(管)磨机增效的途径有二：一是从粉磨机理出发，利用磨机本体相关零部件的不同功能对磨机结构进行科学的设计与改造；二是对粉磨系统进行优化。包括对入磨物料的科学处理，采用适宜的工艺流程及辅机设备等。在水泥生产过程中，用于粉磨物料所消耗的电能和金属材料占其生产总消耗的65％以上，而球(管)磨机又是电能有效利用率只有百分之几的低效粉磨设备。所以，长期以来人们一直在研究开发能替代这种高耗低效的粉磨设备，但球(管)磨机在短期内还不可能退出水泥生产的历史舞台，而如何提高其粉磨效率，却是国内外粉磨技术专家们历来的主要科研课题。例如选粉机的更新换代、预粉碎设备的机理更新、收尘(通风)装置的推陈出新及磨体衬板、隔仓板、研磨体级配等技术的改进与开发，都为磨机增效提供了必要而尚不充分的基础性技术条件，但对如何把研磨体的动能充分调动起来加以合理有效地利用，在这方面的科研实验投入却欠力度。1球(管)磨机增效技术的发展顾名思义，球磨机是用“球”(研磨体)来粉磨物料的，研磨体在磨体内的动态分布合理与否，是影响磨机粉磨效率最基本的因素。笔者于年在《水泥机械》(内部刊物)上发表过一篇题为《研磨体动态分析在球(管)磨机设计中的应用》的论文(年被正式摘编人高等院校教科书一《水泥生产机械装备》，由原武汉工业大学许林发主编)，其中用“质点动力学”的原理论证了研磨体在磨体横断面的基本动态分布(见图1)和动态研磨体所产生的冲击粉磨力及其所需的传动功率。在为管磨机机械设计提供理论基础和强度设计计算规范的同时，导出三种用于磨机设计所需的研磨体动态分布：即“抛射降落状态”、“泻流滑落状态”和“抛泻混合状态”(见图2)。由于这三种状态对研磨体的提升高度不同，所以其所需的传动功率也不同。从粉碎到研磨成细粉的机理程序而言，一般管磨机的首仓应采用具有冲击粉碎力的“抛落状态”，用以粉碎刚入磨的块状物料；尾仓则应采用具有滚蹭研磨功能的“泻落状态”，用以研磨细化进入尾仓的粗粉细渣物料。进人中间仓的多属粗渣小颗粒的物料，宜用“抛泻混合状态”来对物料进行细碎粉磨。这样就能把研磨体的动能得以较为合理、有效地利用，避免不必要的研磨体提升高度所消耗的传动功率，即可在降低能耗的同时提高粉磨效率。但是，在同一直径的磨体内，用相同的筒体转速，要同时得到这三种不同的研磨体动态分布，就只能利用衬板工作面具有不同的提升能力来实现。纵览国内外各种类型的球磨机衬板，能用数理计算数据来确定衬板面提升力度的,当属德国的伯力鸠斯公司开发的具有阿基米德对数螺线面的元楔形提升衬板(简称“阶梯衬板”,见图3)和日本川崎重工开发的具有提升兼分级、组合螺线面的KUC衬板(简称“双曲面衬板),这两种衬板均可用理论计算结合科研实验,求得其提升研磨体所需的力度(即提升角),KUC衬板还具有其分级效果和节电的实验数据。经生产实践验证,配套使用这两种衬板均能获得较大幅度的节电和增产,但这必须根据入磨物料特性和研磨体级配等相关的粉磨工艺条件,设计不同仓位的衬板工作面,而不能凡是这种类型的衬板就互相套用。在磨体的纵断面,研磨体动能有效利用的问题更为明显。如图4所示,入磨物料从进料端经粉磨到出料端,是由料位的高差形成的,但研磨体在磨体内部却是水平分布的。在出料篦板附近,有不少研磨体没有参与粉磨物料的工作,磨仓越长,这种情况越严重。解决这一问题的技术措施有三种,其中简易适用而又顾及相关因素的,当属丹麦史密斯公司的设计(见图5)。