煤漿制備棒磨機(jī)探析

辛順(神華包頭煤化工有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 包頭 014010)

1 磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)

磨煤機(jī)主要由進(jìn)料部分、大小齒輪、主軸承、筒體、主電機(jī)、減速器、慢傳電機(jī)、慢傳驅(qū)動(dòng)器、前后軸瓦、頂起裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)、出漿滾筒篩等構(gòu)成。

(1)主軸承。主軸承采用動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承，靜壓(即高壓)油在磨煤機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí)使用，動(dòng)壓(即低壓)油在磨煤機(jī)工作時(shí)使用，動(dòng)壓(即低壓)油在磨煤機(jī)工作時(shí)即起潤(rùn)滑作用，又起冷卻作用。在高壓油頂起下啟動(dòng)磨煤機(jī)，可大大降低磨煤機(jī)啟動(dòng)負(fù)荷，并可避免擦傷軸瓦，提高磨煤機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。磨煤機(jī)正常工作后，停止供給高壓油，靠低壓潤(rùn)滑油工作。在磨煤機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)前，又向軸承供高壓油，將軸頸完全頂起，磨煤機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，當(dāng)筒體冷卻至室溫之后，再停止供高壓油，使軸瓦不因筒體冷收縮而被擦傷，延長(zhǎng)軸瓦的使用壽命。每個(gè)主軸承上裝有兩只熱電阻，測(cè)量軸瓦溫度，通過(guò)電信號(hào)在低壓電控柜上顯示，主軸承溫度達(dá)到55℃報(bào)警，達(dá)到 60℃時(shí)主電機(jī)聯(lián)鎖跳閘停車。主軸承長(zhǎng)期工作后，軸瓦產(chǎn)生磨損，致使中空軸下沉，密封支架可向下調(diào)整，以保證密封件和中空軸承良好接觸。軸瓦工作表面上鑄有合金層，合金層下面埋設(shè)有蛇形冷卻水管，能有效冷卻合金層，延長(zhǎng)軸承使用壽命。

(2)筒體部。筒體部是磨機(jī)的主要部件，由兩端的中空軸、進(jìn)出料襯套和兩節(jié)筒體等組成。在筒體內(nèi)部裝有耐磨襯板等；襯板與筒體、端蓋之間設(shè)有耐酸堿橡膠墊，以降低噪聲和震動(dòng)；襯板螺栓處均設(shè)有密封墊，可以防止?jié)B漏；中空軸內(nèi)鑲有襯套以保護(hù)中空軸，襯套和中空軸間填充隔熱材料。筒體內(nèi)徑4.3m，長(zhǎng)度6m，有效容積76m3，內(nèi)部裝填Φ50、Φ60、Φ75 三個(gè)等級(jí)鋼棒，其重量比為3:4:3，總裝載量為140～170噸，筒體工作轉(zhuǎn)速12.75r/min。

(3) 大小齒輪。大小齒輪采用斜齒傳動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊小，壽命長(zhǎng)，其潤(rùn)滑采用噴霧潤(rùn)滑，定時(shí)噴油，在齒輪表面形成油膜，減少齒輪磨損，延長(zhǎng)使用壽命。

(4)主電機(jī)與主減速機(jī)。主電機(jī)型號(hào)YKK710-8，功率1600KW，轉(zhuǎn)速745r/min，電壓10000V。采用齒輪減速器，經(jīng)減速后的轉(zhuǎn)速滿足磨煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)要求。減速機(jī)型號(hào)HISH19，減速比5。

(5) 慢速驅(qū)動(dòng)裝置。慢速驅(qū)動(dòng)裝置用于磨煤機(jī)檢修時(shí)筒體定位，停車超過(guò)4小時(shí)松動(dòng)物料或防止筒體變形，啟動(dòng)前的盤車檢查。啟動(dòng)慢速驅(qū)動(dòng)前，必須先啟動(dòng)高、低壓潤(rùn)滑油泵，防止擦傷軸瓦，電氣保護(hù)實(shí)現(xiàn)與主電機(jī)互鎖。慢驅(qū)電機(jī)型號(hào)Y250M-8，電壓380V，功率30kW，轉(zhuǎn)速730r/min，減速比100，筒體轉(zhuǎn)速0.125 r/min。

