(1) 내부 환기 강화 볼 밀

내부 환기는 생산량과 품질 모두에 상당한 영향을 미칩니다. 적절한 환기는 과분쇄를 방지하기 위해 분쇄기 내의 미세 분말을 적시에 배출할 뿐만 아니라, 분쇄 열을 제거하고 내부 온도를 낮추며, 석고의 탈수를 줄이고, 마지막 구획에서 볼 코팅 및 그레이트 막힘을 방지합니다. 일반적으로 폐쇄 회로 밀의 공기 속도는 0.8~1.0 m/s인 반면, 개방 회로 밀의 경우 내부 온도가 더 높기 때문에 공기 속도는 폐쇄 회로 밀보다 다소 높아야 합니다. 일부 공장에서는 1990년대 이전에 설계된 볼 밀을 사용하는데, 이러한 밀은 구조상 공기 흐름 경로가 불량한 경우가 많습니다. 급재 입구에 환기구를 개설하고, 급재 스크류를 개조하며, 급재 슈트를 계단식으로 만들고, 중간 다이어프램과 배출 그레이트의 중앙 구멍을 확대하며, 배출 단부의 에어록을 강화함으로써 개선이 가능합니다. 이러한 조치들은 원료 막힘을 해결할 뿐만 아니라 환기 면적도 증가시킵니다.

(2) 중간 격막 및 배출 그릴 개선

초기형 중간 격막 및 배출 그레이트는 단순히 구획을 기능별로 나누고, 크고 작은 연마재를 분리하며, 연마재가 배출되는 것을 방지하는 역할만 했습니다. 그러나 오늘날에는 이들 장치가 원료 유량을 제어하고, 선단 구획과 후단 구획 간의 분쇄 용량을 균형 있게 조정하며, 원료 대 볼 비율을 높이고, 역분류를 방지함으로써 분쇄 매체의 운동 에너지를 효율적으로 활용하고 생산량을 증가시키는 역할을 수행해야 합니다. 구형 볼 밀의 경우, 원료 특성에 따라 선별 기능이 있는 다이어프램 플레이트와 배출 그레이트를 선택할 수 있습니다. A 차단 다이어프램 이 장치는 통과하는 원료를 굵은 입자와 미세 입자로 분류하는 새로운 유형의 장비입니다. 주요 기능은 미세 분쇄 구획으로 유입되는 원료를 선별하여 굵은 입자의 유입을 차단함으로써, 미세 분쇄 구획에서 비표면적이 크고 분쇄 효율이 높은 미세 분쇄 매체를 사용할 수 있는 조건을 조성하는 것입니다. 즉, 이 새로운 다이어프램은 원료의 흐름을 제어하고 구획 간 분쇄 용량을 균형 있게 조정할 뿐만 아니라, 굵은 입자와 미세 입자를 분류하고 원료를 강제적으로 들어 올려, 더 미세한 원료가 미세 분쇄 구획으로 조기에 유입되어 추가 분쇄를 받을 수 있도록 합니다.

(3) 작동 장치 추가

밀의 분쇄 성능을 최대한 활용하기 위해 밀 내부에 활성화 장치를 설치할 수 있습니다. 이 장치는 미세 분쇄 매체에 3차원적인 운동 조건을 조성하고, 분쇄 능력을 향상시키며, 분쇄 매체의 운동 에너지를 더 효율적으로 활용함으로써 분쇄 효율을 크게 높여줍니다. 활성화 장치의 주요 구조는 밀 축에 대해 일정한 각도로 밀 라이너에 장착된 사다리꼴 요소들로 구성됩니다. 이 요소들의 높이는 쉘 직경의 20%–30%이며, 두께는 약 40 mm이고, 너비는 라이너의 너비와 같습니다. 제품 요구 사항에 따라 밀 축을 따라 2~5세트가 설치되며, 라이너 두 개마다 한 세트가 세로 방향으로 설치됩니다. 활성화 장치의 작용으로 인해 분쇄 매체는 라이너를 따라 원형 궤도를 이동할 뿐만 아니라 축 방향으로도 이동합니다. 동시에, 라이너가 라이너에서 멀리 떨어진 연마체의 운동을 효과적으로 유도하지 못해 운동이 감소하는 정체 구역은 활성화 장치의 작용으로 제거됩니다.

(4) 분류용 라이너의 적용

라이너는 보호 기능 외에도 주로 분쇄 매체의 동적 분포와 운동 궤적을 조절하는 데 사용됩니다. 라이너의 형태는 분쇄기의 회전 속도와 원료의 특성에 맞춰져야 합니다. 다양한 신형 라이너를 사용함으로써 매체 운동 조절 능력과 원료에 대한 적응성이 크게 향상되었습니다. 선택 시 쌍곡면 라이너 마지막 구획은 – 축 방향과 원주 방향 모두에 경사진 곡면이 형성되어 있어 – 강구의 횡방향 분류를 향상시킬 뿐만 아니라, 강제 및 강구의 연마 효율도 높여줍니다.

