(1)起填充作用。降低大球間的空隙率,限制物料流速。

　　(2)起能量傳遞作用。大球通過它將能量傳遞到空隙中的物料上。

　　(3)將空隙中的物料“擠”出,置于大球的作用區域內。

　　二級配球主要考慮以下幾個參數:

　　(1)大球的直徑。與多級配球一樣,取決于入磨物料的粒度。不同的是,它是以物料中所占比例較大的即有代表性的粒徑為依據。實際應用中可以以多級配球中的次級球徑為準。如在多級配球中最大球徑為100mm,在二級配球中則應選擇Φ90mm的鋼球。

　　(2)兩種球的配比。原則上應保證小球的摻入量不影響大球的填充率。一般小球占大球重量的3%～5%,實際應用中應先取下限,然后根據生產情況進行增補。

　　(3)小球的直徑。它取決于大球間空隙的大小,即與大球的直徑有關。據有關資料介紹,小球直徑應為大球的13%～33%。

　　在多級配球中,物料對鋼球的沖擊力、沖擊次數、存料能力的要求都依賴于平均球徑。在二級配球中,鋼球的沖擊力、沖擊次數由大球的直徑來決定,而存料能力主要與小球的直徑、裝載量有關,受大球直徑的影響很小,從而緩解了沖擊力、沖擊次數與存料能力之間的矛盾。因此,相對來講,二級配球比較簡單,在參數的選擇上也比較容易做到綜合考慮。

4 兩種配球法的應用效果及認識

　　表1為葛洲壩水泥廠Φ3m×9m水泥磨一倉先后實施的兩種配球方案。

表1 Φ3m×9m水泥磨一倉兩種配球方案比較

　在裝載量相等的情況下,多級配球因鋼球的總個數多(Φ30mm的鋼球作用很小,不納入二級配球的總數中),故具有的沖擊次數較二級配球多。從平均球徑的大小可知,二級配球具有較強的沖擊力。

　　兩種配球的存料能力可以通過容積密度的大小來比較。多級配球的容積密度等量于其加權球徑即平均球徑為80.45mm的鋼球堆積密度,約為4620 kg/m3。在二級配球中,假設小球在不影響填充率的情況下充分填入大球的空隙中,則小球的摻入使Φ90mm鋼球的容積密度提高了32.8kg/m3,即達到4623 kg/m3,與多級配球的容積密度十分接近,因此可以認為它們的存料能力是相同的。

葛洲壩水泥廠采用二級配球后,水泥磨的平均臺時產量提高了1.3t/h(見表2),其原因主要與以下兩點因素有關:

表2 兩種配球方法的磨機臺時產量比較(t/h)

　(1)該廠Φ3m×9m水泥磨入磨熟料中難磨礦物C2S和C4AF含量較高,易磨性差(相對易磨系數一般在0.76～0.84之間),入磨前未經預破碎,粒度大且不穩定。

　　從熟料的特性來分析,需要加大一倉鋼球的沖擊力,在多級配球時即要提高鋼球的平均球徑,但平均球徑的提高又會導致空隙率增加,鋼球的存料能力減弱而容易出現竄料現象。因此平均球徑往往很難提高到滿足熟料的沖擊力要求。物料的粒度越大、強度越高時,存料能力與沖擊力之間的矛盾在多級配球中表現就越突出。在二級配球中則不存在這種矛盾,因為它可以通過大球和小球來分別滿足物料對沖擊力和存料能力的要求,故體現出優越性。

　　(2)生產品種多。該廠目前生產的水泥有三個標號十個品種。不同品種的水泥除了細度控制指標有很大的區別外,礦渣摻量一般有0～50%的波動范圍,從而引起入磨物料的綜合粒度和易磨性有較大的波動。

　　由于生產品種變化頻繁,與級配參數密切相關的物料粒度、易磨性和細度指標無法把握,故很難選擇出合理的級配參數。表1中的多級配球方案實際上是一個綜合方案,對各個單一的水泥品種都不可能是最佳的。這也是采用多級配球產量較低的原因之一。

　　從表2可以看出,對于各個單一的水泥品種,二級配球的臺時產量并不總是高于多級配球,說明其使用效果并不具有絕對優勢,因此,不能根據某特定的粉磨條件下的臺時產量的高低來判斷兩種配球方式的好壞。兩種不同的配球方法有各自的優缺點,實際應用中應當結合物料的特點來進行綜合分析。