1 球破機(jī)突破傳統(tǒng)破碎理念
球破機(jī)是南京旋立重機(jī)公司在2004年率先推出的預(yù)粉磨設(shè)備。開發(fā)之初主要針對(duì)傳統(tǒng)破碎機(jī)只是從“細(xì)碎”上下功夫，由于水泥熟料材質(zhì)的特殊性，當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上推出了幾款新型破碎機(jī)，在破碎機(jī)理上沒有大的突破。破碎機(jī)細(xì)碎物料磨損大、適應(yīng)性差；球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率高，但是功率消耗大。如何把兩者的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來，揚(yáng)長避短，就是當(dāng)時(shí)開發(fā)Q—P型球破機(jī)的最初思路。球破機(jī)的工作原理和球磨機(jī)相類似，實(shí)現(xiàn)了高硬度物料的超細(xì)破碎。使用球破機(jī)后，由于出磨料多為粉狀，相當(dāng)于把整個(gè)破碎倉移到磨外，磨機(jī)主要用來研磨，通過優(yōu)化磨內(nèi)結(jié)構(gòu)，可以大幅度地提高磨機(jī)產(chǎn)量和比表面積。
2 FM風(fēng)選磨對(duì)球破機(jī)的升級(jí)創(chuàng)新
球破機(jī)作為一種預(yù)粉磨設(shè)備，在實(shí)際使用中，暴露出很多問題。突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：球破機(jī)產(chǎn)量低，機(jī)內(nèi)細(xì)粉不能及時(shí)排出，影響球破機(jī)功耗比；對(duì)物料水分要求比較嚴(yán)格，水分大了容易糊球；球破機(jī)出機(jī)物料絕大部分是細(xì)粉，但是還是含有3%－5%的大顆粒，進(jìn)入磨機(jī)一倉后給配球帶來難題，球配大了，由于進(jìn)入一倉的主要是細(xì)粉，一倉粉磨效率大幅度降低，而球配小了，少量的大顆粒難以破碎，在磨內(nèi)越聚越多，最終導(dǎo)致一倉失效。
由南京旋立重機(jī)聯(lián)合南京工業(yè)大學(xué)、鹽城工學(xué)院聯(lián)合研制開發(fā)的FM風(fēng)選磨，保持了球破機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、工作穩(wěn)定可靠、工況適應(yīng)性強(qiáng)、調(diào)整方便、投資和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)球破機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造，通過磨內(nèi)風(fēng)選，實(shí)現(xiàn)FM風(fēng)選磨內(nèi)粗細(xì)顆粒的快速分離，提高了產(chǎn)量，降低了功率消耗。同時(shí)，在磨內(nèi)加裝了磨內(nèi)篩分裝置，確保出磨物料顆粒在3mm以下，為后道磨的磨內(nèi)優(yōu)化創(chuàng)造了有利條件。FM風(fēng)選預(yù)粉磨，不僅適用于水泥廠的水泥預(yù)粉磨，也可用于生料預(yù)粉磨，同時(shí)還可應(yīng)用于其他行業(yè)的預(yù)粉磨，如礦渣、鋼渣、煤矸石、礦石等。
3 FM風(fēng)選預(yù)粉磨工作原理
FM磨工作原理見圖1，采用管式磨結(jié)構(gòu)、大鋼球破碎，在破碎過程中采用風(fēng)選原理，把細(xì)小顆粒及時(shí)帶走，實(shí)現(xiàn)邊粉磨邊風(fēng)選，減少墊層產(chǎn)生的無功浪費(fèi)，同時(shí)減少了過粉磨。該機(jī)出料部分設(shè)計(jì)獨(dú)特的粗細(xì)篩分分離裝置，大顆粒物料一直在工作腔內(nèi)破碎，直至符合要求才能出料。出料部分設(shè)計(jì)選粉分級(jí)結(jié)構(gòu)，從工作腔出來的物料從筒體上多個(gè)排料口拋出，在拋出分散過程中利用風(fēng)再次分級(jí)，細(xì)小物料隨風(fēng)往上出風(fēng)口帶走，粗顆粒物料沉降至排料口。該機(jī)集破碎、研磨、分級(jí)功能為一體不僅破碎效率高，粉磨能力強(qiáng)，而且具有自動(dòng)粗細(xì)分級(jí)功能，分級(jí)精度高，可不再單獨(dú)配套分級(jí)設(shè)備。
