淺談Φ4.3m×6.0m磨煤機(jī)改進(jìn)

尹春陽(yáng)(中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司化工分公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017300)

淺談Φ4.3m×6.0m磨煤機(jī)改進(jìn)

尹春陽(yáng)(中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司化工分公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017300)

針對(duì)Φ4.3m×6.0m磨煤機(jī)設(shè)計(jì)存在的缺陷，分析了進(jìn)料端、出料端、筒體漏漿，滾筒篩破損、末端積渣，氣源系統(tǒng)不可靠的原因，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，取得了較好的效果。

磨煤機(jī);進(jìn)料端;出料端;筒體;滾筒篩;氣源系統(tǒng);缺陷;改進(jìn);效果

中天合創(chuàng)是我國(guó)目前投產(chǎn)的最大煤制烯烴項(xiàng)目，煤氣化裝置磨煤機(jī)用于制備煤漿，以獲得合適粒度水煤漿原料，滿足GE水煤漿氣化工藝的要求。

我公司磨煤機(jī)為溢流型棒磨機(jī)，共14臺(tái)，規(guī)格為Φ4.3m×6m，筒體有效容積81m3，裝棒量140t，額定轉(zhuǎn)速13r/min，正常干基進(jìn)煤量65t/h，自2016年9月裝置開(kāi)車投運(yùn)以來(lái)，磨煤機(jī)設(shè)計(jì)上存在諸多缺陷，頻繁停機(jī)消缺，運(yùn)轉(zhuǎn)率降低，鑒于此情況，對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行了若干改進(jìn)。

1 Φ4.3m×6.0m棒磨機(jī)存在的缺陷

1.1 進(jìn)料端存在的缺陷

(1)入料管與進(jìn)料襯套之間密封形式較差，為單層填料過(guò)盈密封，填料材質(zhì)為硅酸石棉繩盤根，規(guī)格20mm×20mm，尺寸略小，過(guò)盈量不足。

(2)設(shè)備安裝質(zhì)量問(wèn)題，入料管與襯套同心度調(diào)整不好，要求≤0.5mm。在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，作用在盤根上的力不平衡，盤根偏壓，局部磨損快，再加上盤根無(wú)自緊性，不能自動(dòng)補(bǔ)償磨損量，導(dǎo)致煤漿連續(xù)溢出。

(3)給料管材質(zhì)為GB/T8163/20#鋼，規(guī)格為600mm×14mm，受到水煤漿的沖刷腐蝕，使用壽命很短，頻繁貼板，補(bǔ)焊消漏。

(4)入料管本體材質(zhì)為Q235B，內(nèi)部貼襯馬賽克陶瓷片，在水煤漿的長(zhǎng)期沖刷下，瓷片大面積脫落，管壁裸露磨穿，頻繁補(bǔ)焊。

1.2 出料端存在的缺陷

(1)出料襯套與中空軸為間隙配合，水煤漿充滿間隙環(huán)腔，結(jié)合法蘭面螺栓易磨損腐蝕。

(2)磨機(jī)運(yùn)行時(shí)，出料襯套被滾筒篩帶動(dòng)晃動(dòng)，襯套與中空軸連接的六角螺栓會(huì)受到振動(dòng)、剪切作用，易松動(dòng)斷裂，法蘭面漏漿。

1.3 筒體螺栓存在的缺陷

(1)磨機(jī)運(yùn)行以來(lái)，磨棒的不斷沖擊導(dǎo)致筒體襯板螺栓易松動(dòng)，造成煤漿從螺栓孔溢出甩漿，原螺栓緊固方式為螺母預(yù)緊，備母鎖緊。

(2)原襯板螺栓橡膠密封墊材質(zhì)為2040耐酸堿橡膠，存在老化現(xiàn)象，反復(fù)緊固擠壓后出現(xiàn)破損，影響密封效果。

1.4 滾筒篩、排渣口存在的缺陷

(1)經(jīng)磨機(jī)研磨后的煤漿通過(guò)滾筒篩，篩下物料即為合格工藝用料漿，篩上粗顆粒從末端渣斗排出，篩孔規(guī)格4mm×20mm，運(yùn)行半年，高壓煤漿泵流量出現(xiàn)波動(dòng)，檢查發(fā)現(xiàn)：篩網(wǎng)T型篩條太細(xì)，點(diǎn)焊不牢靠，出現(xiàn)破損，導(dǎo)致煤漿粒度變大。