(6) 頂起裝置。筒體下部設(shè)有一套液壓頂起裝置，以方便安裝和檢修筒體。

(7) 潤(rùn)滑裝置。本磨煤機(jī)共設(shè)計(jì)四套潤(rùn)滑油站。GNY160主軸承潤(rùn)滑油站121×110,用于潤(rùn)滑磨煤機(jī)主軸承； NRZSBPWZ-5.00齒輪噴霧潤(rùn)滑油站121×111,用于潤(rùn)滑大小齒輪。

1.2 工作原理

本磨煤機(jī)為單室中心排料溢流型棒磨機(jī)，直徑小于10mm的煤粒通過(guò)稱重給料機(jī)定量加入磨煤機(jī)，工藝水、添加劑與給煤量成比例供應(yīng)，進(jìn)入磨煤機(jī)筒體內(nèi)部，主電機(jī)經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器、減速機(jī)、氣動(dòng)離合器、大小齒輪帶動(dòng)裝有煤、水、鋼棒的筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力和摩擦力的作用下，筒體內(nèi)的物料隨筒體一起旋轉(zhuǎn)到一定高度后落下將煤擊碎，加之棒與棒之間、棒與筒體之間有滑動(dòng)研磨，經(jīng)滾筒篩濾去粗顆粒后進(jìn)入磨機(jī)出料槽，制得合格水煤漿。

2 停車維護(hù)

(1)停車后處理措施 對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間停車的磨煤機(jī)應(yīng)該將筒體內(nèi)煤漿置換干凈，定期盤車，防止軸承壓彎變形，將滾筒篩及粗顆粒下渣口清理干凈。

(2)停車后檢查內(nèi)容 ①檢查全部筒體螺栓并緊固;②檢查各進(jìn)料、出料管線有無(wú)磨損并補(bǔ)焊或更換;③檢查大小齒輪磨損情況;④檢查供油系統(tǒng);⑤檢查滾筒篩有無(wú)破損;⑥檢查筒體內(nèi)鋼棒磨損情況及筒體襯板磨損情況.

(3)筒體螺栓及襯板 磨煤機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，筒體內(nèi)鋼棒運(yùn)動(dòng)會(huì)使襯板與螺栓之間產(chǎn)生剪切應(yīng)力，如果螺栓松動(dòng)，襯板可能會(huì)損壞甚至脫落，螺栓也可能會(huì)斷裂，所以停車后都要對(duì)螺栓進(jìn)行緊固。除此之外，對(duì)筒體螺栓的選材也要慎重，一旦螺栓斷裂，水煤漿從斷口處外流，給現(xiàn)場(chǎng)及中控帶來(lái)極大工作量不說(shuō)，磨煤機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，還會(huì)影響正常生產(chǎn)，造成極大損失。

(4)更換鋼棒 磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，鋼棒也會(huì)相應(yīng)磨損，一般磨機(jī)運(yùn)行半年左右需要檢查筒體內(nèi)鋼棒的磨損情況，將其中磨損較為嚴(yán)重的細(xì)棒抽出，相應(yīng)補(bǔ)入直徑較大的鋼棒，下面就如何更換鋼棒做一下簡(jiǎn)單的討論。

磨煤機(jī)筒體裝載鋼棒總量為140～170t，所加鋼棒分為三個(gè)直徑等級(jí)，分別為Φ50、Φ60、Φ75，以3∶4∶3的比例加入磨機(jī)中，其長(zhǎng)度大約比磨機(jī)筒體長(zhǎng)度略短，直徑不同決定其重量也有區(qū)別，分別是90kg、150kg、200kg。一般情況下，停車后進(jìn)入筒體會(huì)選擇直徑小于25mm被磨細(xì)的細(xì)棒以及斷棒揀出并大概稱重(暫定為X kg)。根據(jù)不同的煤種煤質(zhì)、鋼棒材質(zhì)，我們有自己的鋼棒理論磨損數(shù)值，一般為50～100g/t煤(暫且定為R kg/t煤)。然后可以計(jì)算我們大致需要添加鋼棒的數(shù)量，這里需要強(qiáng)調(diào)一下，所加的鋼棒都是最大直徑等級(jí)的，也就是Φ75、200kg的粗鋼棒。計(jì)算公式如下：

式中:Y為磨機(jī)運(yùn)行的總耗煤量(kg)，n為所需加入粗鋼棒

數(shù)量

至于為什么會(huì)選擇僅加入最大直徑的粗鋼棒，一般情況下我們認(rèn)為鋼棒的磨損是均勻的，所以我們揀出的都是原先磨機(jī)中的最小直徑的鋼棒，直徑較大的鋼棒又磨成較小直徑的，所以理論上我們只需要補(bǔ)充最大直徑的粗鋼棒就可以了。

