EM53型磨機故障分析

(江蘇永鋼集團有限公司 江蘇 張家港 215600)

當前我國大部分高爐配套了噴煤，雖然隨著經濟的發展和產業不斷的升級，高爐產能逐步減少，可節能環保的噴煉系統(磨煤機)主要輔助設備，其工作率直接影響高爐冶煉效果，本文就在日常工作中對磨煤機發生的問題結合磨煤機的工作原理與設計結構，對其技術改進措施進行了探索。

一、EM53型磨煤機的結構和組成

當前，聯峰鋼鐵廠使用的EM53型磨煤機設備屬于中速球磨機，由上下磨盤和磨球通過電動機帶動減速機轉動下磨盤，煤經給料機給料落在磨盤中央，隨著磨盤的轉動，煤在離心力的作用下，向磨盤邊緣移動，經過上下磨盤和球的碾壓而粉碎，同時熱風從風環進入磨機內，粉碎的物料在磨盤邊緣被風環高速氣流帶起，大顆粒直接落到磨盤上重新粉磨，氣流中的物料經上部分離器時在旋風口葉片的作用下，粗粉從錐斗落到磨盤重新粉磨，合格細粉隨著氣流一起出磨機，通過收塵器裝置采集為產品。含有水分的物料在于熱氣流的接觸過程中被烘干，通過調節熱風溫度能滿足不同溫度物料要求，達到所要求的產品水分，通過調整分離器可達到不同產品所需要的粗細度，合格的粉噴入高爐供高爐使用。

二、影響中速磨工作的主要因素

評價中速磨煤機工作的指標有：磨煤產量、煤粉細度、與煙氣溫度系統的配合、系統工作的安全性及運行電耗、碾磨部件的使用壽命等。

磨煤產量隨煙氣溫度而變化，其變化范圍取決于磨煤機的型號、所磨制的燃料性質及所要求的煤粉細度，同時還與碾磨部件的磨損情況及運行中碾磨壓力的設置有關。煤粉細度的確定取決于高爐使用的要求，它應是使高爐燃燒與噴吹量的要求。

磨煤機與煙氣系統的配合反映在制粉系統的通風量與煙氣溫度要求的一次風量是否匹配。制粉系統的最小通風量決定于兩個條件：一是在運行溫度下，風管內的流量不應低于35000 m3/s，以防止煤粉沉積；二是保持中速磨煤機最低的風環風速，防止石子煤量驟增及保證必要的煤粉細度，兩者中較高的一個即是磨煤機最小風量。最大通風量取決于磨煤機的型號及其磨機內壓差要求，在磨煤機設計額定工況下，既保證磨煤機的額定產量，又保證使用設計煤種的煤粉細度和煤粉濃度。對風量的要求即對磨煤機出口風粉氣流中煤粉濃度的要求，取決于出口的溫度和給煤量。

系統工作的安全性除對原煤帶進的鐵塊、木塊和石塊在運行中易引起磨煤機的振動、石子煤排放量增大等故障外，主要是制粉系統的防爆問題，要求磨煤機出口風粉混合物的溫度既要考慮到產量和安全運行的要求，又要顧及磨煤機內減速機的負荷。

以上種種因素，都直接影響到制粉系統的運行電耗和碾磨部件的使用壽命，影響到整個噴煤制粉的運行經濟性指標，設備的等效可用系數和有效利用系數等安全性指標。

三、中速磨煤機的運行特性

實際運行中對各種因素的要求存在一定的矛盾，因此有必要綜合分析它們之間的關系以尋求最佳的運行方式。對運行高爐而言，磨煤機的型號已選定，因此其結構尺寸已是定值。實際運行中磨煤機的運行負荷要根據高爐的負荷需要進行調整，所用燃料也會在一定程度上有所變化，其次是隨著運行時間的增長，碾磨部件會有所磨損。分析中速磨的運行特性，應置于這樣的前提下進行。

