试论水泥球磨机节能策略与控制方法

试论水泥球磨机节能策略与控制方法

曹彦庆 周家正

山东莒州浮来山水泥有限公司 山东 日照 276511

摘要：球磨机在我国的重工业生产过程中具有广泛的应用。水泥球磨机是应用于水泥厂以及一些工矿企业粉磨原料和矿石的主要机械设备，它在水泥厂的生产过程中占有重要的设备地位。对水泥球磨机进行合理的能耗控制，能够有效减少水泥厂在生产过程中消耗的能源，从而提高水泥厂的经济效益。基于此，本文以水泥球磨机为主要研究对象，注重对水泥球磨机的节能策略与控制方法进行研究和分析，旨在提高水泥企业的经济效益。

关键词：水泥球磨机；节能策略；控制方法

前言：经济与科技的快速发展在给人们的生活带来巨大改变的同时，也加快了资源和能源的消耗速率。社会整体思想观念的转变和环保意识的提高使得人们越来越关注能源的节约保护。水泥球磨机是应用于水泥厂等重工业的主要设备之一，其在实际运行过程中会消耗大量的驱动能源。要想对水泥球磨机的节能策略和控制方法进行分析，首先就要了解影响水泥球磨机耗能的主要因素有哪些。

一、影响水泥球磨机耗能的主要因素

（一）处理量

处理量主要是指水泥球磨机粉磨的原料多少。现阶段，我国水泥厂的生产过程和水泥球磨机的正常运行都是建立在消耗电能的基础之上的。在相同的原料条件下，水泥球磨机每次进行原料粉磨的处理量越大，相应的进行处理的频率就越低，因而消耗的电能也就越低；反之，水泥球磨机每次进行原料粉磨的处理量越小，处理的频率就越高，因此消耗的电能也就越高。

（二）磨矿介质

水泥球磨机主要是依靠磨机内的钢球来对原料进行粉磨作业的。这种钢球也就是水泥磨矿机中的磨矿介质。在水泥磨球机的运行过程中，钢球数量的多少和钢球自身的形状大小等都会对水泥球磨机的能源消耗产生巨大的影响^[1]。一方面，钢球数量的多少会对水泥球磨机内的填充率产生最直接的影响，钢球的数量越多，水泥球磨机在运行时承受的重力就越大，相应的运行速率也会变慢；另一方面，钢球的形状和大小如果不是按照水泥球磨机的相关规定来进行选择，就会严重影响水泥球磨机的工作效率，进而导致能耗的增加。

（三）物料硬度

因为水泥球磨机的主要功能就是为了粉磨原料，因而原料的硬度会对水泥球磨机的运行效率产生最直接的影响。然而虽然物料的硬度会对水泥球磨机的能耗量产生最直接的影响，但由于水泥球磨机大多直接应用于水泥厂的原料粉磨过程中，物料的材质和硬度变化相对其他球磨机而言比较小，因而物料硬度对水泥球磨机的能耗产生的影响较小^[2]。

（四）润滑油

齿轮是能够保证水泥球磨机正常运行的重要工作元件。对水密球磨机的齿轮进行保养的主要目的不仅是为了降低齿轮在运行过程中产生的巨大噪音，还主要是为了能够减缓水泥球磨机的磨损程度，进而延长水泥球磨机的使用寿命，间接减少能源和资金成本的消耗。而对齿轮进行保养采取的主要措施就是润滑油的使用。润滑油的种类、使用方法等都会对齿轮的保养产生一定的影响，因而也会间接影响水泥球磨机的能源消耗量。

二、水泥球磨机的节能策略与控制方法具体分析

（一）采用先进的粉磨工艺设备

水泥球磨机在水泥厂的生产过程中占据重要的比重，它能够将用于水泥生产的原料通过水泥球磨机进行粉磨。随着现代科学技术水平的不断提高，我国对于重工业的各种生产设备也进行了一定程度的革新。而在对重工业的各种生产设备进行技术研发时，都是以节能作为主要的研发目标的。在现阶段我国的社会发展过程中，对应用于重工业生产的球磨机在原有的普通球磨机的基础上研发出了高细高产磨机。这种磨机能够在原有的磨机功能的基础上，通过提高整个磨机的运行效率来达到节能的目的。而在水泥球磨机的运行系统中，立磨、碾压机等机械设备的应用虽然能够在一定程度上减少水泥球磨机的能源消耗，但要想实现更大的降低能耗的目标，水泥厂在生产过程中就要积极应用高细高产的球磨机来进行节能生产。