(5)滾筒篩 滾筒篩是磨煤機(jī)的又一重要組成部分，難于研磨的煤矸石會(huì)被滾筒篩所攔截，經(jīng)過(guò)下渣口排入渣車?yán)隹蚣埽蛊溥M(jìn)入磨機(jī)出料槽。目的在于防止粗煤粒進(jìn)入低壓煤漿泵入口除鐵器，堵塞除鐵器；防止粗煤粒進(jìn)入低壓煤漿泵進(jìn)出口單向閥，造成單向閥動(dòng)作不正常，低壓煤漿泵打量異常。滾筒篩的最邊緣有一圈豎直的鋼圈，以防止磨機(jī)突然跳車時(shí)，水煤漿從滾筒篩的邊緣溢流進(jìn)入下渣口造成跑漿(但是以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際發(fā)生情況來(lái)看，其作用甚為有限)。但是這樣設(shè)計(jì)也有些弊端，那就是在磨機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，粗顆粒不能順暢的通過(guò)滾筒篩邊緣進(jìn)入下渣口，往往粗顆粒會(huì)在鋼圈內(nèi)沉積滯留，粗顆粒隨著滾筒篩轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)造成滾筒篩破損。

3 常見故障及處理

(1)磨機(jī)內(nèi)撞擊聲大 鋼棒在筒體內(nèi)干磨，進(jìn)入的原料煤過(guò)少。處理措施：增加原料煤的加入量。

筒體內(nèi)襯板脫落。處理措施：緊停磨機(jī)，盤車置換筒體內(nèi)部，進(jìn)入磨機(jī)處理筒體內(nèi)脫落的襯板。

鋼棒出現(xiàn)亂棒。處理措施：緊停磨機(jī)，盤車置換后進(jìn)入磨機(jī)檢查鋼棒。

(2)軸承溫度上漲過(guò)快 聯(lián)系儀表，首先排除是否測(cè)溫元件假指示，如果測(cè)溫元件沒(méi)問(wèn)題，則需要磨煤機(jī)停車，交給鉗工檢查檢修軸承有無(wú)破損，潤(rùn)滑油是否不夠或變質(zhì)等。

(3)旋轉(zhuǎn)密封閥泄漏 磨機(jī)停車后更換旋轉(zhuǎn)密封閥。

(4)儀表氣源壓力低 儀表設(shè)定的磨機(jī)離合器脫開壓力是0.65MPa，如果氣源壓力從正常壓力緩慢跌至比0.65MPa略低，可以在氣源壓力0.65MPa之前找儀表將設(shè)定壓力短暫降低，等氣源壓力恢復(fù)到正常值后，將儀表設(shè)定壓力也恢復(fù)到0.65MPa；如果跌至與0.65MPa相差較大，中控室操作人員迅速減小各磨機(jī)負(fù)荷直至停車，待壓力恢復(fù)后重新開啟各磨煤機(jī)。注意：在此操作過(guò)程中很有可能觸發(fā)磨煤機(jī)氣動(dòng)離合器脫開，導(dǎo)致磨機(jī)突然跳車，這時(shí)要及時(shí)打開磨機(jī)滾筒篩沖洗水，減小磨機(jī)跑漿的危害。

(5)低壓油泵非正常開啟 壓油壓力過(guò)低時(shí)(0.2MPa)會(huì)自啟動(dòng)備用泵，備泵運(yùn)行待油壓正常后自停止，然后油壓又低備泵無(wú)限自啟動(dòng)自停止。此時(shí)可判斷低壓油泵主泵有問(wèn)題，需要將備泵切至主運(yùn)行泵，將低壓油泵備泵自啟動(dòng)聯(lián)鎖摘除，原主泵切出交保運(yùn)檢修。

(6)筒體螺栓斷裂 緊停磨機(jī)后，進(jìn)入筒體更換螺栓。

(7)噴霧故障報(bào)警 磨機(jī)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)大小齒輪潤(rùn)滑油油桶液位低時(shí)會(huì)觸發(fā)噴霧故障報(bào)警，但不會(huì)觸發(fā)磨機(jī)停車聯(lián)鎖，此時(shí)只需要更換齒輪噴射干油即可解決報(bào)警問(wèn)題。