研磨技術(shù)對球磨機節(jié)能降耗的影響

黃賓　蘇小紅

摘 要：在陶瓷企業(yè)，球磨設(shè)備的電耗占生產(chǎn)總電耗的30%左右。提高球磨機效率、降低能耗、減少生產(chǎn)成本是企業(yè)提高競爭力的當(dāng)務(wù)之急。本文從研磨介質(zhì)的角度出發(fā)，立足于現(xiàn)有的原料球磨裝備，從技術(shù)層面分析了萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球石的應(yīng)用對陶瓷企業(yè)球磨機節(jié)能降耗的影響。

關(guān)鍵詞：研磨；球磨機；節(jié)能降耗

1 引言

在陶瓷生產(chǎn)中，球磨設(shè)備是陶瓷廠的主要機械設(shè)備之一， 它的電耗占陶瓷廠總電耗的30%左右。因此如何提高球磨機的效率、降低能耗、減少生產(chǎn)成本， 對企業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。考慮到陶瓷企業(yè)原料制備技術(shù)的升級換代，球磨裝備也面臨著更新?lián)Q代。而對于原來的球磨設(shè)備來說，如何實現(xiàn)節(jié)能降耗，這是大多數(shù)陶瓷企業(yè)需要面對的現(xiàn)實問題。本文從研磨介質(zhì)的角度出發(fā)，立足于現(xiàn)有的原料球磨裝備，從技術(shù)層面進行分析，并結(jié)合球磨設(shè)備和球石質(zhì)量及級配，使陶瓷生產(chǎn)實現(xiàn)節(jié)能降耗的效果。

2 間歇式球磨機的使用現(xiàn)狀

目前，間歇式球磨機（下面簡稱“磨機”）是中國陶瓷行業(yè)原料生產(chǎn)工序中最普遍使用的生產(chǎn)裝備，用磨機制備陶瓷漿料普遍存在這樣的問題：一是球磨時間長、單位電耗高和球石（研磨介質(zhì)）損耗大等；二是原料生產(chǎn)管理人員對降低磨機制漿工序生產(chǎn)成本的關(guān)注度主要集中在降低球石消耗方面，而在降低球磨時間、降低用電成本和用電量等方面的關(guān)注度較弱；三是因磨機的料球比不合理導(dǎo)致磨機啟動困難甚至于燒壞磨機主電機等。有數(shù)據(jù)顯示，陶瓷原料球磨工序所消耗的電量占陶瓷企業(yè)生產(chǎn)總耗電量的30%甚至更多，因此，如何有效解決陶瓷漿料制備中出現(xiàn)的問題和實現(xiàn)節(jié)能降耗，是陶瓷企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低成本不容忽視的問題。

3 金剛研磨技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

佛山金剛企業(yè)集團萍鄉(xiāng)市金剛科技有限公司秉承佛山市陶瓷研究所在磨機研磨技術(shù)領(lǐng)域的科研成果，研發(fā)生產(chǎn)出鋯鋁球石用于代替原來的傳統(tǒng)鵝卵石對泥料進行研磨，并為鋯鋁球客戶提供量身定制的磨機節(jié)能降耗技術(shù)服務(wù)，企業(yè)產(chǎn)品領(lǐng)域涉及拋光磚、外墻、仿古、日用陶瓷等，通過在陶瓷生產(chǎn)企業(yè)中實際應(yīng)用，在節(jié)能降耗方面取得了較好的效果。

縱觀其研磨技術(shù)的優(yōu)勢，跟現(xiàn)有的技術(shù)相比，表現(xiàn)在三個方面：第一，不需要購置多少設(shè)備，因為設(shè)備投資成本非常大，尤其是市場環(huán)境不好的情況下，投資是一個大事；第二，不增加成本；第三，不增加資金投入。該技術(shù)分為兩種：一段研磨技術(shù)和二段研磨技術(shù)。一段研磨技術(shù)采用的是間隔式濕法球磨機；二段研磨技術(shù)采用的是新的球磨工藝方法，該方法已申請發(fā)明專利，目前已進入了實質(zhì)審查階段。