（二）加大对废渣的利用率

在现阶段我国水泥厂的生产过程中，水泥球磨机在完成原料的粉磨工作之后，会产生矿渣、钢渣、粉煤灰等废渣。如果不对这些废渣进行及时的处理，不仅会严重污染环境，还会造成严重的资源能源浪费。因此在水泥球磨机完成原料粉磨工作之后，要对废渣也及时进行充分的处理。具体来说，要对水泥球磨机产生的废渣进行处理，首先要将其磨细，而后经过混合材掺量、用电石渣配制生料、垃圾煅烧等操作来对废渣进行处理，不仅能够有效提高废渣的利用率，还能够达到减少废渣对环境造成的污染的目的。

（三）对原有的球磨机轴承进行升级

在现阶段我国的水泥厂生产过程中，水泥球磨机在运行时主要是依靠滑动轴承来进行运转的。这种滑动轴承在水泥球磨机的运转过程中受到运行效率的影响会增大水泥球磨机的能耗。判断水泥球磨机能耗多少的主要依据就是其所消耗的电能功率，要想减少因滑动轴承而提高的水泥球磨机电能消耗功率，就要对现有的滑动轴承进行升级。以水渣球磨机为例，这种球磨机是在原有的球磨机结构和运行原理的基础上，对其中的部分设备元件进行调整和升级而研制出来的。这种球磨机将原有的球磨机中的滑动轴承更换为大型的滚动轴承，这种滚动轴承在球磨机的运行过程中会比滑动轴承消耗的电能功率更少，因而具有很好的节能效果。

（四）改造水泥球磨机的润滑系统

通过前面的分析可以得知，润滑油也会对水泥球磨机的能源消耗量产生一定的影响。轴承的应用与润滑油的应用是有直接的关联的，在将水泥球磨机原有的滑动轴承更换为滚动轴承时，相应的润滑油的使用方式也要随之改变。在滚动轴承应用润滑系统时，能够将原有的滑动轴承加油润滑的方式中涉及到的稀油润滑和冷却水循环系统的步骤省略掉，在减少工作量的同时，降低水泥厂的整个生产运行成本。而在此基础上对滚动轴承的润滑系统进行改造，主要可以采用中心传动的结构。这种结构能够应用密封的减速器来防治粉尘的污染，在提高整个水泥球磨机的运行效率的同时，降低它的能耗。

（五）做好维护和检修工作

由于水泥球磨机是水泥厂在生产过程中消耗能源的主要设备，为了能够减少水泥球磨机的能源消耗，同时也为了提高水泥厂的整个生产效率和经济效益，就要做好水泥球磨机的维护和检修工作。具体来说，在对水泥球磨机进行维护和检修时，首先要严格遵守国家对水泥球磨机和整个水泥厂生产线的相关技术标准。其次，做好水泥球磨机的维护和检修工作还要重点对影响水泥球磨机能耗的相关因素和设备元件进行检查和维护。及时做好日常的维护和检修工作，不仅能够保证整个水泥厂的正常运行，还能够有效延长水泥球磨机的使用寿命，达到节能降耗的目的。

结论：综上所述，水泥球磨机对整个水泥厂的正常运行具有重要的作用。通过采用先进的粉磨工艺设备、加大对废渣的利用率、对原有的球磨机轴承进行升级、改造水泥球磨机的润滑系统、做好维护和检修工作五个方面的有效措施来实现水泥球磨机的节能控制，对提高水泥球磨机的运行质量，提高水泥厂的整个生产运行效率和经济效益具有重要的作用。

参考文献：

[1]贾磊,李云峰.水泥球磨机调心滚子轴承接触应力和寿命分析[J].轴承,2021(03):6-10.

[2]崔航科. 水泥联合粉磨球磨机系统数据驱动优化控制[D].济南大学,2020.