摘要：湿式球磨机是石灰石-石膏湿法脱硫系统的重要设备，在长期连续运行后经常出现出口大量甩石子、吐浆、出浆细度不合格等影响出力的问题，本文就此问题展开探讨并提出解决方法。
关键词：湿式球磨机 出力 钢球补充
引言
湿式球磨机是石灰石-石膏湿法脱硫系统中的制浆设备，某公司两台锅炉的脱硫装置公用一套石灰石浆液制备系统，由两套相同湿磨系统组成，其磨制出的石灰石浆液均送至公用的石灰石浆液罐。单台球磨机的处理能力为30t/h、磨机出口物料细度≤0.044mm (90%通过，325目) ， 能满足SO2吸收系统的要求。
主要设备包括：电磁振动给料机、称重皮带给料机、湿式球磨机、石灰石浆液循环箱、石灰石浆液循环泵、石灰石浆液旋流器、调节阀及相应的辅助系统组成。
湿式球磨机的结构和工作原理与普通球磨机基本相同，但因其携带的介质是水，故系统组成和运行有2个明显特点：(1)由再循环箱、再循环泵和旋流器构成两级分离系统，以调整成品浆液中固体颗粒的细度和浓度；(2)系统所有的箱罐、泵、管道、搅拌器均使用内衬橡胶或防腐材料保护，管件连接处采用机械加密封材料密封。
目前湿式球磨机系统普遍存在的主要问题是系统出力不足，现象表现为：磨机出口甩浆、甩石子、甩钢球、浆液细度不合格、给料量远远低于设计值，有时甚至小于设计值的70%。
出现这些现象的原因主要有以下几个方面：
（1）进口石灰石料粒径过大，超过原设计值，过大的石灰石颗粒会给球磨机带来额外的负担，而且个别超大的石灰石颗粒不易被钢球击碎，会导致球磨机出力下降，功耗增大。在新的给料不断加入的情况下没有被击碎的石子便顺着磨机出口被甩出磨机，因此，在运行中应密切监视给料机上石灰石的粒径，发现粒径超过设计的最大粒径时，应立即减少给料或停止给料，并采取相应的措施保证给料的粒径合格。
（2）磨机筒体内护甲破损
球磨机完善的护甲，可增大钢球与护甲的摩擦系数，有利于提升钢球和石灰石，磨机出力得以提高，磨损严重的护甲，钢球与护甲间有较大的相对滑动，将有较多的能量消耗在钢球与护甲的摩擦上，未能用来提升钢球，球磨机的出力将明显下降。当球磨机内护甲损坏或脱落时，就地能听到明显的撞击声，发生此类情况时应尽快停运球磨机，处理损坏护甲，避免造成球磨机护甲大面积损坏。
（3）磨机内水料比失调
流经球磨机筒体的水量是运行中的一个重要参数，其大小反映了对球磨机内固体颗粒的携带能力。水量大，水流速度高，被携带出球磨机的固体颗粒就多、粗，从而导致系统循环倍率增加，当携带出的固体颗粒过大无法通过磨机出口滤网时，便会顺着磨机出口滤网导流槽排出磨机造成磨机甩浆；水量小，水流速度低，被携带出球磨机的固体颗粒就少、细，这样有些合格的颗粒仍会留在筒体内，被无益地磨成更细的颗粒，致使球磨机出力降低，单位电耗增加。所以，流经球磨机筒体的水量应与球磨机出力相对应，要控制在一个合适的范围内。
（4）球磨机内料位过高。石灰石旋流器底流至磨机入口管路堵塞或者旋流器沉沙嘴磨损，都会造成磨机内料位过高。
（5）磨机出口滤网筛孔的孔径选择及出口滤网的洁净程度
磨机出口滤网孔径应选择合理，如孔径过大，则较粗的物料不但易加重泵及旋流器的磨损程度，甚至会造成泵的卡涩；如孔径过小，则滤网容易堵塞，并造成磨机出口甩浆。同时正常运行时由于浆液浓度较高且石灰石中含有一定的杂质如木屑等，造成磨机出口滤网容易堵塞，从而造成磨机出口甩浆。
（6）钢球补充量不足
随着球磨机运行时间的加长，累计磨制石灰石量越来越大，钢球的磨损消耗也随之增大，这时就需要对磨机补充一定量的钢球才能保证磨机出力正常。
正常运行中我们发现虽然我们都进行了及时补充钢球，但不仅磨机的出力继续在下降，且所磨制的浆液细度也越来越不合格，在磨机系统其它硬件都正常的情况下，如何合理的添加钢球成了困扰大部分使用单位的问题。
