CN109675686A - 一种提高球磨机研磨效率的物料装填方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无机非金属材料生产设备技术领域，具体地说，涉及一种提高球磨机研磨效率的方法。所述球磨机内研磨球的装填率为50％，研磨球加料浆的总装填率为55％‑60％。本发明所述方法的条件温和、操作简单、可推广性高，通过提高球磨机中的球料比，增加研磨球接触点，可显著提高研磨效率，降低生产成本，并且解决了长时间研磨过程中发热量大的问题，使得在料浆参数一定的情况下，料浆粘度不升高，从而减少分散剂的使用量，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及无机非金属材料生产设备技术领域，具体地说，涉及一种提高球磨机研磨效率的方法。
背景技术
球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备，广泛应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业。球磨机一般是通过研磨介质之间的挤压、撞击、剪切、研磨等达到细化物料的目的。
现有技术中，使用球磨机对物料进行研磨时，物料的装填一般是球∶料∶水＝2∶1∶1，总填充率在80％左右。随着技术发展，也有人提出提高球料比的方案，有文章指出，当球料比为3∶1时，研磨效率显著提高，但大都是实验室阶段，没有进入生产阶段。所以，球磨机大多还延续着传统的研磨工艺。不合适的球料比研磨出的粉料，其粒度较粗，研磨时间过长。过长的研磨时间，会在研磨过程中产生大量的热量，在料浆参数一定时，易造成料浆粘度增大，降低研磨效率；同时，分散剂使用量加大，不仅增加了生产成本，也对粉料后期使用造成各种影响。因此，通过改善物料的装填方式等方法来提高研磨效率并降低分散剂的使用量是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种提高球磨机研磨效率的物料装填方法，以解决上述的技术问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种提高球磨机研磨效率的物料装填方法，其特征在于：所述球磨机内研磨球的装填率为50％，研磨球加料浆的总装填率为55％-60％。
进一步地说，所述提高球磨机研磨效率的物料装填方法是先通过测量球磨机的内径、长度，以及研磨球的堆积密度，计算得出球磨机内研磨球的装填率为50％所需的研磨球的重量；然后，将该重量的研磨球加入球磨机内；加水至没过研磨球2cm时，依次加入分散剂、粉料，开始研磨。
再进一步说，所述提高球磨机研磨效率的物料装填方法，包括以下步骤：
1、测量球磨机的内径D、长度L，计算球磨机半径R＝D/2，计算容积V＝πR2L；
2、测量研磨球的堆积密度ρ，计算所需研磨球的重量W球＝1/2*V*ρ；
3、称取重量为W球的研磨球，加入球磨机中；
4、加水没过球面2cm，记录水量W水；
5、设定料浆固相含量为50％，称取氧化铝粉料重量W料＝W水；
6、分散剂添加量为粉料重量的1.0％，称取分散剂重量W分＝0.01*W料；
7、先加入分散剂，再加入粉料，关闭球磨机加料口；研磨18h后，取样用激光粒度分析仪测量粒度，之后球磨机每2h取样一次，用激光粒度分析仪测量粒度，直至粒度变化趋于平缓时停止研磨；如若料浆变粘稠，则需补充分散剂，每次补充分散剂的重量为粉料重量的0.2％。
有益效果：与现有技术相比，本发明所述方法的条件温和、操作简单、可推广性高，通过提高球磨机中的球料比，增加研磨球接触点，可显著提高研磨效率，降低生产成本，并且解决了长时间研磨过程中发热量大的问题，使得在料浆参数一定的情况下，料浆粘度不升高，从而减少分散剂的使用量，降低生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1：
以20kg球磨机为例，研磨氧化铝粉料；研磨球采用85氧化铝球。
本实施例所述提高球磨机研磨效率的物料装填方法，包括以下步骤：
1、测量20kg球磨机的内径D1＝40cm，长度L1＝51cm，计算容积V1
V1＝πR1 2L1＝64L；
2、测量研磨球的堆积密度ρ＝2.02g/cm3，计算所需研磨球的重量
W球1＝1/2*V1*ρ＝64.64kg；
3、称取重量为W球1的85氧化铝球，加入20kg球磨机中；
4、加水没过球面2cm，记录水量W水＝11kg；
5、设定料浆固相含量为50％，称取氧化铝粉料重量W料＝W水＝11kg；
6、分散剂添加量为粉料重量的1％，称取分散剂重量W分＝0.01*W料＝110g；
7、先加入分散剂，再加入粉料，关闭球磨机加料口；研磨18h后，取样用激光粒度分析仪测量粒度，之后球磨机每2h取样一次，用激光粒度分析仪测量粒度，直至粒度变化趋于平缓时停止研磨。此次试验总研磨时间为22h，期间未补充分散剂。
