两级配球法和多级配球法在水泥球磨机的应用
摘要：所谓两级配球法，就是使用大小两种不同规格，并且二者直径相差较大的钢球来进行级配。其理论依据是，大球之间的旷地空闲由小球来填充，以充分进步钢球的堆积密度。
所谓两级配球法，就是使用大小两种不同规格，并且二者直径相差较大的钢球来进行级配。其理论依据是，大球之间的旷地空闲由小球来填充，以充分进步钢球的堆积密度。这样，一方面可进步第一仓的冲击力和冲击次数，符合该仓研磨体的功能特点，另一方面，较高的堆积密度可使物料能够得到一定的研磨作用。在两级配球中，大球的作用主要是对物料进行冲击破碎。小球的作用一是填充大球间的旷地空闲，进步研磨体的堆积密度，以控制物料流速，增加研磨能力；二是起能量传递作用，将大球的冲击能量传递给物料；三是将旷地空闲中的粗颗粒物料架空出来，置于大球的冲击区内。
两级配球法需要确定以下几个参数：
（1）大球直径的确定。取决于磨机规格大小、入磨物料的粒度和易磨性。一般以多级配球中的第二级球径为准。如某台磨机在多级配球中最大球径为100mm，进行两级配球时就应选择直径为90mm的钢球。
（2）小球直径的确定。取决于大球间旷地空闲的大小，也即取决于大球的直径大小。通常情况下，小球直径取值为大球直径的20%-30%比较合适。
（3）大、小球的配比。原则上应保证小球的掺入量不影响大球的填充率。一般小球占大球重量的3%-5%。
球磨机第一仓研磨体的主要作用是对物料进行冲击破碎，同时也起到一定的研磨作用。因此，研磨体进行级配的目的，就是要满足这两方面的要求。第一仓破碎摧毁效果的好坏直接对后面各仓的粉磨效率产生影响，并最终影响磨机产量。能否达到破碎摧毁要求取决于研磨体的级配是否合理，主要包括钢球大小、球径级数、各种规格球所占的比例等等。确定这些参数除了要考虑磨机规格大小、磨机内部结构、产品细度要求等因素外，还要考虑入磨物料的特性（如易磨性、粒度大小等）。传统粉磨工艺上，我们通常采用的是“多级配球”的级配方式。而“多级配球”又有哪些好处与坏处呢？
在多级配球中，对钢球的冲击力、冲击次数、控制物料流速能力的要求主要依据均匀球径，就是说受多种规格球的影响。在两级配球中，钢球的冲击力、冲击次数由大球的直径来决定，而控制物料流速的能力主要由小球的直径、装填量确定，受大球直径的影响很小，因而缓解了冲击力、冲击次数与控制物料流速能力之间的矛盾。相比之下，两级配球法比较简朴，在确定级配参数时需要综合考虑。
要使物料在第一仓得到有效破碎摧毁，在确定级配时必需遵循这样几个原则：首先，钢球要有足够大的冲击力，使钢球具备足够的能量以击碎颗粒物料，这与钢球的最大球径有直接关系。其次，钢球对物料要有足够多的冲击次数，这与研磨体装填量和均匀球径有关。当装填量一定时，在保证足够冲击力的条件下，尽量减小研磨体直径，增加钢球个数来进步对物料的冲击次数，以进步破碎摧毁效率。最后，物料在仓内有足够的停留时间，以保证物料被充分破碎摧毁，这就要求所配研磨体要有一定的控制物料流速的能力。
两级配球的均匀球径大于多级配球，可以说两级配球具有更强的冲击力。另外， 在 装填量相同时，多级配球因钢球总个数多（Φ30mm钢球因冲击力很小，不计入两级配球总个数），对物料的冲击次数比两级配球多。此外，两种级配方案的堆积密度十分接近，可以认为二者物料流速控制能力几乎相同。
随着物料硬度和粒度的增大（可由混合材的不同掺量体现），多级配球中钢球的冲击力与物料流速控制能力之间的矛盾表现凸显，因而产量下降较显著。而在两级配球中则不存在这个矛盾，它可以通过大、小球来分别满足物料对冲击力和流速控制能力的要求，因而产量变化不显著，体现出两级配球的优越性。
采用二级配球出产P．O42.5水泥近半年时间以来，磨机的均匀台时产量比使用多级配球进步了。在节能降耗、优质高产方面取得了良好效果。另外，采用二级配球还可减少清仓次数，只需根据磨机产量、电流、细度及粉磨水泥的球耗进行按期增补，除特殊情况外，一般不停机清仓。稳定了磨机运转率。
当物料粒度小、易磨性好时，宜采用多级配球，由于此时钢球的冲击次数是主要的。反之，当物料粒度大、强度高时，钢球的冲击力是枢纽，采用两级配球能体现出显著的优胜性。
两种配球的使用效果受物料变化的影响程度有较大差别。多级配球对物料的变化比较敏感，磨机产量波动较大。两级配球对物料的变化反应则不太敏感，产量相对稳定。也就是说，当物料的易磨性越好时，多级配球产量增加的幅度要高于两级配球。反之，多级配球产量下降的程度又超过两级配球。因此多级配球适合粒度较小、易磨性较好的物料。两级配球适用粒度较大、易磨性较差的物料。
技术参数：
球磨机规格：Φ2.4mX8m两仓闭路水泥磨，转速20.93r/min，配570kw电机。
一仓：长度3m，安装蹊径衬板。
二仓：长度4.5m，安装平衬板，装载Φ30mm小钢球，装载量27t。
选粉系统：Φ2.0m高效旋风式选粉机，选粉效率80%，轮回负荷120%。
物料情况：熟料为干法旋窑出产，KH=0.91；SM=2.4：IM=1.5，入磨前未经破碎，粒度较大，≤5mm约占20%；5-10mm约占40%；10-15mm约占30%；≥15mm约占10%。混合材为炼铁厂粒化矿渣与少量石灰石，石膏为自然二水石膏，掺量3%-4%。
出磨细度指标：0.08mm筛筛余2.0%-3.0%，比表面积310-330m2/kg
