前言

某公司5000t/d熟料生產(chǎn)線配套ZGM113N型立式磨煤，銘牌出力：40t/h，磨盤轉(zhuǎn)速：24.2r/min，主電動機(jī)功率：560kW，轉(zhuǎn)速：990r/min，主電機(jī)額定電流：42A，一次風(fēng)量：25.14kg/s，磨煤機(jī)阻力：6.22kPa。隨著水泥窯產(chǎn)量的提高，以及原煤供應(yīng)環(huán)境的變化，出現(xiàn)了原煤貨源比較雜亂的情況，不同的煤質(zhì)在粉磨過程由于粉磨特性不同，造成煤磨的臺時較低，一度出現(xiàn)了煤粉不夠窯煅燒的情況，被迫煤粉細(xì)度80μm篩篩余細(xì)度由7％放粗到了20％，煤粉細(xì)度的放粗對窯工藝熱工制度帶來了波動，嚴(yán)重影響了窯的產(chǎn)質(zhì)量。本文就該公司ZGM113N型立磨提產(chǎn)降低出磨煤粉細(xì)度的措施進(jìn)行論述。

(1)磨機(jī)吐渣量大，對不同原煤的粉磨特性適應(yīng)性差。煤的粉磨特性用易碎難磨表示、按國標(biāo)GB/T 2565((煤的可磨性指數(shù)測定方法》實驗，煤的哈氏可磨性系數(shù)HGI呈30～142的極寬分布，系數(shù)愈小越難粉磨，HGI<62為難磨煤，HGI>86為易磨煤，經(jīng)檢測該公司的原煤HGI為58左右，普遍易磨性較差；同一個磨機(jī)系統(tǒng)，由于原煤的粉磨特性不同，臺時及吐渣量是不同的，現(xiàn)在使用的原煤貨源較多，原煤的粉磨特性不同，用到粉磨特性差的煤，煤磨吐渣量較大，一個班(8h)煤磨吐渣小推車達(dá)到了30多小推車(一小推車約在1.2t)，給現(xiàn)場煤磨崗位工帶來大量的勞動強(qiáng)度。

(2)磨機(jī)產(chǎn)量低、電耗高，出磨煤粉質(zhì)量差。煤磨的臺時設(shè)計40t/h，實際生產(chǎn)中臺時33t/h，不能滿足于水泥窯的煅燒用煤粉，噸煤粉電耗達(dá)到了36kWh/t，兩個煤粉倉設(shè)計60t的頭尾煤粉倉，始終保持在15t左右不漲倉，有時一個月也不能停下煤磨進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)煤磨跳?；蛘咂渌收?，就造成窯被迫減產(chǎn)及停窯事故的發(fā)生，為了不造成停窯，有時不得不采取放粗煤粉細(xì)度方式維持生產(chǎn)，煤粉細(xì)度由7％放粗到了20％后，不利于窯的熱工制度的穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了產(chǎn)質(zhì)量。

立式磨煤機(jī)磨制煤粉出力理論上受通風(fēng)出力、碾磨出力、干燥出力、原煤的品種易磨特性等因素影響，實際出力受磨棍、襯板安裝精度、加載力，以及與使用設(shè)計煤種的偏差和一次風(fēng)量等多種因素有關(guān)。各種因素須同時滿足工況要求后才能確保立式磨煤機(jī)出力；分析出力不足各項原因主要存在以下幾點(diǎn)：

(1)通風(fēng)力不足。主要因素有一次風(fēng)量不夠、噴嘴環(huán)通流面積與一次通風(fēng)不匹配、分離器通風(fēng)篩余量不夠等。重點(diǎn)考慮噴嘴環(huán)通流面積與一次通風(fēng)的匹配。動環(huán)與靜環(huán)的間隙如果過大風(fēng)速變低，特別是動靜環(huán)磨損后期易造成吐渣量較大，動靜環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)間隙在5～8mm，經(jīng)現(xiàn)場測量煤磨動靜環(huán)間隙最大達(dá)到了40～50mm，間隙過大通風(fēng)力的風(fēng)速下降是造成吐渣量大的主要原因。

