大型濕法磷酸生產中棒磨機的改造

肖吉躍

（云南磷化集團海口磷業有限公司，云南 昆明 650113）

1 技術背景

棒磨機通過同步電機驅動小齒輪，小齒輪帶動固定在筒體上的大齒輪進行回轉。棒磨機筒體內裝有適當的磨礦介質——鋼棒。磨礦介質在離心力和摩擦力的作用下，被提升到一定高度，呈拋落或泄落狀態落下。被磨制的磷礦石由進料口連續的進入筒體內部，被運動的磨礦介質所粉碎，并通過溢流和連續給礦的力量將礦漿排出機外，以進行下一段工序的作業（分級機進行分級）。

云南磷化集團海口磷業有限公司現有濕法磷酸裝置40萬t/a 1套，30萬t/a 1套,半水-二水裝置7萬t/a 1套，配套的棒磨機MBS2736有3臺，規格Φ2700mm×3600mm，轉速18r/min，功率400kW，設計加工能力100t/h。

1.1 棒磨機改造前存在的問題

1）連續運行率低，開停車頻繁。

由于筒體襯板螺栓孔泄漏礦漿（圖1），需停車緊固螺栓或更換密封墊，每班都需要停車處理。

2）筒體襯板螺栓孔泄漏礦漿嚴重。

筒體襯板螺栓孔泄漏礦漿的主要原因是襯板結構設計不合理造成的。

3）筒體磨損，使用周期短。

圖1 簡體襯板螺檢孔泄漏部位

M1503B 2002年10月建成投用，2011年4月更換筒體，2017年11月更換筒體；M1503A2006年建成投用，2012年11月更換筒體，2019年更換筒體。見表1。

4）小齒輪使用周期短，大齒圈磨損。

泄漏的礦漿進入到齒輪罩內，齒輪運行過程中礦漿顆粒形成研磨體，同時破壞了齒輪表面的油膜，加速齒輪的磨損。棒磨機連續運行小齒輪的壽命3～4個月

5）大小齒輪潤滑效果差。

改造前磨機的潤滑靠人工添加的方式，油脂不能加到齒輪嚙合部位，形成不了有效的潤滑油膜。

表1 M-1503A棒磨機筒體厚度

6）維修費用高。

2 棒磨機問題的分析

棒磨機存在的筒體磨損、齒輪磨損、開停頻繁問題，主要的原因是筒體襯板結構設計不合理，原設計襯板規格：1200mm×350mm，2顆螺栓連接，單塊襯板的重量是280kg，襯板與襯板間隙5～10mm。

原襯板安裝后，襯板與襯板間的間隙通常在5～10 mm，在筒體回轉過程中，鋼棒的沖擊力+襯板自重僅靠兩顆螺栓承受，同時襯板與筒體存在相對移動，造成筒體上的螺栓孔磨成橢圓形孔，螺栓還受到剪切力的作用。襯板螺栓的拉緊力不足以克服鋼棒施加的力+襯板自重，螺栓松動導致礦漿泄漏。見圖2。

泄漏的礦漿進入齒輪，礦漿顆粒物夾雜在潤滑脂中在齒輪表面形成研磨體，加速齒輪的磨損。

圖2 實際襯板間隙

3 棒磨機優化改造方案

1）改變襯板的結構，襯板尺寸縮小，減少單塊襯板的重量。此設計目的是減少襯板螺栓承受的拉力。見圖3。

2）改變襯板與筒體的安裝結構，安裝在筒體圓周上的襯板與襯板間徑向無間隙，形成一個整體。運轉過程中鋼棒施加到襯板上的沖擊力得到有效的分解，避免襯板產生相對移動，消除襯板連接螺栓的剪切力，避免襯板連接螺栓斷裂。

圖3 改變后的襯板

3）筒體上襯板螺栓孔優化，為保護筒體延長筒體壽命，螺栓孔襯襯套，襯套上的孔磨損損壞的可單獨進行更換。

4）襯板與筒體間的墊子，選用優質耐磨的材料，設計襯板時考慮墊子的厚度

5）安裝自動噴油潤滑設備，改善齒輪潤滑的有效性

大小齒輪噴油潤滑改為自動定時噴油，齒輪表面形成有效的油膜。

4 改造效果

M1503B于2017年12月完成筒體襯板的改造投入生產，泄漏問題從根本上徹底解決，大小齒輪潤滑效果非常好，設備運行平穩。見圖4。

圖4 改造后棒磨機外觀圖

5 結語

棒磨機改造完成后，襯板螺栓泄漏的問題得到了根本性的解決，齒輪的潤滑更可靠有效，齒輪進礦漿的情況也杜絕了，設備運行平穩。另外，還需要優化改進的是襯板螺栓襯套與筒體的焊接質量。