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

淺談Φ4.3m×6.0m磨煤機改進

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

針對Φ4.3m×6.0m磨煤機設計存在的缺陷，分析了進料端、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，提出了相應的改進措施，取得了較好的效果。

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

中天合創(chuàng)是我國目前投產的最大煤制烯烴項目，煤氣化裝置磨煤機用于制備煤漿，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。

我公司磨煤機為溢流型棒磨機，共14臺，規(guī)格為Φ4.3m×6m，筒體有效容積81m3，裝棒量140t，額定轉速13r/min，正常干基進煤量65t/h，自2016年9月裝置開車投運以來，磨煤機設計上存在諸多缺陷，頻繁停機消缺，運轉率降低，鑒于此情況，對磨煤機進行了若干改進。

1 Φ4.3m×6.0m棒磨機存在的缺陷

1.1 進料端存在的缺陷

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

(2)設備安裝質量問題，入料管與襯套同心度調整不好，要求≤0.5mm。在磨機運轉時，作用在盤根上的力不平衡，盤根偏壓，局部磨損快，再加上盤根無自緊性，不能自動補償磨損量，導致煤漿連續(xù)溢出。

(3)給料管材質為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，補焊消漏。

(4)入料管本體材質為Q235B，內部貼襯馬賽克陶瓷片，在水煤漿的長期沖刷下，瓷片大面積脫落，管壁裸露磨穿，頻繁補焊。

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，結合法蘭面螺栓易磨損腐蝕。

(2)磨機運行時，出料襯套被滾筒篩帶動晃動，襯套與中空軸連接的六角螺栓會受到振動、剪切作用，易松動斷裂，法蘭面漏漿。

1.3 筒體螺栓存在的缺陷

(1)磨機運行以來，磨棒的不斷沖擊導致筒體襯板螺栓易松動，造成煤漿從螺栓孔溢出甩漿，原螺栓緊固方式為螺母預緊，備母鎖緊。

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

1.4 滾筒篩、排渣口存在的缺陷

(1)經磨機研磨后的煤漿通過滾筒篩，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，運行半年，高壓煤漿泵流量出現(xiàn)波動，檢查發(fā)現(xiàn)：篩網T型篩條太細，點焊不牢靠，出現(xiàn)破損，導致煤漿粒度變大。

(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，粗顆粒極易在渣斗堆積，達到一定高度后越過隔板，混入到合格水煤漿中，造成煤漿給料泵流量波動，甚至卡閥不打量停車。

1.5 磨煤機氣源系統(tǒng)供氣缺陷

磨煤機離合器，大齒輪噴油裝置氣源分別由兩臺小型活動式活塞空壓機供氣，空壓機設定自啟動聯(lián)鎖，當儲氣罐壓力低至0.6MPa時，自啟充壓，由于啟停頻繁，啟停及運行時振動很大，空壓機活塞總成多次損壞，橡膠氣源管多次破裂漏氣，影響磨機穩(wěn)定運行。

2 改進措施及效果

2.1 進料端的改進及效果

(1)密封結構改進及效果

方案一：原填料函空間只能放入一層盤根，在進料襯套外部再增加一層填料函，多加一層盤根，變?yōu)殡p層盤根過盈密封，填料更換為AIG25灰渣專用耐磨盤根，自潤滑性，耐磨性、柔韌性好，規(guī)格25mm×25mm，增大耐磨性及過盈量。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：原密封結構不變，在盤根外側增加一套改型密封結構，見圖1，錐套與橡膠密封墊通過錐面密封，密封面積增大，膠墊通過壓板固定于出料襯套上，錐套通過固定在入料管上的4顆緊定螺栓調節(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，運轉兩個月后，通過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，達到了阻止水煤漿溢出的目的。

方案三：原密封結構不變，在填料壓板上焊接一個“倒F型”鋼圈，在入料管相應位置環(huán)焊一個圓形鋼片，與F口交錯，互相配合形成梳齒密封，該密封結構相對精密，安裝復雜，由于入料彎管對應位置改進空間有限，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料或者聯(lián)合進料系統(tǒng)等，這些密封結構能做到入料零泄露，由于我單位磨機入料端現(xiàn)場空間有限，相應部件結構不匹配等問題，此種改造很不現(xiàn)實。

圖1 錐套安裝示意圖

(2)重新調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，確保足夠過盈量，此方法配合方案一、二、三實施，對密封效果起到了一定促進作用。

(3)入料管本體材質仍為Q235B，但內壁下半周與煤漿接觸部分貼焊10mm

Q345鋼板，同時在鋼板上均勻平行布置凸起鋼條，對介質有減速作用，鋼條也能掛住部分煤漿，達到“以渣抗渣”之效果，減緩沖刷磨損。

(4)給料管材質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，方可大幅延長使用壽命。

2.2 出料端的改進及效果

從磨機內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，消除襯套晃動及螺栓剪切作用，同時對配合法蘭面進行全周密封焊，從根本上消除漏漿根源。

2.3 筒體螺栓的改進及效果

(1)針對磨棒對襯板的沖擊，造成襯板螺母松動甩漿的現(xiàn)象，在磨機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，但個別漏漿還是頻有發(fā)生。

(2)設計了全新型式的螺栓密封組件，見圖2，保留彈性墊圈，橡膠密封墊加厚，避免擠壓破損，同時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個月后又出現(xiàn)個別螺栓松動漏漿現(xiàn)象，消漏工作斷斷續(xù)續(xù)。內部檢查發(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，極有可能是磨機運行時，襯板發(fā)生串動，螺栓頻繁松動導致，準備大修時對襯板重新安裝。制造商及用戶必須嚴格控制襯板尺寸，把控安裝質量，確保襯板間隙合理，否則要徹底消除磨機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、排渣口的改進及效果

(1)針對篩網316L“T”型篩條太細，易磨漏破損，對滾筒篩進行更換升級：

方案一：“T”型篩條加粗，控制點焊質量，延長滾筒篩使用壽命。

方案二：更換為不銹鋼板沖孔篩，壽命有所增加，但開孔率較低。

(2)在滾筒篩末端，渣斗側增加沖洗水管路，開設觀察小窗，每班沖洗兩次，防止粗顆粒積聚越過隔板，進入小煤漿槽，影響水煤漿質量。改進后，效果很好，煤漿給料泵再沒有因此出現(xiàn)卡閥不打量及流量波動現(xiàn)象。

2.5 磨煤機氣源系統(tǒng)改進及效果

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

方案一：空壓機完好復位，橡膠軟管更換為金屬軟管，同時在新配的工廠風管上增加兩組氣體單向閥，當工廠風波動，壓力驟降時，空壓機聯(lián)鎖自啟，維持磨煤機運行，直到工廠風恢復正常，空壓機自動停機。

方案二：考慮到磨機用氣量較少，所有磨機耗氣總量在50m3/h左右，且不會同時供氣，供氣時刻相互交叉，不會對管網造成很大沖擊，改用更為穩(wěn)定的儀表風作為氣源。

3 結語

針對Φ4.3m×6m磨煤機存在的缺陷，我公司從2016年9月運行至今，采用上述措施對其陸續(xù)改進后，磨煤機運行狀況得到很大改善，運轉率有所提高，能夠滿足生產要求。這對磨煤機制造商今后的設計及其他磨煤機用戶對類似問題的解決具有一定的借鑒作用。