潘愛庶，吳鵬杰

（神華寧夏煤業(yè)集團甲醇分公司，寧夏靈武750010）

球磨機出口篩板改造

潘愛庶，吳鵬杰

（神華寧夏煤業(yè)集團甲醇分公司，寧夏靈武750010）

神華寧夏煤業(yè)集團甲醇分公司年產(chǎn)25萬噸甲醇氣化裝置球磨機運行狀況，球磨機結(jié)構(gòu)原理，提出對球磨機的相應(yīng)改造，并改造措施。

球磨機；氣化；制漿

0 前言

神華寧夏煤業(yè)集團有限責任公司甲醇分公司，年產(chǎn)25萬噸甲醇項目是神寧集團在寧夏寧東能源化工基地內(nèi)建設(shè)的第一套化工裝置。項目以神寧集團寧東礦區(qū)自產(chǎn)原煤為原料，經(jīng)過煤漿制備、氣化、變換、低溫甲醇洗、甲醇合成及精餾后生產(chǎn)甲醇。所用氣化技術(shù)選用的是德士古水煤漿氣化廢鍋流程。

氣化一車間制漿系統(tǒng)的球磨機為20世紀90年代德國Aubema公司產(chǎn)品（具體技術(shù)參數(shù)見表1）。設(shè)計處理能力為44.38 t/h（原煤），而隨著氣化爐系統(tǒng)改造后產(chǎn)能的增加，球磨機的制漿能力愈發(fā)的顯得不足，無法滿足氣化爐滿負荷的運行需要。在實際運行中出現(xiàn)了3個問題。

（1）實際的操作負荷為52～55 t/h（原煤），已超負荷運行，操作彈性降低。制漿工況稍有波動便出現(xiàn)出口淤堵，筒體內(nèi)淤料不出漿。操作人員不得已只能用大量新鮮水進行沖洗置換，進而造成煤漿濃度不穩(wěn)定和氣化爐爐溫工況波動。

（2）煤漿淤堵造成筒體內(nèi)部料位升高后導致部分煤漿從入口導流筒處漏出，給現(xiàn)場文明生產(chǎn)帶來極大的困難。

（3）制漿的不穩(wěn)定影響了煤漿的濃度，進而降低了氣化爐產(chǎn)氣量和下游工段甲醇的產(chǎn)量。

表1 球磨機相關(guān)技術(shù)參數(shù)

針對上述問題，對球磨機制漿原理進行分析，結(jié)合球磨機運行現(xiàn)狀，對球磨機出口端面篩網(wǎng)進行計算和改進，經(jīng)過2個月的試運行，各項參數(shù)均有較好的提高，達到預(yù)期目的和效果。

1 球磨機磨制煤漿原理

球磨機是利用低速旋轉(zhuǎn)的滾筒帶動筒內(nèi)的鋼球運動，通過鋼球?qū)υ旱淖矒?、擠壓和研磨作用來實現(xiàn)煤塊的破碎和研磨制成水煤漿。研磨合格的水煤漿通過出口篩板的“八字”狀孔溢流出筒體進入滾筒篩過濾除粗粒子。

球磨機運轉(zhuǎn)時鋼球運動有3種狀態(tài)，即瀉落、拋落和離心運轉(zhuǎn)（圖1）。

圖1 球磨機內(nèi)鋼球3種運動狀態(tài)

（1）瀉落。鋼球被提升的高度較小，只向上偏轉(zhuǎn)一定角度，當鋼球被提升到一定高度時即沿斜坡滾下。鋼球的這種運動狀態(tài)叫做瀉落。在瀉落式狀態(tài)工作的磨機中，礦料在鋼球間主要受到磨剝作用，沖擊作用很小，故磨礦效率不高。

（2）拋落。鋼球隨簡體內(nèi)壁作圓曲線運動上升至一定的高度，然后紛紛作拋物線下落。這種運動狀態(tài)叫拋落。在拋落式狀態(tài)工作的磨機中，礦料在圓曲線運動區(qū)受到鋼球的磨剝作用，在鋼球落下的地方受到落下鋼球的沖擊和強烈翻滾鋼球的磨剝。

