分析物料在球磨机中受力和运动情况

导读:到达C1CC2界面时，物料和研磨体都达到最大速度，获得最大动能(4)在C1CC2界面处，物料的动能通过于物料、研磨体或衬板碰撞转化为对物料的破碎力同时物料还受因研磨体运动碰撞产生的冲击力P，得到进一步的破碎同上分析：越靠近球磨机简体的外层物料承受作用力越大，受粉磨作用越大；越靠近运动轨迹内层物料承受作用力越小，受粉磨作用越小。

分析物料在球磨机中受力和运动情况 先来看下面物料在球磨机中运动的轨迹图： (1)圆周运动轨迹内(C1CC2界面到A1AA2界面)：较细物料填充在球磨机的研磨体的间隙中，研磨体构成的支承骨架承受着主要的作用力G1、N1、F，物料受力较小。

对物料主要是因研磨体相对滑动和旋转而产生研磨作用，但是应做抛落运动的研磨体直径都较大，研磨体总表面积较小，所以对物料的总研磨作用较弱小。

而当物料因粒度较大无法填允进研磨体间隙中时，则要承受通过研体传递来的作用力(G1、N1、F)而产生的研压作用及研磨体滚动而产生研磨作用。

可见在这段运动轨迹中，对较粗物料有着较强的破碎和研磨作用，对较细物料的粉磨作用则较弱。

由上图分析：越靠近研磨体的脱离点A1AA2界面，这种粉磨作用则越弱；越接近靠近筒体的外层运动轨迹，这种作用则越强。

(2)在A1AA2界面到B1BB2界面运动轨迹内，物料虽是呈密集念填充在研磨体内，但只受微小的作用力，对物料几乎没有破碎和研磨作用。

(3)在B1BB2界面到C1CC2界面运动轨迹内，物料同研磨体一样，也是呈松散状，相互之间几乎没有作用力，也是一个势能向动能转化的过程。

在此过程，因研磨体于物料呈松散状，空气阻力和气流的影响就不能不考虑，较细物料因受空气阻力的影响最大，必然会逐步向运动轨迹的内层运动，同时随着气流向磨尾方向较怏速度运动；对较粗物料，空气阻力和气流影响则较小。

相对而言能落在运动轨迹的较外层，随气流向磨尾运动速度也较慢；研磨体的运动则几乎不受此影响。

到达C1CC2界面时，物料和研磨体都达到最大速度，获得最大动能 (4)在C1CC2界面处，物料的动能通过于物料、研磨体或衬板碰撞转化为对物料的破碎力同时物料还受因研磨体运动碰撞产生的冲击力P，得到进一步的破碎同上分析：越靠近球磨机简体的外层物料承受作用力越大，受粉磨作用越大；越靠近运动轨迹内层物料承受作用力越小，受粉磨作用越小。

综上所述，在球磨机以抛落式运动为主的粗糙仓，粉磨作用主要发生在C1CC2界面到A1AA2界面段圆周运动轨迹内和C1CC2界面处。

球磨机主要靠研磨体群落下时产生的冲击力而粉碎物料，同时也有部分研磨作用。

而此粉碎和研磨作用均是越靠近球磨机筒体的外层．其作用越大；越靠近运动轨迹内层，作用则越小。

另外，在B1BB2界面到C1CC2界面运动轨迹内，气流对物料的筛分作片用是有助于粉磨能力的发挥，即：研磨体运动几乎不受影响；粗物料能落到粉磨能力强的外层，向磨尾运动较慢能得到较充分的粉磨；而细物料则落在粉磨能力较弱的内层，较快通过粗磨仓。

