煤浆制备棒磨机探析

辛顺(神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古 包头 014010)

1 磨煤机的结构及工作原理

1.1 结构

磨煤机主要由进料部分、大小齿轮、主轴承、筒体、主电机、减速器、慢传电机、慢传驱动器、前后轴瓦、顶起装置、润滑系统、出浆滚筒筛等构成。

(1)主轴承。主轴承采用动静压滑动轴承，静压(即高压)油在磨煤机启动和停止时使用，动压(即低压)油在磨煤机工作时使用，动压(即低压)油在磨煤机工作时即起润滑作用，又起冷却作用。在高压油顶起下启动磨煤机，可大大降低磨煤机启动负荷，并可避免擦伤轴瓦，提高磨煤机的运转效率。磨煤机正常工作后，停止供给高压油，靠低压润滑油工作。在磨煤机停止运转前，又向轴承供高压油，将轴颈完全顶起，磨煤机停止运转后，当筒体冷却至室温之后，再停止供高压油，使轴瓦不因筒体冷收缩而被擦伤，延长轴瓦的使用寿命。每个主轴承上装有两只热电阻，测量轴瓦温度，通过电信号在低压电控柜上显示，主轴承温度达到55℃报警，达到 60℃时主电机联锁跳闸停车。主轴承长期工作后，轴瓦产生磨损，致使中空轴下沉，密封支架可向下调整，以保证密封件和中空轴承良好接触。轴瓦工作表面上铸有合金层，合金层下面埋设有蛇形冷却水管，能有效冷却合金层，延长轴承使用寿命。

(2)筒体部。筒体部是磨机的主要部件，由两端的中空轴、进出料衬套和两节筒体等组成。在筒体内部装有耐磨衬板等；衬板与筒体、端盖之间设有耐酸碱橡胶垫，以降低噪声和震动；衬板螺栓处均设有密封垫，可以防止渗漏；中空轴内镶有衬套以保护中空轴，衬套和中空轴间填充隔热材料。筒体内径4.3m，长度6m，有效容积76m3，内部装填Φ50、Φ60、Φ75 三个等级钢棒，其重量比为3:4:3，总装载量为140～170吨，筒体工作转速12.75r/min。

(3) 大小齿轮。大小齿轮采用斜齿传动，运转平稳，冲击小，寿命长，其润滑采用喷雾润滑，定时喷油，在齿轮表面形成油膜，减少齿轮磨损，延长使用寿命。

(4)主电机与主减速机。主电机型号YKK710-8，功率1600KW，转速745r/min，电压10000V。采用齿轮减速器，经减速后的转速满足磨煤机运转要求。减速机型号HISH19，减速比5。

(5) 慢速驱动装置。慢速驱动装置用于磨煤机检修时筒体定位，停车超过4小时松动物料或防止筒体变形，启动前的盘车检查。启动慢速驱动前，必须先启动高、低压润滑油泵，防止擦伤轴瓦，电气保护实现与主电机互锁。慢驱电机型号Y250M-8，电压380V，功率30kW，转速730r/min，减速比100，筒体转速0.125 r/min。

(6) 顶起装置。筒体下部设有一套液压顶起装置，以方便安装和检修筒体。

(7) 润滑装置。本磨煤机共设计四套润滑油站。GNY160主轴承润滑油站121×110,用于润滑磨煤机主轴承； NRZSBPWZ-5.00齿轮喷雾润滑油站121×111,用于润滑大小齿轮。

1.2 工作原理

本磨煤机为单室中心排料溢流型棒磨机，直径小于10mm的煤粒通过称重给料机定量加入磨煤机，工艺水、添加剂与给煤量成比例供应，进入磨煤机筒体内部，主电机经过联轴器、减速机、气动离合器、大小齿轮带动装有煤、水、钢棒的筒体转动，在离心力和摩擦力的作用下，筒体内的物料随筒体一起旋转到一定高度后落下将煤击碎，加之棒与棒之间、棒与筒体之间有滑动研磨，经滚筒筛滤去粗颗粒后进入磨机出料槽，制得合格水煤浆。

2 停车维护

(1)停车后处理措施 对于长时间停车的磨煤机应该将筒体内煤浆置换干净，定期盘车，防止轴承压弯变形，将滚筒筛及粗颗粒下渣口清理干净。

(2)停车后检查内容 ①检查全部筒体螺栓并紧固;②检查各进料、出料管线有无磨损并补焊或更换;③检查大小齿轮磨损情况;④检查供油系统;⑤检查滚筒筛有无破损;⑥检查筒体内钢棒磨损情况及筒体衬板磨损情况.

