第六章 球磨工段设计
6.1球磨机的计算和选型
球磨机是陶瓷厂的细碎设备，在无论是配料还是釉料粉磨过程中，都很起到很好的研磨和混合效果，在陶瓷生产过程中，一般选用间歇性球磨机[10]。球磨机球磨方式有湿法球磨和干法球磨两种，因为湿法球磨适合多种物料和添加剂的混合精细研磨，使瘠性物料与塑性物料搅拌混合均匀，还能在短时间球磨后即可获得符合生产要求的粒度和粒度分布范围的物料，且粉尘少，对环境的污染小。因此湿法球磨在陶瓷生产中得到了广泛的应用，本设计也同样采用湿法球磨。
陶瓷生产原料中不能含铁，因此球磨机的衬板不能选用高锰钢或金属合金，可以采用高铝衬板或者是橡胶衬板，由于橡胶衬板质量轻，负荷轻，动力消耗小，使用寿命长，磨球消耗低而且工业噪音低[11]，因此在这里我们选用橡胶衬板，对于研磨体陶瓷厂一般采用陶瓷球，陶瓷球的级配按照大、中、小=5:1:4进行配合，同时根据陶瓷厂生产的经验取料、球、水=1:1:0.5进行配料。那么每次加入陶瓷球和水的质量：
G球=G天=328734 kg G水=0.5G天=164367 kg
根据第四章选择的球磨时间11h，放浆时间1h，加料时间为1h，那么计算球磨机的总的吨数。
G’ =G天×（球磨时间+放浆时间+加料时间）÷24 =328734÷24×(11+2) =178064 kg
从上面的计算看成，需要的陶瓷球磨机总的吨位在180吨，考虑到目前国内100吨球磨机产品还不够成熟，我们选用60吨球磨机。 60X=180
在这里我们取X=3。考虑到扩大生产、球磨机的检修和工业限电，我们这里60吨球磨机多选择2台。因此，球磨机选择为60吨球磨机5台。且所有相同型号的球磨机不是在同一个时间开球和停球，这样可以方便工人喂料和卸料，同时也可解决同时启动造成的功率不够。
根据选择，球磨机的参数见表6-1：
表6-1 所选60T球磨机参数
筒体尺寸（mm） 9000 60吨球磨机 3900×
筒体厚度(mm) 18 有效容积(m3) 107 筒体转速(r/min) 11 主电机功率(kw) 250 辅电机功率(kw) 18.5 E形皮带数(条) 38 轴头直径(mm) 650 6.2喂料机和输送皮带的选择
由于我们喂送的物料需要进行称量和进行倾斜运输，那么我们可以选用链板式喂料机，因为它能够输送的粒度范围大，牵引力大、倾斜角度大可以达到（+35°）生产能力能够可达1000m3/h，可靠性高并能保证较均匀的喂料[12]。
根据我们球磨机的选择，选择的都是60吨的球磨机，由于球磨机型号相同，所以喂料高度一样，我们只需要一组喂料设备。喂料机选择原则是在加料时间1h之内可以加满一个球磨机需要的料。
根据要求，我们选择的链板式喂料机的型号如表6-2： 型号 槽板宽度(mm) 头尾轮给料速度轴中心(m/s) 距(mm) 15000 最大给喂料量 料粒度 t/h (mm) 40~70 倾角 电机功率(KW) 11 重量(t) BW800*15 800 0.03~0.054 350 24 19.3 表6-2 链板式喂料机参数
对于选定的喂料机，长度为15m, 宽度为0.8m，高度3m，由于没有给定高度，这里，我们假定高度为3m，其中料斗的高度为1.5m。在这里，我们假定输送皮带的离地高度为0.5m
输送高度和输送皮带的长度确定：
在球磨机选项中，对于选定的60吨球磨机，直径为3.9m，磨机与地面距离的放浆高度我们选择0.6m，磨机与上面加料口的高度选择0.4m，加料台厚度我们选择0.015m，加料台上面的水平皮带运输机高度我们假定为0.5m，倾斜皮带与水平皮带的高度距离我们选择0.15m，上面的90°转角漏斗高度为1.2m。
那么，加料台的高度
H加=球磨机离地高度+球磨机外径+球磨机离加料台的高度 =0.6+3.9+0.018×2+0.4
=5 m
喂料机需要输送物料的高度为：
H=加料台高度+加料台厚度+转角漏斗高度-喂料点的离地高度 =5+0.015+1.2-0.5 =5.715 m
整体高度:
H总=加料台高度+加料台厚度+转角漏斗高度 =5+0.015+1.2 =6.215
在这里，我们取输送带的倾角为20°，那么，倾斜皮带的长度为 L=H÷cos20°=15.54 m
在这里，我们选择球磨机的两侧支撑架的宽度为0.2m，两台球磨机之间的距离为2m，并且假定球磨机的加料口在球磨机的中央，那么加料台上面的水平皮带长度为：
L?(n?1)l?(n?1)d?2(n?1)a
式中 L——水平皮带的长度 n——球磨机个数
d——相邻球磨机之间的距离 a——支撑架的宽度
带入数据：
L?4?9?4?2?2?4?0.2 =45.6 m
即加料台上的水平皮带的长度为45.6 m
6.3 浆池的确定
球磨工段的浆池分为两种，粗浆池（也称半成品浆池）和精浆池（成品浆池），粗浆池主要用来对球磨机放浆进行存储，精浆池用来存放过筛、除铁后的泥浆。
由于球磨机的放浆不是在同一时间，因此滚筒筛和除铁器各选择两台就够了。
粗浆池设计的原则是能够容纳一个球磨机放浆的体积。为了放浆的方便，我们选择每两个球磨机共用一个粗浆池。浆池的深度我们选择h=2.5 m
根据本章我们选择的球磨机的吨位，那么每个球磨机每次放浆时的的放浆体积为：
V浆'?G浆'?? =60÷1.7 =35.3m3
?r2h?V浆' r? ?V浆'?h
35.3
3.14?2.5 =2.12
这里我们取直径d=4.4m，即3个高度为2.5m，直径为4.4m的粗浆池
在泥浆放入粗浆池过程中，需要用8目的平板筛来过筛大块物料和球石。由于有高度差，因此不需要任何动力输送设备，我们就直接用凹槽设备让泥浆流入粗浆池。
对于精浆池，由于泥浆需要搅拌、均化24小时，这里我们假定每次球磨机放浆之后，泥浆泵能够在1h内将泥浆抽取都精浆池内部，那么，经过搅拌、均化24h后，第三次的泥浆又将马上抽如精浆池，那么我们设计的原则是能够容纳所有的球磨机（包括备用球磨机）的三次放浆。
V浆''?V浆'?3n =35.3?3?5 =529.5 m3
在这里，我们取精浆池的深度为H=4m，为了能装下每次放浆的整数倍，我们取精浆池的个数为5个，那么
V浆''?n?R2H R?V浆''Hn?