实施例2：
以200kg球磨机为例，研磨氧化铝粉料；研磨球采用85氧化铝球。
本实施例所述提高球磨机研磨效率的物料装填方法，包括以下步骤：
1、测量200kg球磨机的内径D2＝86cm，长度L2＝120cm，计算容积V2
V2＝πR2 2L2＝690L；
2、测量研磨球的堆积密度ρ＝2.02g/cm3，计算所需研磨球的重量
W球2＝1/2*V2*ρ＝697kg；
3、称取重量为W球2的85氧化铝球，加入200kg球磨机中；
4、加水没过球面2cm，记录水量W水＝120kg；
5、设定料浆固相含量为50％，称取氧化铝粉料重量W料＝W水＝120kg；
6、分散剂添加量为粉料重量的1％，称取分散剂重量W分＝0.01*W料＝1.2kg；
7、先加入分散剂，再加入粉料，关闭球磨机加料口；研磨18h后，取样用激光粒度分析仪测量粒度，之后球磨机每2h取样一次，用激光粒度分析仪测量粒度，直至粒度变化趋于平缓时停止研磨。此次试验总研磨时间为22h，期间补充分散剂一次，分散剂总加入量为粉料重量的1.2％。
实施例3：
以3t球磨机为例，研磨氧化铝粉料；研磨球采用85氧化铝球。
本实施例所述提高球磨机研磨效率的物料装填方法，包括以下步骤：
1、测量3t球磨机的内径D3＝1.9m，长度L3＝2.5m，计算容积V3
V3＝πR3 2L3＝7084L；
3、测量研磨球的堆积密度ρ＝2.02g/cm3，计算所需研磨球的重量
W球3＝1/2*V3*ρ＝7.155t；
3、称取重量为W球3的85氧化铝球，加入3t球磨机中；
4、加水没过球面2cm，记录水量W水＝1.25t；
5、设定料浆固相含量为50％，称取氧化铝粉料重量W料＝W水＝1.25t；
6、分散剂添加量为粉料重量的1％，称取分散剂重量W分＝0.01*W料＝12.5kg；
7、先加入分散剂，再加入粉料，关闭球磨机加料口；研磨18h后，取样用激光粒度分析仪测量粒度，之后球磨机每2h取样一次，用激光粒度分析仪测量粒度，直至粒度变化趋于平缓时停止研磨。此次试验总研磨时间为22h，期间补充分散剂两次，分散剂总加入量为粉料重量的1.4％。
传统方式实施例：
采用20kg球磨机，研磨氧化铝粉料，研磨球为85氧化铝球。按传统物料装填方式，球∶料∶水＝2∶1∶1，总填充率80％装配；其中W球＝42kg，W水＝21kg，W料＝21kg。研磨18h后，取样用激光粒度分析仪测量粒度，之后球磨机每2h取样一次，用激光粒度分析仪测量粒度，直至粒度中位粒径趋近0.780um。此次试验总研磨时间为68h，期间补充分散剂6次，分散剂总加入量为粉料重量的2.2％。
各实施例研磨粒度数值对照表(以料浆中位粒径为例)
以20kg球磨机为例，以加工到中位粒径0.780um左右为标准，计算球磨机不同装配方式下的研磨效率，做表如下：
| 实施例 | 实施例1 | 传统方式 |
| 粉料加入量/kg | 11 | 21 |
| 研磨时间/h | 22 | 68 |
| 研磨效率h/kg | 2 | 3.24 |
| 分散剂加入量/％ | 1.0 | 2.2 |
由上表可知，本发明所述方法可以有效减少研磨时间，显著提高研磨效率，并大幅降低分散剂的加入量，从而降低生产成本。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (3)
1.一种提高球磨机研磨效率的物料装填方法，其特征在于：所述球磨机内研磨球的装填率为50％，研磨球加料浆的总装填率为55％-60％。
2.根据权利要求1所述提高球磨机研磨效率的物料装填方法，其特征在于：先通过测量球磨机的内径、长度，以及研磨球的堆积密度，计算得出球磨机内研磨球的装填率为50％所需的研磨球的重量；然后，将该重量的研磨球加入球磨机内；加水至没过研磨球2cm时，依次加入分散剂、粉料，开始研磨。
3.根据权利要求2所述提高球磨机研磨效率的物料装填方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)测量球磨机的内径D、长度L，计算球磨机半径R＝D/2，计算容积V＝πR2L；
(2)测量研磨球的堆积密度ρ，计算所需研磨球的重量W球＝1/2*V*ρ；
(3)称取重量为W球的研磨球，加入球磨机中；
(4)加水没过球面2cm，记录水量W水；
(5)设定料浆固相含量为50％，称取氧化铝粉料重量W料＝W水；
(6)分散剂添加量为粉料重量的1.0％，称取分散剂重量W分＝0.01*W料；
(7)先加入分散剂，再加入粉料，关闭球磨机加料口；研磨18h后，取样用激光粒度分析仪测量粒度，之后球磨机每2h取样一次，用激光粒度分析仪测量粒度，直至粒度变化趋于平缓时停止研磨；如若料浆变粘稠，则需补充分散剂，每次补充分散剂的重量为粉料重量的0.2％。
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