（3）離心運轉(zhuǎn)。當離心力超過鋼球重力時，鋼球就貼在筒壁上而不再下落，這種狀態(tài)叫離心運轉(zhuǎn)。發(fā)生離心運轉(zhuǎn)時，礦料也隨簡體一起運轉(zhuǎn)，既無鋼球的沖擊作用，磨剝作用也很弱，磨礦作用幾乎停止。顯然，鋼球拋落狀態(tài)球磨機磨煤效率最高。

2 問題原因分析

經(jīng)過車間技術(shù)人員多次入球磨機內(nèi)進行檢查，認為造成煤漿出漿不暢、入口泄漏的原因有3點。

（1）出口篩板“八字”孔過小，小鋼球、矸石、鐵絲等異物堵塞嚴重（圖2）。

圖2 出口篩板堵塞

（2）出口篩板的“八字”孔小頭側(cè)橡膠有局部磨損，破壞了原有的防堵塞結(jié)構(gòu)。

（3）實際運行負荷超過了原始設(shè)計值，造成煤漿研磨停留時間加長，內(nèi)部料位升高。

3 對策

（1）重新對出口篩板孔徑進行計算，選取合適值，適當進行放大。在計算中共有4套擴孔方案，見表2。

表2 4套擴孔方案

方案3：將篩板孔長增加2 mm，寬增加1 mm，即孔尺寸為17×9 mm。

方案4：所有長寬各增加2 mm，但只改一半的篩板（即改造6組）。

最終選擇方案3作為改造方案，重新加工一套出口篩板。篩板孔原始尺寸見圖3，改造后孔徑變?yōu)?7×9 mm。

圖3 篩板孔原始尺寸

（2）對入口側(cè)的一圈24條提升條進行更換，加大提升條的突出高度，增強鋼球向上卷起的能力。

（3）適當增加了鋼球的數(shù)量，由原來的40 t鋼球增加至45 t鋼球，且全部為直徑最大的75 mm鋼球。通過增加研磨體的數(shù)量來提升球磨機制漿產(chǎn)能。

4 試運行期間相關(guān)數(shù)據(jù)

出口篩板改造安裝后，球磨機試運行1個月，各參數(shù)均有提升和變化。

（1）煤漿平均濃度由原來的59.6%提升到60.5%。

（2）雙爐氣化爐產(chǎn)氣量由原來的96 964 m/h提升到99 274 m/h，每天多產(chǎn)甲醇15 t。

（3）主電機平均電流有所增加，由原來39 A增至42 A。（4）試運行期間未出現(xiàn)筒內(nèi)淤料和入口處漏漿現(xiàn)象，現(xiàn)場環(huán)境得到極大改善。

（5）煤漿的黏度、粒度分布未見明顯變化，均處于合格區(qū)間。

5 結(jié)論

氣化一車間球磨機經(jīng)過此次技術(shù)改造，保證了制漿系統(tǒng)的穩(wěn)定性，煤漿濃度提升，球磨機有效負荷增大，為后續(xù)氣化和合成等工段的高負荷穩(wěn)定運行打下了堅實的基礎(chǔ)。改進過程中主要經(jīng)驗和認識有4點：①對于孔板溢流型制漿設(shè)備，適當增大孔徑是增大其出漿量和增大其產(chǎn)能的有效的方法。②在電機等配套設(shè)備的允許情況下，適當增加鋼球的數(shù)量，可以有效增強其研磨能力，即擴大了設(shè)備的產(chǎn)能。③制漿系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是提高煤漿濃度的有效抓手。④進一步考慮提升球磨機制漿性能，下一步可以將提升條的厚度加高，以期加大對鋼球的提升效果，進而提升鋼球?qū)υ旱腻N擊、研磨效果。

〔編輯 利文〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.36