邵云川

攀鋼發(fā)電廠 四川攀枝花市

一、前言

DTM320/580型球磨機是攀鋼發(fā)電廠生產(chǎn)中主要粉碎研磨設備，襯板則是球磨機正常運轉中的最主要工作部件。隨著煤炭采購困難，煤質大幅下降，對襯板質量要求越來越高。雙燕尾夾槽式磨煤機襯板(材料為Mn13)，使用周期1年，維修量和更換量都相當大，直接影響生產(chǎn)效率，已不能滿足發(fā)電廠的生產(chǎn)需要。因此，研究新型抗磨材質的襯板，創(chuàng)造球磨機最佳工作狀態(tài)，是提高產(chǎn)量、降低消耗、爭取良好經(jīng)濟效益的重要途徑。

二、影響球磨機襯板磨喪失效的幾大因素

（1）介質的影響。火力發(fā)電廠的燃料煤是球磨機的主要輾磨介質,國內(nèi)各地的原煤的可磨系數(shù)一般在0.8～2.0之間，可發(fā)電廠使用煤中摻進了一定量的煤矸石及砂子，可磨性差，必定造成襯板過早失效。

（2）工況運行的影響。發(fā)現(xiàn)處理缺陷不及時，短時間導致磨煤機內(nèi)煤量不足，部分鋼球直接磨擦和撞擊筒體襯板，形成兩體磨損。

（3）襯板材料的影響。ZGMn13高錳鋼襯板硬度15～18HRC偏低，相對鋼球硬度廣泛在37～39HRC之間，襯板與鋼球的匹配硬度差異太大，襯板磨損加劇。易發(fā)生塑變起鼓、磨損或磨穿。

（4）設計制作和安裝質量的影響：襯板的作用大致兩個，一個是維護筒體，其次是在特定的轉速將鋼球晉升到請求的高度，使鋼球呈瀑布狀著落，達到理想的輾磨后果。目前攀鋼發(fā)電廠其襯板在筒體上的安裝情勢是采用壓條緊固筒體襯板周向方向，襯板與襯板選擇燕尾結構咬合，壓條、固定楔、擰緊楔采取螺栓與筒壁緊固。安裝時襯板與筒壁之間不吻合和自身的鑄造缺點，襯瓦制作尺寸偏差大，造成安裝要求高，維護量大。

三、提高球磨機襯板使用壽命的辦法

（1）劣質的原煤不但使球磨機襯板磨損嚴重，而且對全部煤粉燃運系統(tǒng)都有不同的影響。嚴厲節(jié)制進廠煤質，下降煤中含灰量和矸石含量，把持供給商的滲砂、石的現(xiàn)象，是提高原煤的可磨系數(shù)的有效道路。

（2）三體磨損轉化為兩體磨損是加劇襯板磨損和磨球磨損的主要因素，輸煤系統(tǒng)帶病工作，造成磨煤機內(nèi)斷續(xù)供煤、空倉運行所至。必須杜絕此運行方式，避免鋼球對襯瓦直接沖擊。低負荷運行時，及時調(diào)劑磨煤機的進煤量，依據(jù)負荷情形，將制粉出力集中在1臺或幾臺磨煤機，而停用部分磨煤機，確保磨煤機在較高負荷區(qū)的運行。

（3）公道選擇襯板，磨球材料的匹配等，重要體現(xiàn)在兩大指標，即沖擊韌性ak值和硬度HRC值，這兩個指標在玄色金屬中廣泛的是互為倒數(shù)關系，ak值大，HRC值小，材料不耐磨，反之，耐磨而輕易決裂。

控制磨煤機襯板的質量，控制指標主要是控制其HRC硬度值和沖擊韌性值。磨煤機襯板質量控制指標見表1。

通過對幾種磨煤機襯板進行比較，江蘇靖江市晨光冶金電力有限公司生產(chǎn)的二代自固型無螺栓襯板（材料為ZG60Cr6Ni2Mo2MnSiN Re），各項指標能滿足要求，球磨機襯板材料化學成分見表2。

表1 質量具體控制指標

表2 化學成分一覽表

機械性能：沖擊韌性 ak≥25～45J/cm2，硬度 45～55HRC（端襯板 38～45HRC）。

鋼球的硬度控制在37～39HRC之間，鋼球直徑控制在60mm。

ZG60Cr6Ni2Mo2MnSiNRe型高鉻鑄鐵襯板，具有精良的力學性能和耐磨性，其應用壽命比高錳鋼襯板進步 1～2倍，且具有磨損均勻，不變形的特色。

（4）襯板結構和襯板安裝工藝，是球磨機正常運行的主要因素。組合自固式襯板給各使用廠家?guī)砹藰O大的方便。

襯板的安裝結構轉變了傳統(tǒng)型襯板采用螺栓緊固模式。襯板資料選擇，按工況條件可到達幻想的抗磨匹配。襯板的形貌按最佳的力學性能設計。壽命比ZGMn13進步兩倍以上。

