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水泥机械设备 河北理工大学材料学院 第二章：粉磨设备---球磨机 第二章：粉磨设备---球磨机 第一节：概述 球磨机的优点 1）对物料的适应性强，能适应各种性质物料的粉磨，如硬的，软的、脆的、韧性的物料等；且生产能力大； 2）粉碎比大，可达300以上，能将入磨粒径为25~40mm的物料粉磨到1.5~0.07mm以下，产品细度比较稳定，且容易调节； 3）可在多种条件下操作，既可干法作业也可湿法作业，既可间歇操作也可连续操作，还可以实现粉磨兼烘干； 4）结构简单、坚固，操作可靠，维护方便； 5）有很好的密封性，可以负压操作，防止灰尘的飞扬。 球磨机的主要缺点 1）工作效率低，耗电大。电能利用率低，其能源有效利用率只有2~7%左右； 2）机体笨重，大型磨机可达几百吨，初次投资巨大； 3）由于筒体转速很低，如用普通电动机驱动，则需配置昂贵的减速装置； 4）粉磨介质和衬板消耗量很大； 5）操作时噪音大。 球磨机的工作原理 球磨机是水平放置在两个大型轴承上的低速回转的筒体，它工作时依靠电动机经减速装置驱动筒体以一定的工作转速旋转。筒体内装有各种型式的衬板，用以保护筒体并将磨内粉磨介质提升到一定的高度；由于介质本身质量的作用，产生抛落或泻落，冲击筒体底部的物料，同时在磨机筒体回转过程中，粉磨介质还有滑动和滚动，使介于其间物料受到磨剥作用，这样不断地冲击和磨剥而将物料粉磨成细粉。磨内物料在承受粉磨介质冲击与研磨的同时，又由于筒体相邻两个横断面上的料面高差所形成的粉体动压力，物料缓慢地向磨机卸料端移动，直至卸出磨外，完成粉磨作业。 球磨机的规格一般用不带磨机衬板的筒体内径和筒体长度（D×L）来表示。有时间歇式球磨机以装填物料的吨数来表示。 球磨机的分类 球磨机的种类很多，分类也极不统一，主要的分类方法有： （1）按筒体的长度与直径之比分： 1）短磨机：长径比在2以下时为短磨机。一般为单仓，用于粗磨或一级磨，或将2~3台球磨机串联使用。 2）中长磨机：长径比在3左右时为中长磨机。 3）长磨机；长径比在4以上时为长磨机或称管磨机。中长磨和长磨，其内部一般分成2~4个仓。 磨机的筒身越短，物料在磨内停留时间越短，有些粗大颗粒还未经粉碎就从卸料端排出，产品粒度的均匀性差。短磨机一般配有分级设备，组成圈流粉磨系统。 球磨机的分类 （2）按筒内仓室数目分： 1）单仓球磨机：在单仓磨机内，粉磨介质在筒体内分布与物料粉磨过程不相适应。 2）多仓球磨机：多仓球磨机是将单仓管磨机用隔仓板分隔成几个仓室，从喂料端开始，各个仓装入的粉磨介质的尺寸依次缩小，以适应磨内物料粒度的变化，这样，头仓以冲击为主粉碎物料，最后一仓以磨剥方式为主进一步将物料磨细。 球磨机的分类 （3）按磨内的粉磨介质形状分： 1）球磨机：磨内装入的粉磨介质主要是钢球或钢段。这种磨机使用最普遍。使用钢段，增加粉磨介质与物料接触面积，以增强粉磨介质对物料的磨剥作用。 2）棒球磨机：这种磨机通常具有2~4个仓。在第一仓内装入圆柱形钢棒作为粉磨介质，以后各仓则装入钢球或钢段，也称棒球磨机。 棒球磨的长径比L/D＝5为宜，棒仓长度与磨机有效直径之比应在1.2~1.5之间，棒长较棒仓长度应短100mm左右为宜，以利于钢棒平行排列，防止交叉和乱棒。 3）砾石磨：磨内装入的粉磨介质为砾石、卵石、瓷球等。用花岗岩、瓷料等作衬板，用于生产白色或彩色水泥以及陶瓷工业。 球磨机的分类 （4）按卸料方式分； 1）尾卸式磨机：物料由磨机的一端喂入，由另一端卸出，称为尾卸式磨机。 2）中卸式磨机：物料由磨机的两端喂入，由磨体中部卸出，称为中卸式磨机。相当于两台球磨机串联使用，这种磨机设备紧凑，流程简化。 球磨机的分类 （5）按传动方式分： 1）中心传动式磨机：这种磨机的传动装置是电动机经过减速器驱动传动轴，传动轴的轴心与磨机筒体的中心线一致。 2）边缘传动式磨机：这种磨机的传动装置是电动机经过减速器驱动与磨机筒体中心线平行的传动轴，再通过这根轴上的齿轮带动固装在磨机筒体端盖上的大齿环，使磨机筒体回转。 球磨机的分类 （6）按操作方式分： 1）间歇操作式磨机：间歇式球磨机构造简单，装料卸料是不能同时进行。粉磨效率和生产能力都较低，在陶瓷工业普遍用来粉磨坯料和釉料。 2）连续操作式磨机：装料、卸料连续进行，生产能力大。 球磨机的分类 （7）按生产方式分： 1）干法磨机：干法粉磨喂入物料的水分不能高，否则物料发生粘结，排料不畅，干法粉磨的产品为粉料。 2）湿法磨机：湿法粉磨物料与水混合一起粉磨，粉磨产品为料浆。湿磨时物料容易流动，水能及时将细粒冲走，防止过粉碎现象。另外，水和溶解在水中的表面活性物质，渗入物料显微裂缝，有助于物料的细磨。因此，湿磨较干磨生产能力高，单位电耗低，但介质磨耗较高。 第二节 球磨机的构造