这种结构能将篦板附近的料位提高,增大该处的“料球比”,又不减少篦板的通风面积,同时还为磨体首仓的研磨体填充率低于尾仓,为“料往高处流”创造了条件。因为首仓的块状物料需要落差大的研磨体来冲击粉碎,对小直径的磨机更有必要。结合前述三种不同的研磨体动态分布,在设计磨内各仓的研磨体级配时,其填充率是逐仓递增而不是以往习惯用的递减。研磨体动态分布在磨体内的纵断面还有一个问题,即一般管磨机的尾仓长度较长,要占磨腔有效长度的50%~65%,其中研磨体的动态分布是两端高中间低,形成悬练线似的提升高度,这不仅造成研磨体向该仓的中部分级,而且中部的研磨体还会产生“内摩擦结团滑落”的现象,使研磨体之间的相对滚蹭摩擦力度大为减小,影响了尾仓研磨体的研磨效率。丹麦史密斯公司开发了一种丹尼尔环(Canularings)的机件,我们称其为“活化环”(也有称挡球环、挡料环、活化衬板的),把它每隔1m左右装在磨机的尾仓,不仅解决了研磨体向中间分级和结团滑落,而且还能使研磨体形成三维滚蹭的研磨动态,强化了研磨能力和粉磨效率,综合采用上述经实践验证和行之有效的磨机易损配备件,磨机将有明显的增效效果。例如云南某水泥厂的Φ2.6m×13m开流三仓水泥磨,主电机功率0kW,额定电流A,改造前装球量78t,运行电流~A,改造后装球增至90t,运行电流却降到95A,台时产量提高20%多,比表面积增加40m2/kg以上,而其投入主要是易损配备件重量差的差价和一次性的技术服务费。但具体设计上述易损配备件时,必须结合物料特性、研磨体级配、配套辅机性能等粉磨工艺条件,综合其相关因素和相应的科研数据,按料球比适中的均衡粉磨来确定其仓室长度、篦板开孔率、篦孔宽度、筛孔尺寸、扬料板插入深度和中心板直径等,不能不顾具体工艺条件而相互套用。关于隔仓板的类型，只用于隔离不同规格研磨体的单层隔仓板，在20世纪80年代，已被具有适应不同粉磨工艺要求的“双层隔仓板”和“三层隔仓板”所替代，后者是在新型双层隔仓板的中间，加夹一层用钢板冲孔的细筛板，这种筛分型隔仓板，最初是由F.L史密斯公司在年为该公司新开发的康比当(COMBIDAN)微介质水泥磨配套设计的(见图6)。我国珠江、柳州、顺昌等水泥厂，用的就是规格不同的原装康比当磨。其开发科研论文发表在德国((zKG》杂志年第11期上。我们根据这种筛分隔仓板的机理，结合其在使用中发现的问题和实际需要、作了必要的研究、改进和实验，使这种筛分型隔仓装置可按不同的粉磨工艺需要，调控被粉磨物料的粒度和通过量，以保持首、尾仓的均衡粉磨和充分利用研磨体动能的“料球比”，使磨机得以增效。另外，还将双隔仓的篦板和盲板按“磨损区”分成小块装配。磨损区以外的部分，长期无需更换，使库存易损盲、篦板备件的重量减轻36％～48％，同时也便于大型件的安装与拆卸。根据实验统计资料，当研磨体填充率Φ=30％、磨体转速n=32／D?(dmin)时，磨损区的范围在(0．48～0．78)R之间(尺是磨体有效内半径)。这是由于磨损是由摩擦力形成的，而摩擦力是由研磨体与篦、盲板的相对滑动和正压力组成的。在靠近中心的内层研磨体，与篦板相对滑动大，其正压力却趋近于零，而靠近筒体衬板的外层研磨体与上述情况相反，于是在篦、盲板的磨损区磨出弧形凹坑而失效。2球(管)磨机增效技术的应用以上是利用磨机本体相关零、部件的不同功能，使研磨体动能在不同的粉磨过程中得以增效的开发与应用。其实这也是将磨机换代的科研设计成果用于早期设计磨机的增效改造。