運行噪聲可下降2～5dB。 球磨機襯板的維修工時減少90%以上。 筒體螺栓在運行中不受力，故無螺栓斷裂和漏粉事故，且安裝簡便，運行安全、穩(wěn)固、可靠。

四、高鉻合金襯板在發(fā)電廠的實際應用及效果

（1）2009年在攀鋼發(fā)電廠3-1#、3-2#球磨機上開始使用，2010～2011 年在攀鋼發(fā)電廠 1-1#、1-2#、2-1#、2-2#球磨機上使用，至此攀鋼發(fā)電廠6臺球磨機全部改造完成，ZG60Cr6Ni2Mo2 MnSiNRe型高鉻鑄鐵襯板它的初始硬度在46～48HRC左右，通過一段時光工況運行，表層硬度可達到46～52HRC，這個硬度能與任何材料的高硬度磨球匹配使用。沖擊值ak≥40J/cm2，能忍受筒體直徑5m以內(nèi)，鋼球直徑80mm以下的沖擊載荷，且在運行中螺栓不受力，僅在安裝和拆卸時起安全保障作用。

（2）制定襯瓦安裝標準，指導檢修人員應該按標準操作。如圖1的安裝示意圖。

圖1 襯瓦安裝示意圖

（3）球磨機無螺栓襯板安裝說明及注意事項。無螺栓襯板的固定是由襯板的內(nèi)外弦差決定，所裝鍥鐵的作用僅是安裝的方便及每圈襯板的定位。故而盡量不使用石棉墊襯底，其優(yōu)點還能增加筒體有效容積、節(jié)約成本等。

工具準備：大、小錘各1把，長撬棒兩根，撐桿（兩頭絲杠）2～3支，磨光機、電焊機、割槍、扳手、加力桿。筒體內(nèi)部整理干凈，檢查鍥鐵孔有無毛刺，入孔處螺栓是否頂出桶壁。首先按常規(guī)安裝筒體兩端襯板。筒體襯板安裝從一端開始，首先將一塊鍥鐵固定，再依次對稱安裝邊襯板、主襯板。

襯板裝至180°以上各1件時，在兩襯板最小角度的凹槽處架上撐桿，邊調(diào)整襯板位置，邊頂緊撐桿、調(diào)襯板時用大錘夯實襯板，以襯板間沒有余地為準，撐桿頂住，越緊越好。

筒體轉動180°后，先對稱安裝邊襯板、主襯板，調(diào)整好后從邊側打進鍥鐵，擰緊螺母，每圈依此類推，當安裝到最后一圈時，楔鐵的安裝應從上往下打進。若因調(diào)整襯板的位置，在襯板間所加的備用鋼板墊片須牢固焊在襯板上。

當每圈襯板在安裝第一塊楔鐵時，可擰緊螺母，兩側面的螺母不可擰緊，否則影響襯板的調(diào)整。鋼板墊片的安裝，以側面楔鐵眼對準筒體眼為準。鋼板墊片的安裝，做到一靠筒壁、二不能多片疊加。全部安裝結束后，檢查螺母是否擰緊，按順序擰緊所以螺母，根據(jù)試車情況，停機檢查2-3次，保證每個螺母完全擰緊。

（4）調(diào)整后的ZG60Cr6Ni2Mo2MnSiNRe型高鉻鑄鐵襯板應用效果。2009年5月在2-1#、2-2#球磨機上使用，并嚴格按球磨機襯瓦的安裝標準作業(yè)，到2012年5月使用3年后進行檢查，襯瓦無龜裂、局部破損現(xiàn)象，磨損減薄40%，預計使用周期5年。選擇組合自固式襯板，使用壽命可提高到3～5年。而且筒體在運行使用過程中不需維護。

6臺球磨機有各種型號襯板4248件，備件價值總計344.352萬元，由于使用周期只有1年，實際每年消耗備件費用344.352萬元。經(jīng)改進調(diào)整后的自固型無螺栓襯板總計488.304萬元，使用周期4年，實際每年消耗備件費用122.076萬元。

使用ZG60Cr6Ni2Mo2MnSiRe型自固型無螺栓襯板，每年可以節(jié)省備件費用222.276萬元。改后由于設備故障大大降低，煤粉泄漏故障基本消除，一方面能大大改善運行環(huán)境，為發(fā)電車間制粉系統(tǒng)正常生產(chǎn)提供有力保證，同時大大減少了沖地用水中含粉量，減少了污水處理系統(tǒng)壓力，更極大降低維修人員工作量，維修成本降低。

五、結論

（1）保證煤的質量，杜絕空倉運行，及時消除設備運行中的故障缺陷，可以提高襯瓦使用壽命。

（2）ZG60Cr6Ni2Mo2MnSiRe材料具有良好的抗沖擊、抗變形、抗磨損等特征，其使用壽命比高錳鋼廣泛提高3～5倍，使用安全可靠并顯示出良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

（3）組合自固式襯板，轉變了螺栓緊固的方法,根治了球磨機在運行過程中因螺栓、襯板掉落而發(fā)生的漏粉故障,有利于超抗磨材料的選用，襯板的設計結構簡略，且安裝簡便，運行安全穩(wěn)固可靠，可以滿足攀鋼發(fā)電廠生產(chǎn)需要。