(2)磨煤機(jī)的碾磨力下降。主要因素有加載力不足、輥套磨損、碾磨件型線未優(yōu)化，尤其磨輥安裝位置偏差的因素，使磨棍與襯板碾磨弧形不能吻合，產(chǎn)生線接觸，達(dá)不到接觸的碾磨效果。隨著磨輥輥皮及襯板的磨損接觸面不均的情況，特別是煤磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到一定周期造成磨機(jī)臺時下降較大，經(jīng)過現(xiàn)場檢測我們公司的立式煤磨得輥皮磨損了30～40mm，襯板向下磨損了20～50mm，造成接觸面受力不均，使磨盤上的煤不能得到充分的研磨，研磨效率低。

(3)實際應(yīng)用的煤種超出了設(shè)計規(guī)定的范圍，在設(shè)計時市場供應(yīng)煤比較單一，現(xiàn)在市場環(huán)境發(fā)生變化后，采購的原煤品種比較復(fù)雜，粉磨特性不同，造成磨機(jī)對煤種的適應(yīng)性較差。

目前的磨盤直徑和磨輥大小及磨盤轉(zhuǎn)速已經(jīng)決定了設(shè)備的研磨效率和產(chǎn)量，雖然加載力目前是11.6MPa，即使再增加加載力也只能讓主機(jī)電流上升而對磨機(jī)的研磨效率幫助不大，因此產(chǎn)量自然也提不上去。要想把產(chǎn)量提上去，首要任務(wù)是提高磨機(jī)的研磨效率，增加磨內(nèi)合格細(xì)煤粉的數(shù)量，并讓其被動態(tài)分離器吸收分離到煤粉倉去，在不改變磨盤直徑及磨輥大小的情況下，做如下改造提升方案：

3.1 優(yōu)化通風(fēng)力分布

噴嘴原設(shè)計采用動環(huán)和托盤一體的鑄造結(jié)構(gòu)，動靜環(huán)磨損嚴(yán)重，造成間距變大，渣量較大。旋轉(zhuǎn)噴嘴的喉口面積需根據(jù)現(xiàn)有實際煤質(zhì)重新校核，由于動環(huán)是易損件，為了便于檢修及調(diào)整動靜環(huán)，由目前動環(huán)和托盤一體的結(jié)構(gòu)改成分段動靜環(huán)(見圖1)。

圖1 分段式動靜環(huán)示意圖

動環(huán)更換比托盤頻繁，磨機(jī)的靜環(huán)進(jìn)行分段式結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免了整體襯板拆除吊裝，便于檢修更換；靜環(huán)本體材質(zhì)為ZG50Mn2，硬度為HRC30-35，靜環(huán)通常上部200mm部位磨損較快，在煤磨的靜環(huán)采用加裝分段式護(hù)板，護(hù)板采用特殊耐磨材質(zhì)，強(qiáng)度達(dá)到45～50HRC，板下端插入靜環(huán)定位，上端用螺栓把合，此后更換方便；靜環(huán)外壁貼上新型的耐磨材料，延長靜環(huán)的使用壽命。

動靜環(huán)采用分段設(shè)計，檢修時，可以使用噸位較低的手扳葫蘆等工具，逐段的動靜環(huán)游機(jī)殼側(cè)壁檢修門吊入磨中安裝于托盤之上，隨著盤車裝置驅(qū)動磨盤轉(zhuǎn)動，逐步完成整個動環(huán)的安裝。動靜環(huán)改成動靜環(huán)分段組裝后在生產(chǎn)中便于調(diào)整動靜環(huán)間隙確保在5～8mm范圍，合理調(diào)節(jié)噴嘴環(huán)通風(fēng)面積，優(yōu)化了通風(fēng)力分布保證入磨的風(fēng)速。

