)，兩種不同材質(zhì)球的磨耗對(duì)比1.354：0.475=2.85：1來(lái)看，顯然鉻鋼材質(zhì)球要好于低鉻材質(zhì)球。7～9月份共生產(chǎn)水泥15522噸。兩種不同材質(zhì)球雖然磨損速度不同，但也可推算出相當(dāng)于采用一種低鉻材質(zhì)球的球耗178克/噸水泥而相當(dāng)于鉻鋼材質(zhì)球的球耗60克/噸水泥。兩種球價(jià)格均為2900元/噸，顯然采用鉻鋼材質(zhì)球合適。
　　試驗(yàn)表明，磨機(jī)內(nèi)鋼棒球的沖擊使球缺磨損不均，鋼棒球柱身受力不均，易碎裂。因此，對(duì)鋼棒球的耐磨性、韌性都要嚴(yán)格要求(鋼棒球機(jī)械性能見(jiàn)表2)。

鋼棒球機(jī)械性能表　　　　　表2

五、試驗(yàn)前后對(duì)比

　　我廠在3號(hào)水泥磨二倉(cāng)，將鋼棒球柱徑比采用磨球的當(dāng)量球徑，適當(dāng)加大，便于物料和空氣的流通。采用鋼棒球a=50毫米為最大級(jí)柱徑。并以相鄰柱徑差為5毫米的4級(jí)配。鋼棒球單位容重大于磨球單位容重、球面偏低，這樣，二倉(cāng)填充量由18噸改裝為20噸，而三倉(cāng)鐵段由40噸改裝為33噸，調(diào)整了二、三倉(cāng)的球(段)面高度。3號(hào)水泥磨的有關(guān)工藝參數(shù)見(jiàn)表3。

磨機(jī)有關(guān)工藝參數(shù) 表3

　　磨機(jī)二倉(cāng)改進(jìn)后情況：
　　1.水泥細(xì)度控制趨于穩(wěn)定，細(xì)度常在1～2%之間波動(dòng)，出磨水泥細(xì)度月平均合格率在90%以上。
　　2.改善磨內(nèi)粉磨作業(yè)，磨倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)好，對(duì)較濕和較高溫度的粉磨條件能夠適應(yīng)，緩解了粉磨中“聚集”、“粘附”現(xiàn)象。
　　3.填充量減少5噸，電流下降5安培。
　　4.二倉(cāng)磨音比段倉(cāng)音量還小，噪音下降。
　　5.改前1990年1～8月與改后1991年1～8月的各項(xiàng)有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表4。

試驗(yàn)前后有關(guān)指標(biāo)對(duì)比　　表　4

　　我廠曾在3號(hào)水泥磨與1號(hào)水泥磨產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定情況下，經(jīng)半年時(shí)間進(jìn)行過(guò)30次抽測(cè)水泥28天強(qiáng)度對(duì)比，結(jié)果3號(hào)水泥磨平均值高于1號(hào)水泥磨0.4個(gè)標(biāo)號(hào)。從表4也可看出，28天強(qiáng)度增長(zhǎng)0.33個(gè)標(biāo)號(hào)。這對(duì)磨制礦渣硅酸鹽水泥時(shí)，可相應(yīng)增摻10%礦渣量，按我廠礦渣硅酸鹽水泥品種年生產(chǎn)量、單機(jī)計(jì)算，可多獲利16萬(wàn)元。此外，電耗下降，其他指標(biāo)也有所改善。
　　我廠又在φ2.2×4.4米風(fēng)掃式煤磨上進(jìn)行了改裝鋼棒球試驗(yàn)，磨機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)見(jiàn)表5。

磨機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)　表5

　　注：鋼棒球徑與長(zhǎng)度比1：1.7。

　　我廠進(jìn)廠原煤粒度小、易磨性好，不經(jīng)破碎直接入磨。改后的突出表現(xiàn)是臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高和改善磨機(jī)內(nèi)的粉磨作業(yè)。
　　1.煤粉細(xì)度0.080毫米方孔篩篩余要求為15%以下。改前磨制煤粉，磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)4小時(shí)滿(mǎn)倉(cāng)，改后磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)3.5小時(shí)即可滿(mǎn)倉(cāng)。經(jīng)改進(jìn)前、后4個(gè)月細(xì)度平均值與產(chǎn)量折算噸位對(duì)比見(jiàn)表6。

改進(jìn)前后產(chǎn)質(zhì)量比較 表6

　　2.我廠進(jìn)廠原煤水分大，常因烘干能力不足，使粉磨作業(yè)惡化，磨球“粘附”、襯板“聚集”和結(jié)圈現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，改后上述現(xiàn)象尚未發(fā)生。
　　煤磨的試驗(yàn)，也因采用低鉻材質(zhì)球，遇到了同水泥磨類(lèi)似情況，在2號(hào)煤磨準(zhǔn)備恢復(fù)雙倉(cāng)的改造，也改訂鉻鋼材質(zhì)球。

六、體會(huì)

　　我廠鋼棒球試驗(yàn)是在洛陽(yáng)水泥廠試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。該廠在φ2.4×12米濕法生料磨一倉(cāng)進(jìn)行，石灰石入磨粒度小于20毫米，在改進(jìn)前后臺(tái)時(shí)產(chǎn)量不變情況下，細(xì)度下降3～4%，效果顯著。我廠在水泥磨二倉(cāng)和單倉(cāng)煤磨的試驗(yàn)，也取得了較好的效果，說(shuō)明了鋼棒球具有一定應(yīng)用價(jià)值。在認(rèn)真選材基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使這一技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用上更成熟。