目前我国水泥磨机研磨体仍主要沿用普通锻钢球，球耗相当高，致使磨机台时产量不稳定，水泥细度波动大，补球及倒磨筛选次数频繁，严重影响磨机的运转率。为了降低研磨体消耗，提高企业经济效益，保定地区水泥厂于1988年3月至5月在φ2.2×6.5米闭路水泥磨机第一仓，应用本地区生产的高铬钒钛铸铁球进行了整仓耐磨试验。经连续运转1758小时，生产火山灰硅酸盐水泥2.26万吨，平均每吨水泥耗球30.23克，其耐磨度为普通锻钢球的16.5倍。降低了生产成本，提高了企业经济效益。介绍如下：

　　1 高铬钒钛铸铁球化学成分及机械性能
　　高铬钒钛铸铁球化学成分及机械性能如表1和表2。

表1 化学成分

研磨材料

化   学   成    分(%)

C

Si

Mn

Cr

P

S

V

Ti

高铬钒钛铸铁球

2.2～3.2

<1.3

0.4～0.6

11～16

<0.1

<0.05

微量

微量

表2  机械性能

研磨材料

抗弯强度σw(MPa)

冲击韧性αk(J/cm2)

硬度HRC

高铬钒钛铸铁球

≥600

≥4

50～60

　　2 生产应用试验条件　　
　　1.设备概况
　　磨机规格：φ2.2×6.5米闭路；
　　有效直径：2.10米；
　　有效长度：一仓2.75米，二仓3.40米；
　　有效容积：21.4米3；
　　磨机转速：24转/分；
　　电机功率：380千瓦；
　　传动方式：边缘传动；
　　衬板：高铬衬板；
　　选粉机：φ3.5米离心式。　　

　　2.入磨物料参数
　　入磨物料参数见表3。

表3

物料名称

配比(%)

水分 (%)

平均粒度(mm)

标号

熟    料

60～70

<0.5

<25

525

石    膏

5

5

<25

－

引燃煤矸石

30～40

<8

<25

－

　　3.研磨体级配
　　研磨体级配见表4。
　　按表4中级配将高铬钒钛铸铁球装入φ2.2×6.5米水泥磨一仓内，经连续运转一定时间，倒磨清仓称量检测。

表4

项　　目

一　　　　仓

二　　仓

球径(mm)

φ90

φ80

φ70

φ60

φ50

φ20×25～φ30×35

重量(kg)

1512

5020

5030

2018

508

17000

材　质

高铬钒钛铸铁球

白口铁段

平均球径(mm)

73.6

－

装载量(t)

14.088

17.00

填充率(%)

32

32

　　3 生产应用试验结果　
　　1.高铬钒钛铸铁球几何尺寸及重量变化(见表5)

表5

项目

φ90

φ80

φ70

φ60

φ50

备注

几

何

尺

寸

X

方

向

原尺寸(mm)

89.90

80.00

70.30

59.90

50.04

连续

运转

1758

小时

使用后尺寸(mm)

88.97

78.47

68.50

59.07

48.87

球径减量(mm)

0.93

1.53

1.80

0.83

1.17

Y

方

向

原尺寸(mm)

90.20

81.14

70.70

60.90

50.08

使用后尺寸(mm)

89.03

80.07

69.67

59.23

49.7

球径减量(mm)

1.17

1.07

1.03

1.67

1.10

重

量

原装重量(kg)

1512

5020

5030

2018

508

清仓后重量(kg)

1450

4815

4828

1937

487

磨耗量(kg)

62

205

202

81

21

　　　　　　　　　　　　　注：球径几何尺寸的测量，是将各规格球按级配表分别称量堆放，然后
　　　　　　　　　　　　　分别在各规格球堆中任意取10个球，测量其几何尺寸，取平均值，X方向
　　　　　　　　　　　　　指分型面方向，Y方向指垂直分型面方向。

　　2.清仓检测试验结果(一仓)
　　清仓检测试验结果详见表6。

表6

累积粉磨时间(h)

水泥生产总量(t)

水泥

细度(%)

磨机

产量(t/h)

装球

总量

(kg)

球总

耗量

(kg)

碎裂球总量

(kg)

破碎率

(%)

单位产品耗球(g/t水泥)

粉磨

总电耗

(kwh)

单位产品电耗

(kwh/t水泥)

1758

22643

4

12.89

14088

571

113.4

0.8

30.23

668040

29.5

　　4 经济效益分析
　　使用普通锻钢球和使用高铬钒钛铸铁球的各项指标对比详见表7。
　　通过表7所列数据，分析如下：

表7

研磨材料

磨机产量(t/h)

球   耗

(g/t水泥)

电 　耗

(kWh/t水泥)

价  格

(元/t球)

研磨材料费用(元/t水泥)

高铬钒钛铸铁球

12.89

30.23

29.5

4000

0.12

普通锻钢球

11.85

500.00

32.1

1300

0.65

　　1.提高了水泥磨机产量
　　使用高铬钒钛铸铁球(一仓)和使用普通锻钢球相比较，水泥磨机台时产量提高1.04吨。全年平均运转率为72%，每年运转6220小时，全年可增产水泥6468.8吨，每吨水泥获利税按20元计算，年增利税12.94万元。

　　2.降低了电耗
　　使用高铬钒钛铸铁球(一仓)和使用普通锻钢球相比较，水泥电耗下降了2.6度/吨水泥。该厂年产水泥13万吨，每年可节电33.8万度，全年可节约电费10.14万元。

　　3.降低了球耗
　　使用高铬钒钛铸铁球(一仓)和使用普通锻钢球相比较，水泥球耗下降了469.77克/吨水泥。该厂年产水泥13万吨，年节约钢材61吨。由于球耗低，水泥研磨材料费用降低0.53元/吨水泥。全年可节约研磨材料费用6.89万元。

　　4.减少了倒磨清仓次数，提高了磨机运转率
　　该厂使用普通锻钢球时，平均每月倒磨筛选一次。使用高铬钒钛铸铁球后，倒磨清仓周期由原来每月一次，减到每季一次，减少了开停机次数。年倒磨清仓次数减少8次，每次停机16小时，年磨机运转时间增加128小时，台时产量按13吨计算，该厂2台水泥磨，年增产水泥3328吨，年增利税6.65万元。

　　综上所述，该厂水泥磨机全部使用高铬钒钛铸铁球，与原来使用的普通锻钢球比较，全年可增加收益总计36.62万元。

　　5 结论
　　从表面上看，高铬钒钛铸铁球价格比较高，是普通锻钢球价格的3.08倍，而前者的耐磨度为后者的16.5倍。虽然一次性投资大，但总的经济效益较好，完全有必要在水泥行业中推广应用。