3.2 減速機(jī)增速，加大磨機(jī)的碾磨力

由于實際使用煤質(zhì)易磨性較差，與設(shè)計煤之間有差異，造成磨煤機(jī)出力不足，銘牌出力為：40t/h，實際出力為33t/h，磨機(jī)現(xiàn)有轉(zhuǎn)速24.2r/min提高到30r/min。更換減速機(jī)高速齒輪軸機(jī)大錐齒輪，通過降低減速機(jī)速比來提升減速機(jī)和磨盤的轉(zhuǎn)速，磨煤機(jī)的碾磨出力與磨盤轉(zhuǎn)速成正比，從而提高研磨效率。

減速機(jī)增速技術(shù)，就是把主傳動齒輪副的速比改變，齒輪模數(shù)是承載能力的重要技術(shù)參數(shù)，速比的改變并不改變齒輪模數(shù)，這樣保證了齒輪的承載能力。由于原煤磨機(jī)轉(zhuǎn)速增速后，原有電機(jī)功率560kW不能滿足生產(chǎn)，需要更換630kW的電機(jī)，滿足產(chǎn)量提高后的磨機(jī)軸功率需求，更加適應(yīng)煤量增大，加載力提高的情況。

對煤立磨的輥皮及襯板進(jìn)行定期檢測，保證輥皮及襯板的接觸面始終保持均勻，對輥皮及襯板由傳統(tǒng)的cr2021材質(zhì)更換為耐磨的陶瓷輥皮及陶瓷襯板，增強(qiáng)輥皮及襯板的耐磨性，延長輥皮及襯板的使用周期，保證輥皮及襯板接觸面均勻，使磨盤上的原煤得到充分的研磨。

針對采購原煤品種較多，粉磨特性不同的情況，該公司購買了一臺哈氏可磨性指數(shù)測定儀，采用微電腦智能控制系統(tǒng)用于對進(jìn)廠的每批原煤進(jìn)行哈氏指數(shù)檢測，然后根據(jù)檢測指數(shù)進(jìn)行合理搭配，保證入煤立磨的原煤粉磨特性均勻，保證煤立磨的穩(wěn)定性，保證了煤磨的臺時及出磨煤粉質(zhì)量。

經(jīng)過改造后煤磨各項運(yùn)行參數(shù)的對比見表1。

表1 改造前后煤磨各項運(yùn)行參數(shù)的對比

由表1可知：

(1)改造后磨煤的排渣量大幅度降低，由每班的30小推車降低到一天不足1小推車，由以前的20多天煤磨不漲不能停磨檢查的情況轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在1天煤粉倉滿避峰停磨2～4h，每天節(jié)省電費(fèi)500多元。

(2)噴嘴動靜環(huán)采用分段結(jié)構(gòu)設(shè)計，動環(huán)和托盤分體，便于檢修，減少托盤的更換次數(shù)，降低了備件的成本。

(3)改造后磨機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，在煤質(zhì)相同的情況下，煤磨的臺時由33t/h提高到36t/h，煤粉電耗由37kWh/t降低到33kWh/t，煤粉細(xì)度80μm篩篩余由20％降低到8％左右，不僅煤粉量滿足了窯的煅燒，而且煤粉的細(xì)度降低，窯的抗波動性增加，有利于窯的產(chǎn)質(zhì)提高及生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

通過改造，磨機(jī)料床穩(wěn)定，振動平穩(wěn)，產(chǎn)量提升明顯，出磨煤粉細(xì)度質(zhì)量得到了提升，噸煤粉電耗得到了大幅度的降低，穩(wěn)定了窯系統(tǒng)的熱工制度，穩(wěn)定了生產(chǎn)，立式煤磨機(jī)的提升改造效果良好，具有較好的推廣價值。

作者：李修啟，郝得香

來源：《棗莊市沃豐水泥有限公司》

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