(3)筒体螺栓及衬板 磨煤机在运行过程中，筒体内钢棒运动会使衬板与螺栓之间产生剪切应力，如果螺栓松动，衬板可能会损坏甚至脱落，螺栓也可能会断裂，所以停车后都要对螺栓进行紧固。除此之外，对筒体螺栓的选材也要慎重，一旦螺栓断裂，水煤浆从断口处外流，给现场及中控带来极大工作量不说，磨煤机运行不稳定，还会影响正常生产，造成极大损失。

(4)更换钢棒 磨煤机运行时，钢棒也会相应磨损，一般磨机运行半年左右需要检查筒体内钢棒的磨损情况，将其中磨损较为严重的细棒抽出，相应补入直径较大的钢棒，下面就如何更换钢棒做一下简单的讨论。

磨煤机筒体装载钢棒总量为140～170t，所加钢棒分为三个直径等级，分别为Φ50、Φ60、Φ75，以3∶4∶3的比例加入磨机中，其长度大约比磨机筒体长度略短，直径不同决定其重量也有区别，分别是90kg、150kg、200kg。一般情况下，停车后进入筒体会选择直径小于25mm被磨细的细棒以及断棒拣出并大概称重(暂定为X kg)。根据不同的煤种煤质、钢棒材质，我们有自己的钢棒理论磨损数值，一般为50～100g/t煤(暂且定为R kg/t煤)。然后可以计算我们大致需要添加钢棒的数量，这里需要强调一下，所加的钢棒都是最大直径等级的，也就是Φ75、200kg的粗钢棒。计算公式如下：

式中:Y为磨机运行的总耗煤量(kg)，n为所需加入粗钢棒

数量

至于为什么会选择仅加入最大直径的粗钢棒，一般情况下我们认为钢棒的磨损是均匀的，所以我们拣出的都是原先磨机中的最小直径的钢棒，直径较大的钢棒又磨成较小直径的，所以理论上我们只需要补充最大直径的粗钢棒就可以了。

(5)滚筒筛 滚筒筛是磨煤机的又一重要组成部分，难于研磨的煤矸石会被滚筒筛所拦截，经过下渣口排入渣车拉出框架，禁止其进入磨机出料槽。目的在于防止粗煤粒进入低压煤浆泵入口除铁器，堵塞除铁器；防止粗煤粒进入低压煤浆泵进出口单向阀，造成单向阀动作不正常，低压煤浆泵打量异常。滚筒筛的最边缘有一圈竖直的钢圈，以防止磨机突然跳车时，水煤浆从滚筒筛的边缘溢流进入下渣口造成跑浆(但是以现场实际发生情况来看，其作用甚为有限)。但是这样设计也有些弊端，那就是在磨机实际运行时，粗颗粒不能顺畅的通过滚筒筛边缘进入下渣口，往往粗颗粒会在钢圈内沉积滞留，粗颗粒随着滚筒筛转动，发生相对运动，可能会造成滚筒筛破损。

3 常见故障及处理

(1)磨机内撞击声大 钢棒在筒体内干磨，进入的原料煤过少。处理措施：增加原料煤的加入量。

筒体内衬板脱落。处理措施：紧停磨机，盘车置换筒体内部，进入磨机处理筒体内脱落的衬板。

钢棒出现乱棒。处理措施：紧停磨机，盘车置换后进入磨机检查钢棒。

(2)轴承温度上涨过快 联系仪表，首先排除是否测温元件假指示，如果测温元件没问题，则需要磨煤机停车，交给钳工检查检修轴承有无破损，润滑油是否不够或变质等。

(3)旋转密封阀泄漏 磨机停车后更换旋转密封阀。

(4)仪表气源压力低 仪表设定的磨机离合器脱开压力是0.65MPa，如果气源压力从正常压力缓慢跌至比0.65MPa略低，可以在气源压力0.65MPa之前找仪表将设定压力短暂降低，等气源压力恢复到正常值后，将仪表设定压力也恢复到0.65MPa；如果跌至与0.65MPa相差较大，中控室操作人员迅速减小各磨机负荷直至停车，待压力恢复后重新开启各磨煤机。注意：在此操作过程中很有可能触发磨煤机气动离合器脱开，导致磨机突然跳车，这时要及时打开磨机滚筒筛冲洗水，减小磨机跑浆的危害。

(5)低压油泵非正常开启 压油压力过低时(0.2MPa)会自启动备用泵，备泵运行待油压正常后自停止，然后油压又低备泵无限自启动自停止。此时可判断低压油泵主泵有问题，需要将备泵切至主运行泵，将低压油泵备泵自启动联锁摘除，原主泵切出交保运检修。

(6)筒体螺栓断裂 紧停磨机后，进入筒体更换螺栓。

(7)喷雾故障报警 磨机运行时，当大小齿轮润滑油油桶液位低时会触发喷雾故障报警，但不会触发磨机停车联锁，此时只需要更换齿轮喷射干油即可解决报警问题。