TRMS56.3 矿渣立磨技术创新总结

亓久震

（日照鲁碧新材料科技有限公司，山东日照 276806）

0 引言

某公司为山东钢铁集团日照有限公司提供配套设备，建有年产120 万吨矿粉生产线一条，消化山钢炼铁产生的高炉水渣，用于生产矿粉。配套立磨为天津院TRMS56.3 辊式立磨，主电机功率为5300 kW，2018 年1 月份投产，该型号立磨具有台时产量高、能耗低等优点，投产初期，台时产量约168 t/h，电耗约35.5 kW·h/t，矿粉比表面积410～415 m2/kg，基本达产达效。后期使用过程中，针对立磨运行的实际情况及出现的部分问题，不断进行针对性研究，优化调整操作参数，对部分关键设备进行技术改造，提升了立磨运行稳定性，各项技术经济指标均有突破。

1 回料输送方式改造

立磨产生的回料原通过皮带机输送进入提升机，再进入立磨进行重新研磨。皮带机输送存在以下缺点：①扬尘较大，因皮带存在表面粘料问题，粘连物料洒落至地面，造成地面污染和现场扬尘，环保不达标；②皮带机起不到锁风作用，大量冷风进入立磨内部，造成立磨热损耗，提高了烘干成本。

为此将皮带机改为密封给料机（图1）。密封给料机采用全密闭形式，上层为皮带机结构，下层为螺旋输送机，皮带机运输过程中撒漏物料落入下层螺旋输送机内，与皮带机运输物料共同进入提升机内，杜绝现场撒漏料，提升系统锁风效果。

图1 密封给料机结构

2 辊套尺寸优化改造

投产初期，立磨辊套使用1 年左右，即开始出现母材开裂问题，严重影响磨机研磨效率和台时产量，后经过与设计院沟通，对辊套尺寸进行了优化改造，解决了该问题。

图2 为辊套原始尺寸，将新制辊套母材进行加厚改良，内端上沿尺寸2140 mm 改为2070 mm，增加辊套母材受力强度，同时增加辊套研磨面集中点遇到硬物或其他不确定因素造成机械故障的抗振性，以此提高辊套使用寿命。改造后，辊套母材未再出现开裂问题，磨机运行效率明显提高。

图2 辊套原始外形

3 磨辊润滑油站及液压油站改造

3.1 解决磨辊润滑回油不畅

在冬季，磨辊润滑油站经常出现停机再开机时，回油不畅导致润滑油从磨辊呼吸孔中溢出的问题。经过分析，认为原因是停机后磨辊内油温降至环境温度，开机时辊内润滑油温度无法短时间内达到可流动温度（45 ℃以上），从而造成回油不畅，辊内油从呼吸孔溢出。解决方案：将原有3 台功率0.55 kW 回油泵改为功率1.1 kW，提高回油能力，保证在油液流动性差的情况下也能自吸回油。改造后，未再出现回油不畅问题。

3.2 解决加载油缸密封更换困难

油缸活塞杆密封原为整体式，更换时需要将油缸哈夫连接断开，从油缸轴头处拆装密封，但哈夫连接件拆装困难，更换一套密封需24 h，后将整体式密封改为剖分式开式密封（图3）。改造后的密封更换时无需拆卸哈夫连接件，直接安装即可，各层密封切口位置错开，保证密封效果，此密封型式3 h 便可更换完成，大大减少了停机时间。

图3 剖分式开式密封

3.3 解决无法准确判定内泄油缸

该立磨配备6 条加载油缸，油缸如出现内泄会导致加载压力波动，影响立磨正常运行。由于6 条加载油缸进油管道无截止阀，出现内泄时无法准确判定是哪条油缸内泄。在每条油缸主管路上加装1 只高压手动球阀，正常运行时保持球阀常开状态；当加载压力出现波动时，需单独检查某一条油缸是否内泄，只需将其余5 条加载油缸高压球阀关闭，通过压力波动情况便可准确判定该油缸是否存在内泄问题（图4）。

图4 高压球阀

3.4 解决落辊慢

立磨经常出现投料时磨辊无法及时下落，导致磨机跳停问题，怀疑与液压油中存在空气有关，对此采取了以下措施：①投料前手动抬落辊2～3 次，将液压缸中的空气提前排出，消除油缸升降阻力；②停机时打开液压缸放气塞，将液压缸中空气放出；③增加液压泵组1台，与原液压泵组并联（图5）。立磨正常加压时只运行1 台泵组，抬辊和落辊时2 台泵组同时工作，增加液压缸的进油量，提升油缸升降速度，从而提高抬、落辊速度。

图5 液压站高压泵组

4 降低挡料圈高度、提高研磨效率

原立磨挡料圈高度为270 mm，使用过程中发现磨盘上物料太多，导致主电机功率过高，也影响磨机运行时的研磨效率。因此将挡料圈高度降低至250 mm，减少磨机运行时磨盘上堆积的物料，降低主电机本身的功率负荷，同时达到降低料层厚度、提高研磨效率的目的。改造前后料层厚度及磨机运行功率对比显示，料层厚度和磨机运行功率明显下降（图6、图7）。

图6 改造前主机4650 kW时的料层厚度

图7 改造后主机4460 kW时的料层厚度

5 主电机改为永磁电机

2021 年6 月公司与某永磁电机厂家合作，投资315 万元将现有三相异步电机改为永磁同步电机，同时增配5600 kW变频器1 台，用于电机变频启动及电机调速。永磁电机本身具有良好的节能效果，功率因数提高10%，且配备变频器后除可实现变频启动外，还可用于电机调速，由原转速994 r/min恒定不变改为0～1200 r/min 调整，可试验最适合磨况的电机转速和磨盘转速，提高磨机运行稳定性和研磨效率，提高磨机台时产量。改造后，立磨台时产量提升6 t/h，电耗降低2 kW·h/t，节能降耗效果突出。

据了解，5300 kW 永磁电机在建材行业尚属首次应用，可供其他建材行业生料立磨、矿渣立磨和水泥立磨大型电机的节能降耗工作提供良好的参考和借鉴。改造前后立磨运行关键参数及技术经济指标对比情况见表1。

表1 三相异步电机和永磁同步电机参数对比

6 总结

通过以上技术创新及立磨操作参数的不断优化，积累了良好的TRMS56.3立磨使用、维护经验，立磨台时产量、电耗、产品质量等技术经济指标持续向好，部分技经指标达到行业一流水平，投产初期和目前的技术经济指标对比情况见表2。

表2 2018 年和2021 年技术经济指标对比