但从整个粉磨生产系统而言，这只是其中的一个重要部分，还有诸如粉磨工艺流程及其配套辅机的性能，以及对入磨物料的科学处理等，这些因素对磨机的产量和质量都很敏感，结合Φ2.2m磨机的增效技改简述如下。2．1入磨物料特性与产品细度物料特性包括人料水分、温度、粒度和品种配比，对产、质量都有影响。(1)物料综合水分对粉磨性能很敏感，常规设计要求≤0．5％，最高不大于1．0％，当超过1．5％时，产量会明显下降，同时磨尾收尘系统会结露、积灰堵塞和“糊袋”“结痂”。有些Φ2．2In磨为此在出料罩旁加置煤火炉，把排烟筒接入出料罩，造成磨内通风“短路”而影响粉磨能力。如在进料端加置热风管，对烘干物料还能起些作用，但必须负压操作。另外，选粉机的选粉效率也会明显下降，形成粉磨系统的恶性循环。因此，物料水分必须在入磨前解决，其投入会在粉磨效率中得到回收。(2)人料温度过高时，物料易粉碎而难磨细，经粉碎研磨到尾仓，温度超过℃，粉体料粒间相互吸附粘结，造成“糊球”“堵篦”和石膏脱水，影响了磨机的产量和水泥的质量。对人料温度一般要求≤60℃，最高不超过80℃，用磨内通风把出磨料温控制在℃以下，超过℃时石膏脱水率会加剧。实践表明，入料温度超过～℃，产量下降约15％一20％，同时细度变粗1％～3％。(3)入料粒度是确定磨机台时产量的主要依据，磨机增效的重要条件是降低人料粒度，一般设计磨机产量的人料粒度为20～25mm。在球磨机前加置预粉磨或预粉碎设备，均能大幅度提高粉磨效率而增产节能。如辊压机、CKP辊式磨、HORO筒磨等预粉磨设备，用循环预粉磨流程，可增力％，如用联合粉磨流程，则产量可增产一倍。加置预粉碎设备的增产率约为预粉磨设备的一半，这仅指主机增产的可能性，能否完全兑现，还要看选粉机、通风收尘系统等配套辅机的综合性能和主机本体有效利用研磨体能动的程度如何。关于喂料粒径与产量之间的计算公式，由于涉及的变动因素多而杂，如成品细度、物料的功能指数和粉碎比、料粒中不同粒径的配比等，故很难得出一个简单准确的计算公式。根据综合有关专家、教授的论述、实验和Bond粉碎理论，结合实用统计数据，得出的粗略计算公式为：QB=QA(da／dB)X。式中指数X=0.10.15，用此式验算设置辊压机粉磨流程的Φ4.2m×11m水泥磨，旋窑熟料粒径dA≤25mm，生产42.5普硅水泥，不经辊压机预粉磨时的产量QA≈88t/h左右，经辊压机后的粒径dB≤2mm，取X=0.1～0.15，代入上式可得其产量QB=QA(dA/dB)0.1～0.15=～t／h。实测其平均产量约t／h，结果与计算平均值相符；另外l台设置辊压机配O—Sepaj睦粉机联合粉磨流程的Φ2.4mm×12m水泥磨，生产32．5级矿渣水泥，设置前的产量QA≈22t/h(配Φ4m璃心选粉机闭流生产)，旋窑熟料以dA≤25mm，加置辊压机，组成联合粉磨的dB≤2mm，仍按X=0．1～0．15计算其产量，QB=QA(dA／da)0.1～0.15=28．3～32．1t／h，平均30．2t/h，实测其平均产量为41t/h左右，其中10t/h左右是由辊压机出料直接进选粉机选出的成品，故磨机的实际产量与计算值相符，此即联合粉磨的效果。对Φ2．2m小型磨来说，宜用简单易行投资少的预粉碎设备，如冲击破、反击破、细锤破、细鄂破、柱式磨等，其中冲击破和柱式磨的“粉碎比”较大。在人料粒径≤30mm时，5mm以下的颗粒能保持在60％以上，且2mm以下的居多。必须