提升棒磨機生產能力的技術措施

張 波

(新疆天智辰業化工有限公司， 新疆石河子 832000)

新疆天智辰業化工有限公司(簡稱天智化工)煤氣凈化車間始建于2011年，于2013年8月正式建成投產，其中水煤漿技術采用3臺MBS40*60型棒磨機，配套立式離心式低壓煤漿泵工藝。由于煤種限制和原煤破碎能力受限，棒磨機處理能力不足造成3臺棒磨機全開，沒有備用，增加了生產能耗成本;因此，需要對棒磨機進行改造，以提高棒磨機生產能力。

1 存在的問題

受當地煤種使用條件限制，水煤漿清華爐制取乙二醇裝置原設計煤種和實際原煤的可磨性指數、破碎率存在較大差距。氣化爐原煤質量流量為110 t/h，采用的棒磨機尺寸為傳統的Φ4 000 mm×6 000 mm，筒體襯板采用錳鋼材質，其他設備參數見表1。

表1 主要設備參數

單臺棒磨機最大處理質量流量為48 t/h，若棒磨機2開1備，則無法滿足2臺氣化爐煤漿使用要求。3臺棒磨機全開不備,則存在生產能耗加劇，現場操作維護勞動強度大，棒磨機維修保養時間不足等困難[1]。

2 棒磨機研磨過程

濕式溢流水煤漿棒磨機的主要研磨元件是鋼棒。原煤、水、添加劑在一定比例下連續穩定地進入棒磨機入料段，通過主電機驅動筒體做旋轉運動[2]，筒體內部安裝帶有波峰和波谷的襯板隨之同步旋轉。襯板內部的鋼棒被旋轉的襯板帶到一定高度后拋下，在鋼棒上升和掉落過程中將鋼棒與鋼棒、鋼棒與襯板之間的原煤擠碎，形成一定粒度分布的煤顆粒后，在水和添加劑的作用下制得合格的煤漿[3]，源源不斷的進料和固定的筒體體積，依據物料平衡超過溢流口高度的煤漿自流至出料槽，經立式離心式低壓煤漿泵加壓后送往下游工段。

3 影響因素

影響棒磨機原煤處理能力的因素主要有3個方面：(1)原煤的可磨性指數、破碎率、粒徑；(2)襯板波峰與波谷的高度差、襯板的數量；(3)鋼棒加入量和棒磨機體積。

3.1 原煤的可磨性指數、破碎率、粒徑

原煤可磨性指數越大表明其越易被磨碎，單位時間內被磨成的細顆粒數量增加，棒磨機的處理能力增大。天智化工采用四輥破碎機，原煤夾帶一定的雜物造成運行中輥子自動退讓和齒板磨損加劇，破碎機維修率高，粒徑為10 mm以下的原煤破碎率低于70%，棒磨機處理能力降低。破碎率越高，原煤堆密度越小，相同質量的原煤在棒磨機筒體內占據的體積越小，棒磨機的單位時間原煤處理能力越大。

3.2 襯板波峰與波谷的高度差、襯板的數量

襯板是鋼棒提升高度的關鍵因素。襯板中的波峰在旋轉過程中為鋼棒提升提供足夠的摩擦力，襯板波峰高度越大，鋼棒提升高度越高，鋼棒下落時對原煤的沖擊力越大，處理能力越高。

與其他公司28排襯板棒磨機對比，天智化工采用的棒磨機襯板排數為24，存在缺陷。增加襯板數量，則筒體內波峰與波谷的數量增加，棒磨機鋼棒提升高度增加，原煤處理能力增加。

3.3 鋼棒加入量和棒磨機體積

在一定條件下，鋼棒的加入量與棒磨機的處理能力成正比，但鋼棒加入到一定數量后占據了大量的棒磨機筒體體積，造成原煤在筒體內停留時間不足，煤漿粒度分布不合格。因此,在生產中需要謹慎控制鋼棒的加入量。

棒磨機的尺寸決定了棒磨機內部的體積，棒磨機尺寸越大，內部有效體積越大，原煤停留時間增加，原煤與鋼棒、襯板接觸面積增加，研磨成煤漿的能力增加。

4 棒磨機襯板改造

通過以上原因分析和在現有條件無法更改的前提下，改變棒磨機筒體襯板結構形式，改變筒體襯板波峰與波谷的尺寸，加大波峰與波谷的高度差。重新采購和更換筒體襯板是解決生產煤漿需求和提高棒磨機原煤處理能力的有效技術措施[4]。

改造前后襯板照片見圖1。

通過棒磨機筒體襯板結構形式改造和更換，在原煤煤種、破碎率、粒徑分布不變的情況下，棒磨機處理質量流量從48 t/h提高到55 t/h，可滿足2臺氣化爐連續運行時，棒磨機2臺供料的平衡生產能力，在節約能耗、電耗的同時，降低操作強度，為棒磨機檢、查維修和保養提供足夠的時間。

5 結語

通過對生產運行裝置中棒磨機處理能力不足造成產能、產量無法達標的原因進行分析，從棒磨機的工作原理、原煤制煤漿的影響因素、棒磨機處理能力的影響因素、棒磨機本體結構方面分析，依據現有的實際條件和設備，提出襯板波峰與波谷尺寸改造更換的技術方案。經過采購、實施和投運效果對比，解決了單臺磨機處理能力不足造成裝置不能滿負荷運行的瓶頸。