研磨體裝載量和級配雖有些公式可以參考，但一般還是靠經(jīng)驗調(diào)配。鋼球級配還是以多級配球較多，在使用分級襯板時，磨倉內(nèi)在長度方向上（進料端到出料端）各點處的物料平均粒徑是逐漸降低的，鋼球在各點處的平均球徑也應(yīng)該是逐漸降低，兩條曲線的走勢應(yīng)該是一致的。調(diào)整鋼球級配時要考慮到鋼球尺寸的減小并不是一致的。例如有文獻介紹，通過試驗和計算得出，當
90mm的鋼球磨損至
80mm時，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，若只補大球，則平均球徑必然有變大的趨勢。研磨體裝載量和級配是否合理，可通過下述四種方法在生產(chǎn)實踐中進行檢驗和調(diào)整。
1 根據(jù)磨機產(chǎn)量和產(chǎn)品細度進行檢驗分析
（1）當磨機出現(xiàn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品細度粗時，說明研磨體裝載量不足或研磨體磨耗太大，此時應(yīng)添加研磨體。
（2）當磨機出現(xiàn)產(chǎn)量高、產(chǎn)品細度粗時，說明磨內(nèi)研磨體的沖擊力太強，研磨能力不足，物料的流速過快所致。此時應(yīng)適當減少大球，增加小球和鋼段以提高研磨能力，同時減少研磨體之間的空隙，使物料在磨內(nèi)的流速減慢，延長物料在磨內(nèi)的停留時間，以便得到充分的研磨。
（3）如磨機出現(xiàn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品細度細時，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，而相對研磨能力增強。
（4）若磨機產(chǎn)量高、產(chǎn)品細度又細時，說明研磨體的裝載量和級配都是合理的。
2 根據(jù)磨音判斷
在正常喂料的情況下，一倉鋼球的沖擊較強，有嘩嘩的聲音。若第一倉鋼球的沖擊聲音特別洪亮?xí)r，說明第一倉鋼球的平均球徑過大或填充率較大；若聲音發(fā)悶，說明第一倉鋼球的平均球徑過小或填充率過低了，此時應(yīng)提高鋼球的平均球徑和填充率。第二倉正常時應(yīng)能聽到研磨體的唰唰聲。
3 檢查磨內(nèi)物料情況
在磨機正常運轉(zhuǎn)、正常喂料的情況下，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，球倉中的鋼球應(yīng)露出半個鋼球于料面上。如鋼球外露太多，說明裝載量偏多或鋼球平均球徑太大；反之，說明裝載量偏少或鋼球平均球徑太小。
在細磨倉，研磨體應(yīng)以覆蓋著10-20mm的薄料層為宜。若蓋料過厚，說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
研磨體級配合理、操作良好的磨機，其篩析曲線的變化應(yīng)當是：在第一倉比較陡，靠近卸料端應(yīng)平滑下降。如曲線中出現(xiàn)斜度不大或有較長的一段接近水平線，則表明磨機的作業(yè)情況不良，物料在這一段較長距離過程中細度變化不大。其原因可能是研磨體的級配、裝載量和平均球徑大小等不合適，應(yīng)適當改變研磨體級配或清倉剔除碎、小球段；如果隔倉板前后的篩余百分數(shù)相差很大，說明兩倉能力不平衡，此時應(yīng)首先檢查隔倉板篦孔寬度是否符合要求，若過寬且超過規(guī)定數(shù)值2mm以上時，即應(yīng)更換或堵補；若有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)剔除堵物。
也可能由于磨機各倉的長度比例不當，前后倉破碎與研磨能力不匹配。先調(diào)研磨體的級配、裝載量和平均球徑，若無效，則應(yīng)改變倉的長度、比例。
5 確定研磨體補充量的方法
（1）用單位產(chǎn)品的研磨體磨損量（同類研磨體年耗量/磨機年產(chǎn)量）乘以磨機階段產(chǎn)量；
（2）用單位時間的研磨體磨損量（同類研磨體年耗量/磨機年運轉(zhuǎn)時間）乘以磨機階段運轉(zhuǎn)時間；
（3）在必要的空磨后停磨，測量磨內(nèi)球（段）面距磨機中心線的高度除以磨機有效內(nèi)徑可簡易算得當時的填充率，與原配球時填充率對比，計算補球量。
