试析水泥粉磨系统循环风机叶轮的防磨措施

耿 波

（新疆天业集团天伟水泥有限公司，新疆 石河子 832000）

试析水泥粉磨系统循环风机叶轮的防磨措施

耿 波

（新疆天业集团天伟水泥有限公司，新疆 石河子 832000）

文章首先简要分析了水泥粉磨系统的磨损现状，在此基础上对水泥粉磨系统循环风机叶轮的防磨措施进行论述。期望通过本文的研究能够对水泥生产中粉磨系统循环风机叶轮使用寿命的延长有所帮助。

水泥 粉磨系统 风机叶轮 磨损

1水泥粉磨系统的磨损现状分析

通过对水泥的生产过程进行研究分析后发现，在以下几道工序中会出现磨损问题：采掘、破碎、粉磨以及输送，由此极易引起设备上的主要零部件损坏，尤其是干法水泥生产线，磨损情况更加严重，并且很多系统都存在磨损，如石灰石破碎系统、生料粉磨系统、水泥粉磨系统等等。据不完全统计，我国水泥行业因磨损导致的停机时间约占总停机时间的50%-55%左右。由此可见，磨损现已成为影响水泥行业正常生产最为主要的原因之一，当设备磨损后，修复或更换所产生的费用导致水泥生产成本大幅度增加，不利于企业的持续发展。由于水泥生产线上的设备较多，各个设备和系统所起的作用均不相同，故此磨损部位也不相同，按照磨损的机理可具体分为以下几种类型：磨料磨损、腐蚀磨损以及疲劳磨损等。在干法水泥生产线上，生料立磨、煤立磨以及辊压机等设备的磨损多以磨粒和疲劳磨损为主；风机叶轮的磨损则以冲刷磨损为主。为此，必须针对磨损情况，采取有效的防磨措施。

2水泥粉磨系统循环风机叶轮的防磨措施

目前，在一些水泥企业的干法水泥生产线上，带辊压机水泥磨循环风机的叶轮磨损是困扰企业的主要问题之一。通过现场调查发现，普通叶轮的使用寿命最长不超过3个月，短则1个月便需要进行修补，粉磨系统循环风机叶轮磨损主要体现在叶片的前中部和墙板根部，如图1所示。为了进一步提高叶轮的使用寿命，必须采取有效的防磨措施。

图1 粉磨系统循环风机的叶轮磨损情况

2.1 减小粒径

在水泥粉磨系统循环风机运行时，含尘气体从风机入口向出口偏移90°，受尘粒自有动量影响，在尘粒进入流道后，大部分尘粒会向叶片工作面与后盘交界处加速流动，同时也有小部分尘粒向叶片非工作面流动。造成叶片磨损的主要原因在于以下两个方面：一是尘粒对叶片的冲蚀磨损，常见于叶片入口处；二是尘粒在叶片表面运动的磨粒磨损，常见于叶片出口处。为了降低尘粒对叶片造成的磨损现象，可采取降低尘粒质量的方式予以解决。由于尘粒的硬度在生产中无法改变，而尘粒的粒径却可以通过提高辊压机挤压效果等途径进行控制，所以应当每年对辊面大修一次，确保辊面处于良好运行状态，使其保持适当压力，从而达到增加细粉量，减小尘粒粒径的目的。

2.2 降速防磨

在风机满足正常生产条件的情况下，可采取降低风机转速的措施减少磨损。由于风机采用变频调速和入口导叶式调节门对风量、风压、物料细度进行有效调控，在以往操作中，通常将风机的变频器调到35Hz，风门开度为50%-70%，使得风机长时间处于转速较快的运行状态下，加剧了叶轮磨损状况。为此，在充分考虑风机入口调节导叶磨损大、调节不灵活等因素的基础上，可将导叶取消，采取转速调节方式调节细度，不仅可以保证叶轮的风流动顺畅，而且还可以确保转速降低到28Hz，达到节能、减轻磨损的效果。

