二次球磨工藝的探討
球磨是建筑陶瓷生產中一個重要工序，目前建筑陶瓷生產廠家的球磨絕大部分采用間斷式的一次性濕法球磨工藝來加工原材料。球磨是將原材料和水加入球磨機內，在球石的沖擊、擠壓和研磨作用下把大顆粒的原材料變成粒度適中漿料的過程。球磨是一個高耗能的工序，球磨工序的用電量是陶瓷廠家的主要能耗之一，根據筆者所在廠統(tǒng)計，球磨工序的用電量占整個公司用電量的16%左右。如何降低球磨工序的用電量成為擺在眾多陶瓷廠家面前的重要問題。筆者所在公司嘗試采用二次球磨的方法取得了一定成果，根據連續(xù)6個月用電量的統(tǒng)計，采用二次球磨工藝可以使得球磨工序的用電量降低18%左右。
在球磨過程中，初期原料的顆粒比較大，主要依靠球石的沖擊力對原材料進行粉碎，球石的沖擊力越大，破碎效果就越好，相同材質的球石尺寸規(guī)格越大產生的沖擊力就越大，越容易將較粗的原料擊碎，粉碎效率越高。在球磨過程中，隨著原料顆粒的細度變小，球石的沖擊力產生的破碎效率開始降低，球石之間的研磨的粉碎效率逐漸提高。當漿料達到一定細度時，這時球石的沖擊對原料的破碎效果開始小于球石之間研磨產生的破碎效果。球石的研磨是滾動過程在球石接觸面上產生的作用力將原料破碎的過程。在研磨過程中，球石之間的接觸面越大產生的球磨效果越好，而球石規(guī)格越小產生的接觸面就越大，球磨效率就越高。根據原料破碎的理論，筆者設計了二次球磨的球磨工藝。在原料的球磨過程中 ，首先采用裝有較多大尺寸的球石將原材料進行初級破碎，當漿料達到一定的細度后，再將漿料轉到裝有較多小規(guī)格球石的球磨機中對原材料進行球磨。通過在不同階段采用不同規(guī)格的球石對原料進行球磨，球磨初期充分發(fā)揮大規(guī)格球石的沖擊粉碎作用，球磨后期充分發(fā)揮小規(guī)格球石的研磨粉碎作用，將二者有機組合后產生合適的效果。
在粗磨時，原料的顆粒比較大，球石的沖擊作用具有較好的粉碎效果，為了實現(xiàn)球石產生較大的球磨作用，需要球石在沿著球磨機的壁筒剛好上升到高點落下來才可以實現(xiàn)，這就需要球磨機具有合適的轉動速度。在實驗中，我們通過調整變頻器的頻率來實現(xiàn)對球磨機轉速的控制。在實驗中，我們采用相同的原料，相同的球石級配，讓球磨機在不同的頻率下運行8 h，然后檢測粗磨后漿料的細度，細度越小表示球磨效果越好。從圖3上可以看出當球磨頻率為46 Hz時，球磨效率高.由此我們在后面的實驗中將粗磨的球磨機頻率設定為46 Hz。
在粗磨的過程中，有時會出現(xiàn)積砂現(xiàn)象（石粒或砂未磨碎），經過跟蹤調查，發(fā)現(xiàn)產生積砂的主要原因有兩方面：球磨時水或助磨劑的添加量不足造成漿料的流速過慢導致球磨效率降低；球磨時球石磨損造成球石量不足，造成球磨效率降低。
針對上述原因造成的積砂現(xiàn)象，首先通過增加球磨時間將球磨機中積砂除去，然后嚴格保證加水量和助磨劑的添加量，避免出現(xiàn)流速過慢現(xiàn)象。在解決球石磨損方面，我們通過每磨一球，補加100 kg規(guī)格為Φ60的球石的方法進行生產。通過上述措施實施后，積砂現(xiàn)象沒有再出現(xiàn)，粗磨后細度和球磨電耗處于穩(wěn)定的狀態(tài)。
1） 粗磨時，當規(guī)格為Ф30、Ф40 、Ф50和Ф60球石級配比為15%:20%:30%:35%時，球磨時間在8 h以內時具有較高的球磨效果。
（2） 細磨時，采用規(guī)格為Ф20、Ф30、Ф40球石級配為65%:20%:15%時，具有較高的球磨效率。
（3） 球磨機的轉速對球磨效率也有一定影響，粗磨時球磨機變頻設在46 Hz球磨效率高；細磨時球磨機變頻設在42 Hz有較高的效率。
（4） 二次球磨比傳統(tǒng)一次球磨減少電耗18.8%，具有明顯的節(jié)能效果。
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