此外還有根據(jù)空磨時的主電動機電流表值與經(jīng)驗值比較確定研磨體補充量等多種方法。以上的各種方法事實上都有一定的局限性，這是因為磨機的運轉(zhuǎn)過程是一個不斷變化的復(fù)雜過程，影響因素很多，容易出現(xiàn)判斷失誤而造成盲目補球，反而影響磨機的產(chǎn)量。因此，管理較好的水泥企業(yè)是采用定期清倉的傳統(tǒng)辦法。
水泥粉磨系統(tǒng)提高產(chǎn)量、降低電耗歷來是人們關(guān)注的焦點，尤其是ISO標準實施后，對于多數(shù)水泥企業(yè)來說，都感到既要使產(chǎn)品適應(yīng)新標準的質(zhì)量要求，又不影響磨機產(chǎn)量、增加生產(chǎn)成本，對水泥粉磨系統(tǒng)進行優(yōu)化改造無疑是首選措施。
1粉磨工藝改造的原則
以往進行粉磨工藝的研究主要注重提高磨機產(chǎn)量和降低粉磨電耗。事實上，粉磨工藝對產(chǎn)品的質(zhì)量有著很大影響，因此今后在研究和進行粉磨工藝改造時，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。
⑶優(yōu)質(zhì)原則
產(chǎn)品不僅達到一定細度和比表面積，并有合理的顆粒級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前設(shè)置一臺細碎機，使入磨粒度降低，將原來球磨機粗磨倉坦負的部分粗碎任務(wù)交由效率較高的細碎機來完成，即所謂的“多破少磨”。國內(nèi)采用水泥磨前加細碎機的措施已有數(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。當前有些機械廠推出了新一代細碎機，使用壽命有一定提高，但關(guān)鍵部件磨損的問題仍沒有根本改善。
出庫物料的除鐵問題必須重視，往往是鐵塊或其它金屬雜質(zhì)對細碎機造成致命的傷害。增設(shè)預(yù)破碎后，球磨機內(nèi)部結(jié)構(gòu)也要進行相應(yīng)調(diào)整，尤其是一倉應(yīng)以提高研磨能力為目標。有的廠曾嘗試過提高磨機轉(zhuǎn)速來提高產(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)進行提高磨機產(chǎn)量的改造，低投資是其最大優(yōu)勢，它主要適合于磨機輔助設(shè)備和輸送設(shè)備富裕能力有限，以及大幅度升級成本效益不合理的廠家。
2.2 預(yù)粉磨
預(yù)粉磨是指球磨機前增設(shè)一臺粉磨設(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、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。
采用球磨機作為預(yù)粉磨設(shè)備，建議采用半終粉磨流程，即預(yù)粉磨球磨機與選粉機組成閉路系統(tǒng)，使進入后續(xù)球磨機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)的停留時間，避免出現(xiàn)“飽磨”現(xiàn)象。球磨機預(yù)粉磨工藝提高產(chǎn)量的幅度可達50%以上，不過節(jié)能效果較差，對于有閑置設(shè)備的廠家較為適宜。
對于采用輥磨、輥壓機、筒輥磨作預(yù)粉磨設(shè)備，由于投資大，工藝相對復(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、高產(chǎn)磨技術(shù)主要用于水泥粉磨。對原有磨機進行改造時，應(yīng)具備以下工況條件：
⑴磨機直徑可大可小，即Φ1.5-3.8m均可，但磨機的長徑比至少要＞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、磨機運行等正常穩(wěn)定；
⑷磨機通風(fēng)良好，收塵與計量設(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)過長期生產(chǎn)實踐的檢驗，目前仍在使用的球磨機筒體襯板主要有11種形式。國外公司推出的襯板有逐漸統(tǒng)一的趨勢。一倉一般采用提升襯板即所謂的階梯襯板，二倉則采用分級襯板。但這種分級襯板不是國內(nèi)常見的錐形分級襯板或平襯板加錐形分級襯板，而是兩種甚至三種襯板的組合或復(fù)合體。經(jīng)過優(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，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。