2.3 叶轮改进

2.3.1 粘贴陶瓷片。粘贴陶瓷片法是一种较为成熟的防磨技术。陶瓷片选用耐磨工程陶瓷，主要材料为氧化铝、氮化硅及其复合材料，粘合剂为高强度有机或无机粘合剂，通过将陶瓷片粘附在叶轮表面，使其表面形成耐磨层，从而起到防磨作用。该耐磨层具备良好的耐磨性能，是普通碳钢耐磨性能的百倍以上，并且该耐磨层的质量较轻，可承受160℃以上的高温。此外，粘贴陶瓷法还能够根据叶轮形状大小选择陶瓷片，大幅度提高了处理易磨损部位的针对性和有效性。

2.3.2 超耐磨合金件。可在叶片的迎风端及其与底盘的焊接区域采用超耐磨合金件，其不但硬度较高，可达88-89HRA，而且还具备良好的抗弯强度和耐冲击性能，由此能够满足该区域的耐磨要求。

2.3.3 可在条件允许的前提下对叶轮的材质进行改进，如采用碳化铬高耐磨复合板进行叶片制作，这样一来便可以叶片的工作面为碳化铬高耐磨复合板，而非普通的耐磨条纹。同时加强版也可以采用该材料。在具体制作的过程中，为防止后盘与叶片入口位置处的磨损情况，并防止叶片非工作面出现凹坑，可将后盘的加强板向内部延伸至另一块叶片的非工作面上，并焊接保护圈。该叶轮在某水泥厂的干法水泥生产线上进行了试应用，叶轮使用4个月左右时，叶片出现了轻微的磨损；使用到6个月左右时，靠近后盘的叶片磨损约2mm，加强板的角焊缝靠近出风口的位置处磨出一个较小的沟槽，前盘的叶片几乎未出现任何磨损情况。如果以这样的磨损程度继续下去，该叶轮最少能够使用1年以上，若是对出现磨损的位置处采取加焊处理，则会进一步延长其使用寿命。

2.4 做好动静平衡试验

根据风机叶轮的动静平衡试验结果，对试验不达标的风机叶轮加配重块。在加配重块过程中，通常采取的是焊接工艺，但是由于耐磨陶瓷片是利用粘合剂粘贴到底盘上，在焊接高温的作用下会严重影响粘贴强度，所以应当采取两次动静平衡试验，消除这一不利影响。第一次动静平衡试验在叶轮机加工完毕后且耐磨层施工前进行，确保风机叶轮达到动平衡试验标准。对不达标的风机叶轮焊接配重块，以避免第二次平衡试验后需要焊接过多的配重块；第二次动静平衡试验在耐磨层施工全部完成后进行，若风机全部粘贴了陶瓷片，且在镶嵌工艺下使用了合金耐磨块，那么应当采取局部降温措施焊接配重块，即将含水的丝织物敷在焊接部位进行降温，用以减少高温对粘合剂产生的影响。

结论：

综上所述，在水泥干法生产中，粉磨系统循环风机的叶轮磨损是较为常见的问题之一，该问题的存在极不利于水泥企业经济效益的提高。为此，必须针对磨损情况，采取有效的防磨措施，以此来延长叶轮的使用寿命，这样既可以减少修复叶轮磨损的费用，又能保证生产的有序进行。

[1]王学敏.王虔虔.国产大型辊压机及粉磨系统工艺方案[J].中国水泥.2012(6).

[2]郭志伟.某集团5000t/d新型干法水泥生产线工程实践优化及研究[D].郑州大学.2011.

[3]历福平.石建业.带辊压机的水泥粉磨系统工艺方案简述[J].水泥技术.2011(9).

[4]徐顺伟.黄伟.水泥联合粉磨系统产量下降的处理措施[J].新世纪水泥导报.2012(1).

TQ172

B

1007-6344（2015）05-0002-01