球磨機在水泥、陶瓷、冶金企業里被大量使用,是物料粉碎不可缺少的重要生產設備。球磨機一般功率都較大，工作效率又很低，占據了企業總用電量的70%以上，成為上述行業的耗電設備之一，因此降低球磨機的能耗是上述行業降低成本，提高產品競爭力的有效途徑。球磨機一般采用簡單的工頻控制，易造成物料的過度研磨，所需研磨周期較長，研磨效率較低，單位產品功耗較大，啟動電流大，對設備和電網的沖擊很大，機械設備的生產維護量也大。球磨機屬于低速重載設備，裝載量大，起動力矩也很大，一般需要加裝液力耦合器來完成傳動系統的啟動和調速。如陶瓷工業球磨機通常采用附加啟動電機沖擊啟動或軟啟動裝置來啟動，對電網沖擊大，而且啟動完成后運轉時所需的轉距減小，所以在節約能源方面有很大的空間。

    隨著變頻技術的快速發展及在水泥、陶瓷、冶金企業的大量應用，變頻器控制球磨機也成為可能。安川高性能變頻器根據球磨機工作原理和機械特點提高球磨效率，減少球磨能耗。對于我國建設節約型社會，減少環境污染具有重大的經濟和社會意義。

2 球磨機工作原理

     球磨機主要由傳動裝置、筒體裝置、加料裝置、卸料裝置及電氣控制裝置等組成，分給料部、出料部、回轉部、傳動部（減速機、小傳動齒輪、電機、電控）等主要部分。其主體是一個水平裝在兩個大型軸承上的低速回轉的簡體。球磨機由電動機通過減速機構減速傳動，驅動回轉部回轉。筒體內部裝有適當的磨礦介質一鋼球。筒體旋轉時，物料和研磨體等在摩擦力和離心力的作用下被筒體提升到一定高度，然后在重力的作用下沿近似拋物線軌跡落下來沖擊和研磨筒體底部的另一部分物料，并產生一定的軸向運動促使物料研磨和混合均勻。 其外形結構如圖1所示。

                                  圖1

    驅動部分是球磨機的關鍵，球磨機屬于低速重載設備，裝載量大，起動力矩也很大，一般需要加裝液力耦合器來完成傳動系統的啟動和調速。陶瓷工業球磨機通常采用附加啟動電機沖擊啟動或軟啟動裝置來啟動，對電網沖擊大，而且啟動完成后運轉時所需的轉矩減小，所以在節約能源方面有很大的空間。目前普遍采用的驅動方式是三相交流電動機- 液力耦合器- 齒輪減速器-皮帶輪減速器。由于球磨機屬恒轉矩負載，在用液力耦合器調速時，其調率等于調速比，有很大一部分能量在液力耦合器中被浪費掉。

3 球磨機的生產工藝

    球磨機一般以固定轉速運行，筒體的轉速是由皮帶輪或齒輪減速機構（也有用液力耦合器）決定的。球磨機的轉速直接影響到鋼球和物料的運動狀況及物料的研磨過程，在不同的轉速下，筒體內的鋼球和物料的運動狀況如圖2所示。

                                    圖2

    a)當轉速較低時，鋼球和物料隨筒體內壁上升，當鋼球和物料的傾角等于或大于自然傾角時，沿斜面滑下，不能形成足夠的落差，鋼球對物料的研磨作用很小，球磨機的效率很低。 

    b)鋼球被帶到一定的高度后沿拋物線落下，對筒底物料的撞擊作用，研磨效率，此時的轉速稱為工作轉速。

    c)如果筒體的轉速很高，由于離心力的作用，以致使物料和鋼球不再脫離筒壁，而隨其一同旋轉，這時鋼球對物料已無撞擊作用，研磨效率則更低。

4 球磨機系統存在的問題

    1)球磨機一般采用簡單的工頻控制，易造成物料的過渡研磨，所需研磨周期較長，研磨效率較低，單位產品功耗較大；

    2）球磨機一般采用星三角或自耦降壓啟動，啟動電流特別大，對設備和電網的沖擊很大； 

    3）機械設備的生產維護量也大，而且耗電量相當驚人，這必然會給生產廠家帶來很多不必要的麻煩和嚴重的資源浪費