在目前開流磨進行技術(shù)改造時，段倉一般都安裝活化襯板，有效地消除了“滯留帶”，激發(fā)和強化了研磨體的運動。
⑵隔倉板
對于隔倉裝置的改進，國內(nèi)企業(yè)仍關(guān)注于篦板的耐磨、耐沖擊及防堵等方面，而對于隔倉裝置對磨內(nèi)料、氣流的影響和控制作用重視不夠。以Φ2.2m球磨機為例，隔倉板有效通風(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于隔倉裝置有效通風(fēng)面積的87%，同時也表明此形式的中心件有效通風(fēng)面積是相當小的。通過分析比較，加大中心件通風(fēng)面積對于加大整個隔倉裝置通風(fēng)面積的影響最大，也是最可行的方案。因為無論加大篦板孔尺寸或增加開孔數(shù)量，都將對篦板強度及其對料球的控制作用產(chǎn)生較大影響。此外，改造老式中心件的另一個目的在于通過它來實現(xiàn)對物料流速的控制，從而方便靈活地調(diào)節(jié)磨內(nèi)各倉中的料球比，控制物料磨內(nèi)停留時間。
開流磨進行技術(shù)改造時，尾倉更換帶內(nèi)篩分裝置的隔倉板，嚴格控制進入尾倉的小顆粒，使前倉的鋼球和尾倉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”的級配方案。因為各廠實際情況不同，磨內(nèi)研磨體和物料運動情況極為復(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，長期在實踐中摸索才是獲得合適級配的有效途徑。
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，研磨體的級配在磨機運轉(zhuǎn)過程中是不斷變化的，不同尺寸研磨體的磨損規(guī)律也不同。補球（段）只能保持裝載量相對平衡，不能保持級配始終如一。如果研磨體的硬度和耐磨性能差，在運轉(zhuǎn)過程中易發(fā)生變形和碎裂，不但影響粉磨效率，碎塊還會堵塞篦板孔，使隔倉裝置排料困難，磨內(nèi)運行狀況惡化，因此，提高研磨體的質(zhì)量才是磨機長期穩(wěn)定工作的有力保證，否則，再合理的級配方案也是難于始終能達到預(yù)期效果的。
從經(jīng)濟角度出發(fā)，研磨體損耗大，不僅影響粉磨能力，頻繁的停機補球?qū)е孪到y(tǒng)運轉(zhuǎn)率低和工況不穩(wěn)定，還會直接造成粉磨成本提高。國內(nèi)粉磨1t水泥，普通鋼球的損耗最大達1000g/t，補球周期多為半個月；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，補球周期可延長至半年以上；普通鋼球4000元/t，耐磨球7000-8000元/t，使用耐磨球雖說一次性投資較高，但其優(yōu)異的性能可大大減輕清倉補球的工作強度，提高磨機粉磨能力，顯著降低粉磨成本，進而帶來可觀的經(jīng)濟效益。
在目前開流磨進行技術(shù)改造時，采用微型研磨體以強化尾倉的研磨能力。直徑8-12mm的小段，單位質(zhì)量的個數(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料段分離裝置對于微型研磨體，有必要設(shè)計一個讓細粉順利出磨，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、磨機規(guī)格等來設(shè)計磨機的倉位、研磨體的級配和確定細度的控制。
3.2 開流磨技術(shù)改造后的技術(shù)指標
⑴增產(chǎn)20-35%，節(jié)電17-25%；
⑵水泥比表面積可達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粉磨時的“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,在磨倉內(nèi)的料球(段)率(物料占研磨體的百分率)隨著臺時產(chǎn)量降低而下降。粉磨比表面積越高，臺時產(chǎn)量就越低，其間料球(段)率就越低，即磨倉內(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，在運轉(zhuǎn)過程中，碰撞狀態(tài)越是劇烈。