4 FM風(fēng)選預(yù)粉磨主要結(jié)構(gòu)
FM磨傳動(dòng)方式和邊緣傳動(dòng)，根據(jù)工作情況分預(yù)粉磨類和半粉磨類兩大體系。以中心傳動(dòng)為例，主要結(jié)構(gòu)見圖2：
進(jìn)料裝置：進(jìn)料裝置由進(jìn)料斗及支架組成。進(jìn)料斗內(nèi)設(shè)有可換的2～3塊呈一定角度卸料板，物料通過卸料板溜進(jìn)回轉(zhuǎn)體端部螺旋筒內(nèi)，由旋轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)將物料輸入筒體。進(jìn)料斗設(shè)計(jì)有良好進(jìn)風(fēng)通道。
工作腔：工作腔是FM磨體的工作主體，由水平放置的回轉(zhuǎn)筒體（內(nèi)裝螺旋筒）、兩端的中空軸、傳動(dòng)軸和軸承座組成。中空軸和傳動(dòng)軸采用滾動(dòng)軸承傳動(dòng)。筒體內(nèi)兩端裝有襯板和出料裝置，筒體內(nèi)壁襯板用于物料破碎介質(zhì)（鋼球）的提升及筒體的保護(hù)。經(jīng)破碎合格的物料通過篦板由篩分裝置分級(jí)，粗物料返回破碎腔，細(xì)的物料由進(jìn)入風(fēng)選分級(jí)裝置。
風(fēng)選分級(jí)裝置：在筒體圓周多個(gè)排料口，外部設(shè)置集料罩，細(xì)小物料隨風(fēng)帶走，較粗物料由集料罩收集至排料口。
傳動(dòng)裝置：傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和兩套聯(lián)軸器構(gòu)成，電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)工作，物料在鋼球的沖擊滾動(dòng)、滑動(dòng)等各種力的作用下，被破碎多次成為成品。
邊緣傳動(dòng)：FM磨邊緣傳動(dòng)與磨機(jī)邊緣傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形成一樣。也是由電機(jī)通過一級(jí)聯(lián)軸器、減速機(jī)、二級(jí)聯(lián)軸器帶動(dòng)一組大小齒輪驅(qū)動(dòng)筒體旋轉(zhuǎn)。考慮到排料位置，傳動(dòng)必須放在進(jìn)料端。
5 FM風(fēng)選預(yù)粉磨的應(yīng)用??
5.1FM風(fēng)選磨作水泥預(yù)粉磨工藝中的應(yīng)用
FM風(fēng)選磨作預(yù)粉磨工藝見圖3，物料經(jīng)FM風(fēng)選預(yù)粉磨粉磨分級(jí)后，細(xì)的物料隨氣流進(jìn)入KSC除塵器，由除塵器收集后匯同F(xiàn)M磨出來的粗料一同進(jìn)入后道磨。
FM磨出料粒度95%小于2mm，0.08mm篩余50%～60%，可提高磨機(jī)產(chǎn)量40%～50%，噸電耗下降3～5kWh，熟料利用率提高2%～3%。
????????????? ?????????圖3? FM風(fēng)選磨作預(yù)粉磨工藝
5.2 FM風(fēng)選預(yù)粉磨在礦渣粉磨中的應(yīng)用
FM風(fēng)選預(yù)粉磨礦渣工藝流程圖見圖4。在礦渣磨前采用FM型風(fēng)選預(yù)粉磨，適應(yīng)礦渣玻璃晶體結(jié)構(gòu)易碎難磨的特性，利用多破少磨原理，盡可能利用礦渣易碎特性增大礦渣破碎，減少研磨，降低粉磨電耗。FM磨出料粒度0.08mm篩余在50%左右，95%小于1mm，實(shí)現(xiàn)風(fēng)選預(yù)粉磨。在FM磨預(yù)粉磨過程中，可以把礦渣水分大部排出，不進(jìn)入后道粉磨，解決礦渣受水分的影響，達(dá)到穩(wěn)定高產(chǎn)，并可放寬烘干水分1%～2%，降低烘干成本。FM風(fēng)選預(yù)粉磨出來的產(chǎn)品含鐵量占1%，采用磁選徹底除鐵，這樣進(jìn)入后道磨的礦粉就幾乎沒有鐵，提高后道磨粉磨效率。在兩段粉磨工藝設(shè)計(jì)中，增設(shè)半成品庫，有利于降低進(jìn)入后道磨礦渣溫度，增加礦渣的脆性，提高了易磨性。
FM礦渣風(fēng)選磨工藝特點(diǎn)：礦渣綜合粉磨電耗55kWh/t左右，入磨礦渣水份3%左右，出磨礦粉溫度30℃～50℃；投資成本低，適合老工藝線改造；無機(jī)械故障，運(yùn)行可靠，使用成本低。
6 FM風(fēng)選磨和球破機(jī)的比較