。

球磨机磨球的受力与运动

球磨机磨球的受力与运动 由于球磨机磨球在离心状态下不发生磨矿作用，故对此状态下的磨球运动不做分析。

当其作泻落式运动时，目前仅能对此运动状态作定性描述，还不能建立运动方程式，难于用数学方法对其运动及力学作量化描述。

在抛落状态时，磨球和物料在摩擦力、离心力和衬板凸峰的携带下被提升到一定高度后与衬板脱离，先升高、后下降到抛物线轨迹落下。

一方面磨球随筒体圆周运动；另一方面磨球与磨球、磨球与磨粒之间发生碰撞和辗磨，即作随机的相对运动。

当磨球达到一定高度后被扫荡撞击并辗碎物料为一个工作循环。

在这个复杂的运动过程中，磨球随受着抛落时的较大冲击力和磨球之间碰撞时较小冲击、法向压力、切向力及磨粒的磨削作用。

研究磨球在球磨机内的运动规律，一般分析筒体内最外层球的运动来说明其运动规律。

为了使问题简单化现做如下假设： 1、循环运动假设，在轴向各个不同的垂直断面上磨球的运动状态完全相似； 2、无干涉假设，球与筒壁及磨球之间无相对滑动； 3、质点假设，略去磨球的直径不计，则外层球的回转半径可以用筒体内的半径来表示； 4、无影响假设，球磨机筒体内物料对于磨球运动的影响可以忽略不计。

。

球磨机的运行情况和控制方案

球磨机的运行情况和控制方案 某电厂#1炉为哈尔滨锅炉有限公司生产的超高压自然循环、中间再热，固态排渣煤粉炉，型号为HG-420/https://www.flowerba.com/型单汽包，配两套钢球磨中间储仓式制粉系统。

钢球磨煤机为MG350/600型。

中储式球磨机制粉系统流程图如下图： 电厂目前使用的球磨机控制系统是以单回路PID控制为基础，通过调节热风门，维持入口负压；通过调节冷风门，维持出口温度；以进出口压差表征料位来调节给煤量。

球磨机系统投自动的情况并不理想，目前主要是以人工调节为主，自动控制系统基本处于闲置状态。

根据现场调研和理论分析，球磨机控制系统长期未能投入自动运行的主要原因有以下几点： 1、由于制粉系统采用负压系统，冷风主要是来自大气，以调节出口温度。

由于冷风量的不足，以及冷风温度与球磨机出口温度温差范围的限制，造成了冷风量变化对出口温度调节能力有限； 2、现有的控制方案没有考虑入口负压和出口温度两回路之间的相互耦合，两回路之间缺乏有效的解耦控制环节，造成2个单回路控制系统之间的交叉影响； 3、以进出口压差信号表征料位存在很多问题，会造成安全隐患，因此，一般情况下操作人员不敢投入自动。

在手动调节下，为了避免堵煤的发生，给煤量一般都处于保守值，这样就造成了不能根据球磨机实际运行情况，及时调整给煤量，使出力达到最佳，使得球磨机系统长期运行在非优化区，难以工作在优化状态，制粉电耗较高。

通过现场试验和分析可知，在球磨机运行过程中，出口温度与入口负压动态特性差异大，入口负压动态响应快、惯性小；出口温度惯性大、变化慢；同时入口负压变化范围大，正常运行时调节范围很宽，调节余量比较大，而出口温度需要严格控制在某个范围之内，变化范围比较小，而且球磨机的动态特性分析我们知道，热风量对于出口温度和入口负压的影响都比冷风量要大，因此，结合瞬态响应模型和耦合回路配对分析的结论，将原有控制策略进行修正。

在正常运行时，以冷风量为主调节入口负压、以热风量为主调节出口温度，以加快响应速度，提高控制品质。

针对现有球磨机控制系统存在的缺点，提出以下改进策略和方法： 1、调整现有的系统控制策略，确定以热风门为主调节出口温度、冷风门为主调节入口负压； 2、在原有单回路控制系统基础上设计解耦环节，以消除球磨机入口负压和出口温度之间的相互作用，实现对耦合回路的解耦控制； 3、在融合料位信息的基础上，研究球磨机负荷的优化控制策略和实现方法。

。