4 研磨技術(shù)對節(jié)能降耗的影響

研磨技術(shù)對陶瓷企業(yè)球磨機節(jié)能降耗的效果在一段研磨和二段研磨中有不同的表現(xiàn)。

4.1 在一段研磨中的節(jié)能效果

研磨技術(shù)在一段研磨中對節(jié)能降耗的影響效果有三個方面：一是節(jié)省球磨時間10%以上；第二，節(jié)省用電10%以上，增加球磨產(chǎn)量5%以上。具體以廣東某拋光磚企業(yè)為例，從2011年至今， 應(yīng)用在該企業(yè)的兩個40 t球磨機上，一個球磨機生產(chǎn)底料料漿，篩余1.0%～1.2%；另一個球磨機生產(chǎn)面料料漿，篩余0.6%～0.8%。原磨機使用礬土中鋁球作為研磨介質(zhì)，后采用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球介質(zhì)，通過生產(chǎn)中實際的球磨時間、漿料耗電、磨機加料等對比發(fā)現(xiàn)，使用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球介質(zhì)的磨機，球磨時間能降低2 h/球，耗電量降低5度/t，磨機加料增加3 t/球（表1、表2）。此外，實踐還證明，使用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球比用礬土中鋁球介質(zhì)，能增加面料坯體白度0.5～1.0，相應(yīng)減少面料增白劑用量5%～10%。這是因為一方面礬土中鋁球的鐵含量在0.5%～0.6%，而且它的磨損量比較大，而鋯鋁球的磨損量僅為中鋁球的1/3，另一方面，鋯鋁球的鐵含量在0.5%以下，對提高產(chǎn)品的白度有利。

福建某外墻磚企業(yè)，漿料篩余為1.5%～1.8%，使用20 t球磨機，原磨機使用礬土中鋁球作為研磨介質(zhì)。對比原有磨機，采用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球介質(zhì)的球磨時間降低了

3 h/球，耗電量降低6度/t，增加球磨產(chǎn)量2 t/球（表3）。

日用瓷方面，以湖南醴陵某日用瓷企業(yè)為例，用5 t的球磨機，原磨機用鵝卵石作為研磨介質(zhì)，漿料篩余1.0%～1.5%，采用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球后，漿料耗電降低18度/t，磨機加料增加0.8 t/球，鋯鋁球磨損量僅為鵝卵石的1/12或更低（表4）。

對于降低用電量需要說明的是，目前全國各地陶瓷行業(yè)都有階段性的電價，在以上具體實例中，各陶瓷企業(yè)所在地均不同程度實行階段差別電價政策。低谷用電（晚23時至早上7時）電價比平谷用電價格低50%及以上，采用萍鄉(xiāng)金剛研磨技術(shù)能降低10%及以上平谷用電量，通過電價結(jié)構(gòu)性調(diào)整進一步降低用電成本。即采用萍鄉(xiāng)金剛研磨技術(shù)能把時間降下來，不僅能降低用電量，還能從電價的結(jié)構(gòu)性方面降低成本。另一點需要說明的是，目前江西省部分地區(qū)實行以用電量作為征稅的主要依據(jù)，如何降低用電量尤其是降低用電大戶——磨機生產(chǎn)用電更是陶瓷企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

4.2 在二段研磨中的節(jié)能效果

所謂二段研磨技術(shù)，就是將原料按配方配料，并將專用耐磨球石和原料向第一段球磨機投料，按工藝控制參數(shù)進行第一段研磨得到一段漿料，將一段漿料輸送至裝有專用耐磨球石的第二段球磨機中，按工藝控制參數(shù)進行第二段研磨得到二段漿料。這種二段研磨技術(shù)是間歇式球磨+間歇式球磨。金剛研磨技術(shù)在二段研磨中可節(jié)省球磨時間20%以上，節(jié)省球磨用電20%以上，提高球磨產(chǎn)量5%以上。

以廣東某拋光磚企業(yè)為例，該企業(yè)采用40 t球磨機，原磨機使用礬土中鋁球作為研磨介質(zhì)，采用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球介質(zhì)后，球磨時間降低了4 h/球，漿料耗電降低12度/t，磨機加料增加3 t/球。這個節(jié)能效果在底料和面料中的應(yīng)用基本一樣（表5、表6）。而在湖北某拋光磚企業(yè)中也呈現(xiàn)出相同的效果，該企業(yè)采用60 t球磨機，原磨機使用礬土中鋁球作為研磨介質(zhì)，采用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球介質(zhì)后，底料和面料制漿的球磨時間降低了4 h/球，漿料耗

電降低12度/t，磨機加料增加4 t/球（表7、表8）。

5 結(jié)語

研磨技術(shù)服務(wù)在原料制備中是一個很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它包括多方面的內(nèi)容，如安排研磨技術(shù)工程師進駐合作陶瓷企業(yè)的球磨生產(chǎn)工序，到現(xiàn)場去了解包括工藝參數(shù)、篩余、比重、粒徑、球石的調(diào)整和磨機配置等球磨生產(chǎn)工序?qū)嶋H情況，再根據(jù)企業(yè)需要量身訂制研磨技術(shù)服務(wù)方案，并定期或不定期的指定研磨技術(shù)工程師持續(xù)跟進、指導(dǎo)和監(jiān)控企業(yè)磨機運行狀況，確保磨機穩(wěn)定的節(jié)能降耗效果。事實證明，只有采用質(zhì)量好的球磨介質(zhì)，調(diào)整合適的球石級配和工藝參數(shù)，才能使原料的料漿制備在球磨時間、漿料耗電、球磨加料等方面達到最佳效果，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。