名稱 FM風(fēng)選磨 球破機(jī) 原理 利用大鋼球破碎，利用風(fēng)選原理，及時(shí)排出合格細(xì)料，排料由風(fēng)流和料流結(jié)合。 利用大鋼球破碎，粗細(xì)物料一起運(yùn)動(dòng)，排料靠料流。 結(jié)構(gòu) 風(fēng)量大，帶篩分。 風(fēng)量小，不帶篩分。 ? 區(qū) 別 工藝問題 嚴(yán)格控制100%小于3mm入磨，便于后道磨鋼球級(jí)配。 大于3mm占5%－8%，不利于后道磨鋼球級(jí)配。 能量利用率 無緩沖墊層，減少無功損耗，無料位差，不存在三角區(qū)，不存在無功浪費(fèi)。 有緩沖墊層，存在無功損耗，有料位差，存在三角區(qū)，無功浪費(fèi)大。 鋼球、襯板壽命 料球比均勻，鋼球破碎率低，襯板壽命長。 料球比不均，鋼球破碎率高，出料部分襯板使用壽命短。 增產(chǎn) 效果 水泥磨 40%－50% 20%－30% 礦渣磨 50%－60% 30%－40%
7 球破機(jī)和FM風(fēng)選磨用戶實(shí)例
球破機(jī)在理論上分析只能提高系統(tǒng)產(chǎn)量，不能降低電耗，在安徽巢湖一家粉磨站得到了驗(yàn)證。該粉磨站原有1臺(tái)φ3.2×13m的開路水泥磨，粉磨42.5級(jí)水泥，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量52t/h－54t/h。后來上了一臺(tái)球破機(jī)，球破機(jī)功率320kw，系統(tǒng)總增加功率360kwh，其余為除塵和輸送設(shè)備系統(tǒng)功率。球破機(jī)實(shí)際運(yùn)行后磨機(jī)系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高6t/h－8t/h。
廣西防城港萬鑫建材有限公司原有2臺(tái)φ2.6×13m礦渣磨，磨機(jī)產(chǎn)量一直在13t/h－14t/h左右徘徊，礦渣粉磨電耗很高，在70kwh/t左右，同時(shí)，必須嚴(yán)格控制磨機(jī)入磨水分，使公司經(jīng)濟(jì)效益受到了很大影響。2009年2月采用南京旋立重型機(jī)械有限公司生產(chǎn)的FM風(fēng)選預(yù)粉磨對(duì)該系統(tǒng)的進(jìn)行改造，現(xiàn)磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量21t/h－22t/h，比表面積420m2/kg，礦渣粉磨電耗在60kwh/t以下，同時(shí)可以放寬放寬烘干機(jī)出機(jī)水分1%－2%，降低了烘干成本，增產(chǎn)降耗幅度十分明顯。
8 DFM動(dòng)態(tài)選粉磨的最新發(fā)展
DFM磨是南京旋立重機(jī)最近研發(fā)的預(yù)粉磨新工藝，DFM動(dòng)態(tài)選粉磨作半終粉磨工藝流程見圖5。其核心是物料經(jīng)DFM磨粉磨分級(jí)后，約占50%的細(xì)粉物料隨氣流上升，先通過MSC高效動(dòng)態(tài)選粉機(jī)再次分級(jí)，符合成品要求的物料，隨氣流進(jìn)入KSC高效除塵器收集，收集量在20%左右。由于DFM磨采用鋼球破碎研磨，物料顆粒形貌好，除塵器收集的物料完全可作成品用。選粉分級(jí)的粗料和DFM磨實(shí)現(xiàn)磨前多級(jí)選粉，進(jìn)磨物料顆粒粒徑分布窄，后道磨過粉磨現(xiàn)象少，可作開路粉磨。
FM磨在水泥粉磨工藝中作預(yù)粉磨工藝，DFM磨作半終粉磨工藝。閉路磨、礦渣磨一般選用FM選磨作預(yù)粉磨；開路高細(xì)磨一般選用DFM動(dòng)態(tài)選粉磨作半終粉磨。 FM磨工藝與DFM磨工藝相比，由于DFM磨工藝簡(jiǎn)單，投資少，過粉磨現(xiàn)象小，噸電耗低，水泥顆粒粒徑分布寬，熟料利用率高，新建企業(yè)優(yōu)選DFM磨工藝。
使用DFM磨工藝效果：增產(chǎn)60%～70%，噸電耗下降5～8kWh，熟料利用率提高3%～5%。
（注：FM風(fēng)選預(yù)粉磨已經(jīng)獲國家專利，專利號(hào)：ZL 2005 2 0074062.3。該產(chǎn)品2007年8月獲江蘇省科技廳頒發(fā)的高薪技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)定證書，證書號(hào)：070815G0038N。FM風(fēng)選預(yù)粉磨系統(tǒng)2008年12月通過中國建材機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家評(píng)議。）