1 球破機突破傳統(tǒng)破碎理念
球破機是南京旋立重機公司在2004年率先推出的預(yù)粉磨設(shè)備。開發(fā)之初主要針對傳統(tǒng)破碎機只是從“細碎”上下功夫，由于水泥熟料材質(zhì)的特殊性，當時市場上推出了幾款新型破碎機，在破碎機理上沒有大的突破。破碎機細碎物料磨損大、適應(yīng)性差；球磨機運轉(zhuǎn)率高，但是功率消耗大。如何把兩者的優(yōu)點有機地結(jié)合起來，揚長避短，就是當時開發(fā)Q—P型球破機的最初思路。球破機的工作原理和球磨機相類似，實現(xiàn)了高硬度物料的超細破碎。使用球破機后，由于出磨料多為粉狀，相當于把整個破碎倉移到磨外，磨機主要用來研磨，通過優(yōu)化磨內(nèi)結(jié)構(gòu)，可以大幅度地提高磨機產(chǎn)量和比表面積。
2 FM風(fēng)選磨對球破機的升級創(chuàng)新
球破機作為一種預(yù)粉磨設(shè)備，在實際使用中，暴露出很多問題。突出表現(xiàn)在以下幾個方面：球破機產(chǎn)量低，機內(nèi)細粉不能及時排出，影響球破機功耗比；對物料水分要求比較嚴格，水分大了容易糊球；球破機出機物料絕大部分是細粉，但是還是含有3%－5%的大顆粒，進入磨機一倉后給配球帶來難題，球配大了，由于進入一倉的主要是細粉，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，保持了球破機結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、工作穩(wěn)定可靠、工況適應(yīng)性強、調(diào)整方便、投資和運行費用低等優(yōu)點。對球破機進行升級改造，通過磨內(nèi)風(fēng)選，實現(xiàn)FM風(fēng)選磨內(nèi)粗細顆粒的快速分離，提高了產(chǎn)量，降低了功率消耗。同時，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，把細小顆粒及時帶走，實現(xiàn)邊粉磨邊風(fēng)選，減少墊層產(chǎn)生的無功浪費，同時減少了過粉磨。該機出料部分設(shè)計獨特的粗細篩分分離裝置，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)計選粉分級結(jié)構(gòu)，從工作腔出來的物料從筒體上多個排料口拋出，在拋出分散過程中利用風(fēng)再次分級，細小物料隨風(fēng)往上出風(fēng)口帶走，粗顆粒物料沉降至排料口。該機集破碎、研磨、分級功能為一體不僅破碎效率高，粉磨能力強，而且具有自動粗細分級功能，分級精度高，可不再單獨配套分級設(shè)備。
4 FM風(fēng)選預(yù)粉磨主要結(jié)構(gòu)
FM磨傳動方式和邊緣傳動，根據(jù)工作情況分預(yù)粉磨類和半粉磨類兩大體系。以中心傳動為例，主要結(jié)構(gòu)見圖2：
進料裝置：進料裝置由進料斗及支架組成。進料斗內(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。進料斗設(shè)計有良好進風(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、傳動軸和軸承座組成。中空軸和傳動軸采用滾動軸承傳動。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。經(jīng)破碎合格的物料通過篦板由篩分裝置分級，粗物料返回破碎腔，細的物料由進入風(fēng)選分級裝置。
風(fēng)選分級裝置：在筒體圓周多個排料口，外部設(shè)置集料罩，細小物料隨風(fēng)帶走，較粗物料由集料罩收集至排料口。
傳動裝置：傳動裝置由電動機、減速機和兩套聯(lián)軸器構(gòu)成，電動機通過減速機驅(qū)動回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)工作，物料在鋼球的沖擊滾動、滑動等各種力的作用下，被破碎多次成為成品。
邊緣傳動：FM磨邊緣傳動與磨機邊緣傳動結(jié)構(gòu)形成一樣。也是由電機通過一級聯(lián)軸器、減速機、二級聯(lián)軸器帶動一組大小齒輪驅(qū)動筒體旋轉(zhuǎn)。考慮到排料位置，傳動必須放在進料端。
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)粉磨粉磨分級后，細的物料隨氣流進入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，不進入后道粉磨，解決礦渣受水分的影響，達到穩(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)計中，增設(shè)半成品庫，有利于降低進入后道磨礦渣溫度，增加礦渣的脆性，提高了易磨性。
FM礦渣風(fēng)選磨工藝特點：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；無機械故障，運行可靠，使用成本低。
6 FM風(fēng)選磨和球破機的比較
名稱 FM風(fēng)選磨 球破機 原理 利用大鋼球破碎，利用風(fēng)選原理，及時排出合格細料，排料由風(fēng)流和料流結(jié)合。 利用大鋼球破碎，粗細物料一起運動，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 嚴格控制100%小于3mm入磨，便于后道磨鋼球級配。 大于3mm占5%－8%，不利于后道磨鋼球級配。 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。 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 球破機和FM風(fēng)選磨用戶實例
球破機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證。該粉磨站原有1臺φ3.2×13m的開路水泥磨，粉磨42.5級水泥，臺時產(chǎn)量52t/h－54t/h。后來上了一臺球破機，球破機功率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。球破機實際運行后磨機系統(tǒng)臺時產(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φ2.6×13m礦渣磨，磨機產(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，必須嚴格控制磨機入磨水分，使公司經(jīng)濟效益受到了很大影響。2009年2月采用南京旋立重型機械有限公司生產(chǎn)的FM風(fēng)選預(yù)粉磨對該系統(tǒng)的進行改造，現(xiàn)磨機臺時產(chǎn)量21t/h－22t/h，比表面積420m2/kg，礦渣粉磨電耗在60kwh/t以下，同時可以放寬放寬烘干機出機水分1%－2%，降低了烘干成本，增產(chǎn)降耗幅度十分明顯。
8 DFM動態(tài)選粉磨的最新發(fā)展
DFM磨是南京旋立重機最近研發(fā)的預(yù)粉磨新工藝，DFM動態(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磨粉磨分級后，約占50%的細粉物料隨氣流上升，先通過MSC高效動態(tài)選粉機再次分級，符合成品要求的物料，隨氣流進入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。選粉分級的粗料和DFM磨實現(xiàn)磨前多級選粉，進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；開路高細磨一般選用DFM動態(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：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)品認定證書，證書號：070815G0038N。FM風(fēng)選預(yù)粉磨系統(tǒng)2008年12月通過中國建材機械工業(yè)協(xié)會組織的專家評議。）