(2)滾筒篩篩出的粗顆粒從其末端排到渣斗，靠自重落入下部收渣小車，由于粗顆粒較為黏濕，渣斗排渣口、排渣坡度較小，落渣距離較長(zhǎng)，粗顆粒極易在渣斗堆積，達(dá)到一定高度后越過(guò)隔板，混入到合格水煤漿中，造成煤漿給料泵流量波動(dòng)，甚至卡閥不打量停車。

1.5 磨煤機(jī)氣源系統(tǒng)供氣缺陷

磨煤機(jī)離合器，大齒輪噴油裝置氣源分別由兩臺(tái)小型活動(dòng)式活塞空壓機(jī)供氣，空壓機(jī)設(shè)定自啟動(dòng)聯(lián)鎖，當(dāng)儲(chǔ)氣罐壓力低至0.6MPa時(shí)，自啟充壓，由于啟停頻繁，啟停及運(yùn)行時(shí)振動(dòng)很大，空壓機(jī)活塞總成多次損壞，橡膠氣源管多次破裂漏氣，影響磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

2 改進(jìn)措施及效果

2.1 進(jìn)料端的改進(jìn)及效果

(1)密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)及效果

方案一：原填料函空間只能放入一層盤根，在進(jìn)料襯套外部再增加一層填料函，多加一層盤根，變?yōu)殡p層盤根過(guò)盈密封，填料更換為AIG25灰渣專用耐磨盤根，自潤(rùn)滑性，耐磨性、柔韌性好，規(guī)格25mm×25mm，增大耐磨性及過(guò)盈量。改造后，漏漿現(xiàn)象得到很大改善，但還不能完全杜絕，在可接受范圍。

方案二：原密封結(jié)構(gòu)不變，在盤根外側(cè)增加一套改型密封結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1，錐套與橡膠密封墊通過(guò)錐面密封，密封面積增大，膠墊通過(guò)壓板固定于出料襯套上，錐套通過(guò)固定在入料管上的4顆緊定螺栓調(diào)節(jié)定位，保證錐套錐面與密封墊錐面緊密貼合，定期檢查擰緊螺栓，補(bǔ)償磨損量，確保錐面的緊配性。改造初期，密封效果與方案一相近，運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)月后，通過(guò)不斷磨合及緊定螺栓頂壓，密封效果要好于方案一，改造較為成功，達(dá)到了阻止水煤漿溢出的目的。

方案三：原密封結(jié)構(gòu)不變，在填料壓板上焊接一個(gè)“倒F型”鋼圈，在入料管相應(yīng)位置環(huán)焊一個(gè)圓形鋼片，與F口交錯(cuò)，互相配合形成梳齒密封，該密封結(jié)構(gòu)相對(duì)精密，安裝復(fù)雜，由于入料彎管對(duì)應(yīng)位置改進(jìn)空間有限，只能形成1層梳齒密封，密封效果與方案一、二相近，如果空間允許，多增加梳齒層數(shù)，該型式有望做到滴水不漏。

建議制造商及其他用戶今后選用鼓式進(jìn)料或者聯(lián)合進(jìn)料系統(tǒng)等，這些密封結(jié)構(gòu)能做到入料零泄露，由于我單位磨機(jī)入料端現(xiàn)場(chǎng)空間有限，相應(yīng)部件結(jié)構(gòu)不匹配等問(wèn)題，此種改造很不現(xiàn)實(shí)。

圖1 錐套安裝示意圖

(2)重新調(diào)整入料管與襯套同心度，保證間隙均勻，盡量控制盤根不被偏壓，減小盤根局部磨損速度，定期緊固填料壓板，保證盤根始終被壓緊，確保足夠過(guò)盈量，此方法配合方案一、二、三實(shí)施，對(duì)密封效果起到了一定促進(jìn)作用。

(3)入料管本體材質(zhì)仍為Q235B，但內(nèi)壁下半周與煤漿接觸部分貼焊10mm

Q345鋼板，同時(shí)在鋼板上均勻平行布置凸起鋼條，對(duì)介質(zhì)有減速作用，鋼條也能掛住部分煤漿，達(dá)到“以渣抗渣”之效果，減緩沖刷磨損。

(4)給料管材質(zhì)更換為稀土耐磨合金鋼ZG35Cr2MnMoSiNi?VNRe，整體偏心鑄造，下部與水煤漿接觸部分壁厚增加至25mm，上部增加至15mm，耐磨性提高。建議用戶優(yōu)先選用耐磨性能優(yōu)異的材質(zhì)，方可大幅延長(zhǎng)使用壽命。