(一)磨煤機產能。當原煤灰分超過20%時，由于磨煤機內循環量的增加，會導致磨煤機產量下降。

在中速磨煤機中，煙氣對原煤的干燥呈逆向流動方式，熱煙氣與進入磨煤機的原煤不能預先接觸，因此原煤水分的大小對碾磨產量影響較大。水分越高，磨煤機產能越小。過大的水分會導致磨輥處煤及煤粉粘結，影響磨煤機安全運行。

磨煤機產量還與磨煤機碾磨壓力有關。碾磨壓力主要來自彈簧、液壓缸或其它壓緊裝置的壓緊力，其次是磨盤的自重力，前者是可以調節的。碾磨壓力過大，將加速碾磨部件的磨損，過小將使磨煤產量降低、煤粉變粗。因此，運行中要求碾磨壓力保持一定。隨著碾磨部件的磨損，碾磨壓力相應減小，運行中需隨時關注壓力。

(二)磨機壓差。對結構尺寸已定的磨煤機而言，滿負荷下磨煤機的壓差是個固定的數值(7000—8000Pa)。在風環和分離器設計維持不變的情況下，固定的壓差可保證必要的風環風速和煤粉細度。但隨之而來的問題是，運行中壓差不能隨煤種變化作相應的調整。例如對高揮發分煙煤，煤比重不一樣，同時若煤的可磨性指數也較高時，磨煤機產能可有較大的提高。但磨機內壓差高于規定值會使得煤粉管道和磨煤機內部磨損加速，因而使煙氣溫度適應不了提高了產量的要求，其后果必然對高爐噴吹帶來不利的影響。為此必須限制磨煤機產量，以保證合格的煤粉，從而限制了磨煤機的產量潛力。

(三)煤粉細度。當磨煤機運行負荷降低時，由于其風量與負荷呈線性關系，風量值減少，風環處、磨煤機內及分離器空間氣流速度均下降，能托起和攜帶走的煤粉粒徑減小，煤粉變細。此外，運行中磨煤機的碾磨壓力對煤粉細度也有顯著影響，由此可見，當磨煤機負荷不變時，隨著碾磨壓力的提高，煤粉變細；當碾磨壓力不變時，隨著負荷的增大，煤粉變粗。碾磨壓力變化對煤粉細度的影響隨磨煤機負荷的加大而愈加顯著。因此，當磨煤機處于低負荷運行時，可適當降低施加的碾磨壓力，這既有利于減少磨煤機的振動，又不至于對煤粉細度造成明顯影響。

(四)磨煤機的運行溫度。一般來講，磨煤機出口氣粉混合物的溫度越高，越有利于煤粉的干燥過程，但溫度值不能超過安全限度。若出口溫度高于規定值，高溫會驅使揮發分從煤中逸出，增加燃料著火的潛在可能性；出口溫度低于規定值，會因煤不能獲得充分的干燥以致吸附在磨煤機內部和煤粉管中。使煤粉管堵塞以及導致磨煤機、煤粉管著火。

中速磨設計出口溫度一般取為80～90 ℃。對于高揮發分煤種，最低應維持70 ℃；對于低揮發分煤種不應高過80～90℃。磨煤機出口最低溫度應比露點高10 ℃，但最低不能低于70 ℃，以避免煤粉結塊。基于干燥介質含氧量、制粉系統布置、原煤揮發分和磨輥的限制，運行中最高緊急停運溫度為108℃。

磨煤機出口溫度控制靠調節磨煤機入口風溫和增減給煤量來實現。入口風溫取決于磨煤機的熱平衡條件，其中原煤水分的影響最大。在煙氣風溫的基礎上，通過改變摻入的冷風份額調節進入磨煤機的進口風溫。

四、總結

1.在煤種適宜的情況下，中速球磨制粉系統是最經濟安全的制粉系統，因而必然日益得到廣泛應用。

2.球磨制粉系統的工作性質，決定了該系統及其磨煤機是高爐系統不可分割的重要組成部分，其運行特性必須綜合考慮對高爐冶煉的影響。

3.運行中應根據燃料性質的變化和磨煤機負荷的變化，相應調整通風量、碾磨壓力及煤粉細度，以保證磨煤機工作和高爐燃燒的經濟性。

本文參考聯峰鋼鐵噴煤車間磨機運行數據。