水煤浆制备中磨机的改型及运行结果

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1、水煤浆制备中磨机的改型及运行结果石逢年潘俊顾劲飚(上海焦化有限公司，上海)2005-10-16引 言   上海焦化有限公司新系统采用美国德士古水煤浆加压气化技术，共有四套装置，现为三开一备。磨煤系统为两台球磨机、一台棒磨机。在实际运行及调研过程中，我们发现棒磨机具有比球磨机更省电、煤浆大颗粒少等优点。随着气化系统负荷的升高，而磨煤系统球磨机的负荷不易提高。为了满足三台气化炉同时高负荷运行而不改变原来磨煤系统运行模式，故决定将一台球磨机改为棒磨机。1 球、棒磨机的工作原理及对比1.1 磨机中破碎介质的运动分析   在磨机中，破碎介

2、质的运动状态与简体的转速和破碎介质与简体衬板的摩擦系数有关。破碎介质在筒体中的运动状态有三种。1.1.1 泻落式运动状态(棒磨机的工作状态)   磨机在低速运转时，全部介质顺简体旋转方向转一定的角度，自然形成的各层介质基本上按同心圆分布，并沿同心圆的轨迹升高，当介质超过自然休止角后，则像雪崩似地泻落下来，这样不断地反复循环。在泻落式工作状态下，物料主要因破碎介质相互滑动时产生压碎和研磨作用而粉碎。因棒磨机用棒的全长来压碎煤，因此在大块煤没有破碎前，细粒煤很少受到棒的冲压，这样减少了煤的过粉碎，煤的粒度分布较集中。大颗粒较少，负荷

3、容易提高。1.1.2 抛落式运动状态(球磨机的工作状态)    当破碎介质在高速运动时，任何一层介质的运动轨迹都可以分为：上升时，介质从落回点到脱离点是绕圆形轨迹运动，但从脱离点到落回点则按抛物线轨迹下落，以后又沿圆形轨迹运动，反复循环。在抛落式工作状态下，物料主要靠介质群落下时产生的冲击力而粉碎。由于球磨机主要靠钢球的冲击力和小部分研磨，因此，颗粒分布较宽大颗粒较多，负荷不易提高。1.1.3 离心式运动状态(略)1.2 磨机的临界转速与工作转速   当筒体的转速达到某一数值，钢球在筒体内沿圆轨迹上升到最高点，并开始和筒体。一起

4、回转，而不离开筒壁。这时的转速叫做临界转速n0。我公司磨机的临界转速为23.35r／min。根据计算，球磨机的工作转速为n=(76％～88％)n0而棒磨机考虑到钢棒的相互于扰，其工作转速取n=(65％－70％)n0工作转速降低20％左右，其电机功率随着降低，较大幅度地降低了电费。2 磨煤系统简介   我公司磨机是溢流型橡胶衬板水煤浆磨机，它适用于煤的湿法开路粉磨，生产固体质量分数＞58％的水煤浆。制出的煤浆作为德士古气化炉生产煤气的原。煤浆制备的主要工艺流程：煤、水、添加剂混合后进入磨机，经过滚筒筛除去大颗粒后进入磨机出料槽，再

5、通过低压煤浆泵将煤浆送入煤浆振动筛再次除去大颗粒，煤浆流入煤浆槽，然后用高压煤浆泵打入气化炉的工艺烧嘴(见图1)。3 棒磨机改造后主要问题与解决途径   根据理论分析，在满足气化要求的情况下，球磨机改棒磨机将具有较大的优势，因此我公司对其进行改造并取得了成功，但也存在了一些问题。3.1 振动幅度大   开始运行期间，磨机极不稳定，经常会由于小齿轮等温度高导致磨机跳车。   经研究发现，磨机的振动幅度较大及润滑油选型不当可能是引起小齿轮等温度偏高的主要原因。因此，我们将磨机的基础进行了加固并改变了润滑油的型号，效果明显，基本上解决

6、了磨机的跳车问题。3.2 钢棒易弯曲及断裂   运行一段时间后，发现煤浆的粒度变化很大。如粒度＜325目的煤浆从开始运行时的35％～40％下降到25％～30％，经过多方面的分析，发现是由于钢棒的弯曲及断裂而引起的。   对弯曲的钢棒进行了更换，并将断裂的钢棒全部从磨机中取出，运行后粒度分布又恢复了稳定。但时间不长，又出现了同样的现象。经研究发现，原加入的65Mn圆钢未经调质，大部分硬度偏低，只有HBll0-HBl60，运转一段时间后出现弯棒现象，个别的圆钢硬度过高，出现断棒现象，后全部更换为调质后的65Mn圆钢，问题得以解决。3

7、.3 磨机出现喷浆   在相同的生产情况下，球磨机运行正常，而棒磨机出现喷浆现象。   棒磨机与球磨机滚筒筛的开孔情况相同，而球磨机的折流挡板高l00mm，棒磨机的折流挡板高50mm，因此考虑到可能是折流挡板低而引起喷浆，并将棒磨机滚筒筛的折流挡板从50mm增加至l00mm。但加高后，效果并不明显，仍出现喷浆现象。   后经综合分析，折流挡板的高低并不是主要影响因素，关键是球磨机的转速为18.1r／min，线速度为102.4m／min，棒磨机的转速为14.6r／min，线速度降为82.6m／min，过筛面积减少了19.4％。磨机

8、滚筒筛采用不锈钢板冲孔的筛网，孔的方向按径向布置(见图2)，孔的宽度3.2mm，开孔率42.6％。实际上球磨机改为棒磨机后，水煤浆的流通面积减少了8.3％。   经过参考鲁化、淮化、渭化磨机的一些参数及分析与计算，对原筛网进行了改造(见图3)，改造后孔的宽度为4