2.2 出料端的改進(jìn)及效果

從磨機(jī)內(nèi)部在出料襯套與中空軸配合環(huán)腔，120°均布焊接三塊定位筋板，將中空軸與襯套固定為一體，消除襯套晃動(dòng)及螺栓剪切作用，同時(shí)對(duì)配合法蘭面進(jìn)行全周密封焊，從根本上消除漏漿根源。

2.3 筒體螺栓的改進(jìn)及效果

(1)針對(duì)磨棒對(duì)襯板的沖擊，造成襯板螺母松動(dòng)甩漿的現(xiàn)象，在磨機(jī)襯板螺母間增加彈性墊圈，重新全面緊固，大面積甩漿現(xiàn)象得到有效遏制，但個(gè)別漏漿還是頻有發(fā)生。

(2)設(shè)計(jì)了全新型式的螺栓密封組件，見(jiàn)圖2，保留彈性墊圈，橡膠密封墊加厚，避免擠壓破損，同時(shí)在螺栓伸出筒體部分纏繞四氟帶密封，改造初期效果較顯著，1個(gè)月后又出現(xiàn)個(gè)別螺栓松動(dòng)漏漿現(xiàn)象，消漏工作斷斷續(xù)續(xù)。內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)：相鄰襯板間縫隙較大，均在0—25mm之間，按照安裝要求，襯板間隙≤8mm，若間隙＞8mm，間隙需用定位墊鐵焊接固定。漏漿現(xiàn)象不能徹底消除，極有可能是磨機(jī)運(yùn)行時(shí)，襯板發(fā)生串動(dòng)，螺栓頻繁松動(dòng)導(dǎo)致，準(zhǔn)備大修時(shí)對(duì)襯板重新安裝。制造商及用戶必須嚴(yán)格控制襯板尺寸，把控安裝質(zhì)量，確保襯板間隙合理，否則要徹底消除磨機(jī)筒體漏漿將成為很大難題。

圖2 改型螺栓密封組件

2.4 滾筒篩、排渣口的改進(jìn)及效果

(1)針對(duì)篩網(wǎng)316L“T”型篩條太細(xì)，易磨漏破損，對(duì)滾筒篩進(jìn)行更換升級(jí)：

方案一：“T”型篩條加粗，控制點(diǎn)焊質(zhì)量，延長(zhǎng)滾筒篩使用壽命。

方案二：更換為不銹鋼板沖孔篩，壽命有所增加，但開(kāi)孔率較低。

(2)在滾筒篩末端，渣斗側(cè)增加沖洗水管路，開(kāi)設(shè)觀察小窗，每班沖洗兩次，防止粗顆粒積聚越過(guò)隔板，進(jìn)入小煤漿槽，影響水煤漿質(zhì)量。改進(jìn)后，效果很好，煤漿給料泵再?zèng)]有因此出現(xiàn)卡閥不打量及流量波動(dòng)現(xiàn)象。

2.5 磨煤機(jī)氣源系統(tǒng)改進(jìn)及效果

對(duì)磨機(jī)離合器，大齒輪噴油裝置氣源重新配管，接入工廠風(fēng)，停運(yùn)小型空壓機(jī)，此種改造較省心，但工廠風(fēng)不穩(wěn)定，磨機(jī)大面積短停案例時(shí)有發(fā)生，決定再次改進(jìn)。

方案一：空壓機(jī)完好復(fù)位，橡膠軟管更換為金屬軟管，同時(shí)在新配的工廠風(fēng)管上增加兩組氣體單向閥，當(dāng)工廠風(fēng)波動(dòng)，壓力驟降時(shí)，空壓機(jī)聯(lián)鎖自啟，維持磨煤機(jī)運(yùn)行，直到工廠風(fēng)恢復(fù)正常，空壓機(jī)自動(dòng)停機(jī)。

方案二：考慮到磨機(jī)用氣量較少，所有磨機(jī)耗氣總量在50m3/h左右，且不會(huì)同時(shí)供氣，供氣時(shí)刻相互交叉，不會(huì)對(duì)管網(wǎng)造成很大沖擊，改用更為穩(wěn)定的儀表風(fēng)作為氣源。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)Φ4.3m×6m磨煤機(jī)存在的缺陷，我公司從2016年9月運(yùn)行至今，采用上述措施對(duì)其陸續(xù)改進(jìn)后，磨煤機(jī)運(yùn)行狀況得到很大改善，運(yùn)轉(zhuǎn)率有所提高，能夠滿足生產(chǎn)要求。這對(duì)磨煤機(jī)制造商今后的設(shè)計(jì)及其他磨煤機(jī)用戶對(duì)類似問(wèn)題的解決具有一定的借鑒作用。