球磨机喷水装置的结构参数与应用分析

作者：红星机器 发表于： 2016-01-23 13:12:06

杨帅军老师 红星技术工程师

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一台球磨机就可以满足4000t/d水泥熟料生产线的生产需求，球磨机设计有喷水装置，设计目的是稳定料层厚度降低磨机出口气体温度，减少磨机振动稳定操作。本文仅对喷水装置的开启条件、喷水量的控制等使用与维护问题进行介绍。

一、球磨机喷水装置的结构与技术参数

1、球磨机喷水装置的结构

球磨机喷水装置包括泵站、控制阀、管路、喷头等部件。泵站、控制阀安装在磨外，而喷头安装在磨机内部，喷水管路磨机内外都有布置。

喷水时必须要保证喷洒的水不能直接洒在热的钢球或筒体内，以防止对衬板的损坏。喷头喷水端长度为400mm，喷水端距离筒体碾磨轨迹（无料）高度为400mm。这样布局是为了保证喷水喷洒的均匀性，可使物料在筒体内较易形成稳定料床，改善粉磨工况。

2、相关重要技术参数

喷水流量和喷水压力都直接在中央控制室有数据显示，泵站由中控室控制，泵站电机为变频电机，可以自由在0~50Hz间任意调节。实际喷水量可以根据现场工况条件由工艺工程师决定。喷头的设计要使喷出的水雾呈散射状，以扩大水雾与物料的接触面，加强磨机内部热交换的效果。

二、球磨机喷水装置应用分析

1、球磨机喷水装置的开启条件

在很多球磨机现场实际应用中，当出磨温度较高（≥95℃）时，物料在筒体内的流动性加快；当入磨的物料过于干燥、水分较低，磨机的烘干能力大于物料的平均水分时，物料在筒体内的流动性也很好，磨机磨况就变得不稳定，振动很容易加大，不利于设备安全运转。这些情况下都需要开启喷水装置。

2、球磨机喷水的定量控制

球磨机在筒体内喷水，喷水的量要根据粉磨物料的状态确定，对于稳定的粉磨系统，循环风量是有一定限量的，能够处理的水量也是一定的，入磨物料干燥含水分低时，磨内喷水量要大，反之喷水量就小。合适的喷水量会对筒体内的物料形成稳定料层，使物料在筒体内的移动速度适当，增强碾磨效果，改变筒体内物料粒度的配置比例，改变物料在筒体内的流动性，从而使钢球运行中的振动频率减小，对稳定系统操作、提高磨机产量及运转率具有立竿见影的作用。

如果喷水量大，物料平均水份超过磨机的烘干能力时，物料因粘结结皮，形成缓冲层，降低粉磨效率，会增加物料分离和风料提升难度，降低了出口温度，增加循环风机负荷，易造成厚料层，虽然能及时将差压降下但若持续时间长，料子堆积过多易形成磨机功率过流引起振动跳停。磨内物料长时间出不去，磨内循环加大，如不及时减产或减水易过载跳磨，且在钢球前面过量的水分会增加能耗，使物料在筒体内流动性变慢。虽然增加磨机稳定性，但是降低了磨机系统的干燥能力。当筒体内料层变厚，主电机电流高时可减少喷水量。如果喷水量少，不易形成料层，振动大不易操作，主电机电流波动大，加剧衬板磨损。喷水量过少磨内温度太高，料层不稳钢球易振动。当筒体内料层变薄，主电机功率小时可增加喷水量，主电机电流高时不能增加喷水量。

3、球磨机喷水对磨机出口温度的影响

球磨机设计要求给料水分≤12%；产品水分≤0.5%；入磨温度≤350℃；出磨温度≤95℃。在粉磨水泥原料时，大多数用窑尾气烘干。只有在烘干能力与粉磨能力达到动态平衡时，才能实现系统稳定，故必须根据工况，正确及时调整热风，以满足粉磨对烘干的要求。磨机粉磨过程中产生的热量主要靠球磨机筒体表面传导、磨机内部通风和出磨物料带出等三个途径散热，其中出磨物料带出是主要的散热手段。系统设计的基本步骤是根据物料平衡要求，确定进出磨物料量、蒸发水量和进出磨风量。

球磨机出口温度对保证生料水分合格和磨机稳定具有重要的作用，在正常情况下，出磨废气温度的高低直接说明物料在磨内烘干的状况，所以在操作中必须结合参数的变化，采取相应的措施，合理正确地调整风温及风量。

值得注意的是，虽然可以采用磨内喷水的方法控制出口温度。可是如果磨机运行状态良好，突然开启了喷水装置，而喷水量的变化会对所形成的稳定料床有影响，对料层厚度、磨机负荷和研磨效率影响也较大，即容易引起磨机磨况的不稳定，所以磨机工况稳定时不轻易采用调节喷水来控制出磨温度。

4、球磨机喷水对磨机产量的影响

球磨机磨内的适当喷水可以使一些超细物料在磨内不再呈现悬浮状态，从而减少了分离器阻力，降低了磨机进出口压差，减轻了粉磨系统循环风机的负荷，使粒度合格的物料能及时从磨内分离出去，所以在一定程度上提高了磨机产量。

5、球磨机喷水装置的维护

球磨机在实际生产过程中，磨内喷头易堵及容易损坏和磨内喷水管路断裂，常使磨内喷水不均。所以喷嘴和磨内水管应按1个月左右的间隔进行检查，看其是否有污垢或者磨损，如有必要，应该立即进行更换。

正确使用和维护好球磨机喷水装置是确保球磨机安全正常运行的重要条件，生产单位可以根据自身工况条件确定球磨机喷水装置的使用与否。在恰当的时机对磨机适当的喷水，能够保证磨机烘干能力和粉磨能力相平衡，从而使磨机达到较好的粉磨运行状态。