下面我们就主要探讨湿式球磨机如何合理的添加钢球
某公司磨机采用开人孔加钢球的方法，以前每次只添加最大型号直径80mm的钢球，钢球为锻造球，根据磨机电流下降情况，每次需添加6t左右钢球，同时磨机电流升高6A左右。也就是最大直径的钢球添加1t,磨机电流基本升高1A。从磨机运行电流看，磨机出力应在额定值附近。但随着运行时间的加长，累计磨制石灰石量越多，磨机出现出口吐石子吐浆的现象越来越严重，不得已靠减小磨机给料量进行运行，继续恶化下去即使降低了磨机给料量， 磨制出的浆液品质（即细度）也会越来越粗越不合格，这不仅造成了磨机的电耗升高，而且大大增加了石灰石的耗量。
2019年前半年对磨机进行了一次筛钢球工作。各种型号筛出量与原装钢球量对比如下：
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由上表对比可知，长期添加最大型号直径80mm的钢球，最终造成磨机内钢球级配大幅失控，大部分尺寸集中在直径70mm、60mm较大尺寸的钢球上，尤其是70mm的钢球，其数量约为额定量2.8倍，而直径较小尺寸50mm、40mm、30mm的钢球却严重缺乏，缺乏量约额定量的2到5倍。这样的结果势必造成磨机吐浆吐石子细度不合格等异常情况。所以在此次筛钢球后，我们对如何合理的添加钢球进行了深入的研究。
假定钢球密度均匀一致，通过理论质量比计算：1000kg直径80mm的钢球磨制成直径50mm的钢球剩余数量为243.91kg，磨制成直径40mm的钢球剩余数量为123.68kg，磨制成直径30mm的钢球剩余数量为52.19kg。由此可见仅通过添加直径80mm的钢球必然会造成小直径钢球的严重缺失。
此次筛钢球过程发现，磨机内部变形的钢球数量极少，分析原因为磨机内部为水、石灰石料、钢球汇合物，所以比较干式磨各钢球的磨损量相对均匀，各种型号钢球质量比等于表面积之比，从表面积磨损来说磨制1t石灰石，各种型号的钢球耗量基本符合内部装配比例。这就给我们如何给湿式球磨机添加钢球提供了思路。
单独以磨机电流下降情况进行钢球添加
建议结合磨机磨制石灰石料量计算，也就是钢球添加量=磨制1t石灰石的球耗*石灰石磨制量
假定每磨制10000t石灰石钢球耗量为7.73t,根据各型号磨损量比例等于初装量比例计算，需添加各型号钢球质量为：
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第一次以仅添加80直径与50直径的球为例：
理论计算80直径应添加数量为0.83+0.83+1.86=3.52t; 50直径的球需添加数量为1.76+1.45+1.03=4.24t。
实际考虑添加50直径的应减去3.52t80直径磨损为50直径的数量3.52*0.24391=0.8586t,那么50直径实际应添加4.24-0.8586=3.38t,约3t;80直径的实际应添加3.52+0.8586=4.38t，约5t。
第二次依然以仅添加80直径与50直径的钢球时，80直径的钢球可添加4t,50直径的钢球可添加4t。
经过几次添加后可根据石灰石浆液细度变化情况，用磨制石灰石累计总量计算30直径钢球的耗量，并用质量比的方法减去累计添加直径80和50的钢球磨损为直径30钢球的数量，即可计算出实际需要添加直径30钢球的数量进行补充，即可保证石灰石浆液细度合格。
总之：事实证明湿式球磨机补充钢球仅仅进行最大型号钢球的补充是不合理的，最终会造成其出口吐浆吐石子细度不合格等出力不足的现象，所以对于采用自主磨制石灰石浆液的湿法脱硫来说，研究如何合理的补充钢球才是保证制浆系统经济运行的关键。