분류 라이너를 사용하면 밀 내부의 분쇄 매체를 크기에 따라 분류할 수 있어, 큰 볼은 큰 입자를, 작은 볼은 작은 입자를 분쇄하는 이상적인 상태를 달성할 수 있습니다.

(5) 연마재 투입량 증가

볼 밀의 운전 조건을 최적화한다는 것은 밀 내부의 원료에 대해 분쇄 능력과 연마 능력 간의 균형을 이루는 것을 의미합니다. 그 핵심은 충전율과 연마 매체의 입도 분포에 있습니다. 기존의 볼 밀 공정 매개변수는 당시의 기계적·전기적 조건과 연마 이론을 바탕으로 결정되었습니다. 오늘날, 위상 조절기, 가변 주파수 드라이브의 사용과 함께 미끄럼 베어링을 대형 구름 베어링으로 대체함에 따라, 생산 실무는 이미 오래전부터 기존의 기준을 훨씬 뛰어넘었습니다. 충전율은 29%–31%에서 36%–40%로 증가했으며, 밀 회전 속도는 5%–10%(일부는 임계 속도에 근접하기도 함)까지 상승했고, 이에 따라 연마재 부하도 증가하여 고품질, 에너지 절약, 고생산량을 달성하고 있다.

(6) 다음을 적절히 늘리고 볼 밀 속도

회전 속도를 적당히 높이는 것은 특히 직경이 작은 밀의 경우 효과적입니다. 직경이 작을수록 강구로부터 가해지는 충격력이 약하기 때문에, 속도를 높이면 분쇄 능력이 향상되기 때문입니다.

① 속도를 높이면 밀 내부의 연마 매체당 충격 횟수가 증가합니다.
② 또한 연마 매체 간, 그리고 매체와 라이너 간의 마찰과 마모를 심화시킵니다.

(7) 제분소 내부의 물 분사

시멘트 분쇄기에서는 분쇄 매체 간, 그리고 매체와 라이너 간에 발생하는 막대한 충격과 마찰로 인해 상당한 열이 발생하여 시멘트 온도가 상승합니다. 이로 인해 석고가 쉽게 탈수되어 시멘트의 조기 경화가 유발될 수 있으며, 이는 보관 및 포장 과정에 영향을 미쳐 종이 봉투를 부서지기 쉽게 만들고, 파손률을 높이며, 작업 환경을 악화시킵니다. 또한 시멘트 온도가 높으면 정전기적 인력으로 인해 시멘트가 뭉치는 경향이 있어, 볼 코팅 및 실리브 코팅이 발생하고, 이로 인해 분쇄 효율과 공장의 생산량이 감소하게 됩니다.

시멘트 밀 내부에 분무된 물을 분사하면 내부 온도를 크게 낮출 수 있으며, 이는 효과적인 냉각 방법입니다. 분무된 물은 주입 즉시 빠르게 기화되지만, 시멘트의 수화 반응을 유발하거나 시멘트 강도를 저하시키지는 않습니다. 밀 내부에서 열을 흡수한 수증기는 환기 시스템을 통해 외부로 배출됩니다. 특히 밀의 온도가 높은 경우, 마지막 구획의 고온 구역에 분무된 물을 분사하면 즉각적인 효과를 볼 수 있어, 배출되는 시멘트의 온도를 95°C 미만으로 유지하고 밀의 생산량을 크게 증가시킬 수 있습니다.

분쇄 과정에서, 특히 슬래그 분말 분쇄기의 경우, 분쇄기의 회전과 분쇄 매체의 움직임으로 인해 원료의 상당 부분이 부유 상태로 남아 있습니다. 이러한 현탁 입자는 분쇄 매체가 닿기 어렵고, 내부 환기의 영향으로 밀 밖으로 쉽게 배출되어 원료의 흐름이 지나치게 빨라지고 분쇄가 불충분해져, 제품이 요구되는 비표면적을 달성하지 못하게 됩니다. 이 시점에서 분무된 물을 밀 내부로 분사하면 부유 물질 중 일부가 침전되어 분쇄 효율을 효과적으로 개선하고, 지나치게 빠른 물질 흐름을 방지하며, 충분한 분쇄를 가능하게 하여 비표면적과 밀 생산량을 크게 증가시킬 수 있습니다. 슬래그 분말 분쇄기의 경우, 내부 물 분사 시스템을 도입하면 일반적으로 생산량이 10%–50% 증가합니다. 분사량과 분쇄기 환기량을 조절함으로써 배출되는 슬래그 분말의 비표면적을 쉽게 제어할 수 있으며, 최대 650 m²/kg 이상에 도달할 수 있습니다.