研磨技術對球磨機節能降耗的影響

黃賓　蘇小紅

摘 要：在陶瓷企業，球磨設備的電耗占生產總電耗的30%左右。提高球磨機效率、降低能耗、減少生產成本是企業提高競爭力的當務之急。本文從研磨介質的角度出發，立足于現有的原料球磨裝備，從技術層面分析了萍鄉金剛鋯鋁球石的應用對陶瓷企業球磨機節能降耗的影響。

關鍵詞：研磨；球磨機；節能降耗

1 引言

在陶瓷生產中，球磨設備是陶瓷廠的主要機械設備之一， 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、減少生產成本， 對企業的發展至關重要。考慮到陶瓷企業原料制備技術的升級換代，球磨裝備也面臨著更新換代。而對于原來的球磨設備來說，如何實現節能降耗，這是大多數陶瓷企業需要面對的現實問題。本文從研磨介質的角度出發，立足于現有的原料球磨裝備，從技術層面進行分析，并結合球磨設備和球石質量及級配，使陶瓷生產實現節能降耗的效果。

2 間歇式球磨機的使用現狀

目前，間歇式球磨機（下面簡稱“磨機”）是中國陶瓷行業原料生產工序中最普遍使用的生產裝備，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）損耗大等；二是原料生產管理人員對降低磨機制漿工序生產成本的關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注度較弱；三是因磨機的料球比不合理導致磨機啟動困難甚至于燒壞磨機主電機等。有數據顯示，陶瓷原料球磨工序所消耗的電量占陶瓷企業生產總耗電量的30%甚至更多，因此，如何有效解決陶瓷漿料制備中出現的問題和實現節能降耗，是陶瓷企業提高生產效率、降低成本不容忽視的問題。

3 金剛研磨技術的應用優勢

佛山金剛企業集團萍鄉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領域的科研成果，研發生產出鋯鋁球石用于代替原來的傳統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能降耗技術服務，企業產品領域涉及拋光磚、外墻、仿古、日用陶瓷等，通過在陶瓷生產企業中實際應用，在節能降耗方面取得了較好的效果。

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

4 研磨技術對節能降耗的影響

研磨技術對陶瓷企業球磨機節能降耗的效果在一段研磨和二段研磨中有不同的表現。

4.1 在一段研磨中的節能效果

研磨技術在一段研磨中對節能降耗的影響效果有三個方面：一是節省球磨時間10%以上；第二，節省用電10%以上，增加球磨產量5%以上。具體以廣東某拋光磚企業為例，從2011年至今， 應用在該企業的兩個40 t球磨機上，一個球磨機生產底料料漿，篩余1.0%～1.2%；另一個球磨機生產面料料漿，篩余0.6%～0.8%。原磨機使用礬土中鋁球作為研磨介質，后采用萍鄉金剛鋯鋁球介質，通過生產中實際的球磨時間、漿料耗電、磨機加料等對比發現，使用萍鄉金剛鋯鋁球介質的磨機，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，使用萍鄉金剛鋯鋁球比用礬土中鋁球介質，能增加面料坯體白度0.5～1.0，相應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，對提高產品的白度有利。

福建某外墻磚企業，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。對比原有磨機，采用萍鄉金剛鋯鋁球介質的球磨時間降低了

3 h/球，耗電量降低6度/t，增加球磨產量2 t/球（表3）。

日用瓷方面，以湖南醴陵某日用瓷企業為例，用5 t的球磨機，原磨機用鵝卵石作為研磨介質，漿料篩余1.0%～1.5%，采用萍鄉金剛鋯鋁球后，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都有階段性的電價，在以上具體實例中，各陶瓷企業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，采用萍鄉金剛研磨技術能降低10%及以上平谷用電量，通過電價結構性調整進一步降低用電成本。即采用萍鄉金剛研磨技術能把時間降下來，不僅能降低用電量，還能從電價的結構性方面降低成本。另一點需要說明的是，目前江西省部分地區實行以用電量作為征稅的主要依據，如何降低用電量尤其是降低用電大戶——磨機生產用電更是陶瓷企業的當務之急。

4.2 在二段研磨中的節能效果

所謂二段研磨技術，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，按工藝控制參數進行第二段研磨得到二段漿料。這種二段研磨技術是間歇式球磨+間歇式球磨。金剛研磨技術在二段研磨中可節省球磨時間20%以上，節省球磨用電20%以上，提高球磨產量5%以上。

以廣東某拋光磚企業為例，該企業采用40 t球磨機，原磨機使用礬土中鋁球作為研磨介質，采用萍鄉金剛鋯鋁球介質后，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。這個節能效果在底料和面料中的應用基本一樣（表5、表6）。而在湖北某拋光磚企業中也呈現出相同的效果，該企業采用60 t球磨機，原磨機使用礬土中鋁球作為研磨介質，采用萍鄉金剛鋯鋁球介質后，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 結語

研磨技術服務在原料制備中是一個很關鍵的環節，它包括多方面的內容，如安排研磨技術工程師進駐合作陶瓷企業的球磨生產工序，到現場去了解包括工藝參數、篩余、比重、粒徑、球石的調整和磨機配置等球磨生產工序實際情況，再根據企業需要量身訂制研磨技術服務方案，并定期或不定期的指定研磨技術工程師持續跟進、指導和監控企業磨機運行狀況，確保磨機穩定的節能降耗效果。事實證明，只有采用質量好的球磨介質，調整合適的球石級配和工藝參數，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，實現節能降耗的目標。