某厂矿渣粉磨系统的提产技术改造

李丹丹，魏永杰，张春艳，尹亚林，王 娣，余 佳

中信重工工程技术有限责任公司 河南洛阳 471039

立 磨是一种常用的矿渣粉磨设备，在工业生产中具有重要地位。近年来，随着科技发展，矿渣粉磨技术也在不断迭代升级。笔者旨在对某厂现有双鼓辊-碗式磨盘结构的矿渣粉磨系统进行技术改造，借鉴中信 4.6 m 矿渣立磨(双锥辊-平盘结构立磨)设计特点，减少振动，提高矿渣粉磨系统的产量、工作效率和稳定性，方便检修。

1 原矿渣粉磨系统

某厂矿渣粉磨系统，其立磨采用双鼓辊-碗式磨盘结构，有 2 组双鼓辊。该系统产量为 100 t/h，主电动机功率为 3 000 kW，物料辊压约为 120 MPa，主排风机风量为 360 000 m3/h，主排风机电动机的功率为 1 250 kW。立磨运行中产品含偏粗粉，产品比表面积偏低，为 400 m2/kg。原料由倾斜溜子直接喂入磨盘，因惯性原料不会落到磨盘中央，会产生非中心下料的情况。这将导致磨辊两边的压力不均，出现系统振动大，减速机运行不稳定的问题，从而造成辊皮脱落，电耗增加。在磨辊堆焊及辊套更换时，需利用吊车沿轨道将整个磨辊拉出磨体，无法进行在线检修，检修工作量大，检修、维护成本较高。

2 矿渣立磨的改造

为进一步提高矿渣系统的产量、工作效率和稳定性，方便日常检修，借鉴中信 4.6 m 矿渣立磨的设计特点，对现有矿渣立磨进行技术改造。2 种立磨在改造结构方面的对比如表1 所列。

表1 2 种立磨改造部分的对比Tab.1 Transformation comparison of two kinds of vertical mills

3 矿渣粉磨系统改造方案

技术改造主要分为立磨主机改造(部件拆除、零部件保留等)和辅机设备改造两部分。

3.1 立磨主机改造方案

(1)拆除部件 将原有的磨机支座、磨体、磨辊装配、加载系统、翻辊装置、磨辊密封、喷水系统、主液压缸等部件拆除。

(2)保留部件 将原有的喂料阀、选粉机、主电动机、主减速机等部件保留。

(3)新供部件 磨机支座、磨体、磨盘装配、磨辊装配、摊铺板、加载系统、空气密封系统、翻辊装置、走台梯子栏杆、磨辊密封、喷水系统、立磨液压润滑系统、立磨电控系统、主液压缸等部件重新配备。

在借鉴新设计特点的同时，将平盘锥辊(磨辊和磨盘装置)应用到原有立磨中，并配套相应的加载系统、摊铺板、空气密封系统、立磨液压润滑系统、立磨电控系统等装置。为满足 1 对主磨辊和 1 对摊铺板交叉对称布置的结构要求，需将立磨支座及预埋的基础框架进行更换。同时，液-气组合的弹簧加载系统和缓冲器也需要进行改造，以保证磨机整个运行中辊磨部件之间无金属表面接触，避免部件损耗及故障。

改造后的水平磨盘和锥形磨辊，需要更换磨盘装配和磨辊装配，并进行在线堆焊操作，以保证部件的耐磨性和使用寿命。考虑到磨机工作效率和稳定性，增加了一套磨内喷水系统，可以辅助调节料层含水量，稳定料层。当来料矿渣较干燥或磨机振动较大时，启动磨内喷水系统，可迅速调整磨盘上的料床含水量，增加物料之间的聚合力，有效改善磨况，确保立磨稳定、高效运行。立磨主机改造前后的参数对比如表2 所列。

表2 立磨主机改造前后的参数对比Tab.2 Comparison of parameters before and after transformation of main machinefor vertical mill

2.2 辅机设备改造方案

提产技术改造时，辅机设备(系统收尘器、主排风机及大风管等)也需更换升级。立磨辅机部分改造前后技术参数对比如表3、4 所列。

表3 立磨辅机部分改造前后的参数对比Tab.3 Comparison of parameters before and after transformation of auxiliary machine for vertical mill

表4 风管直径改造前后的参数对比Tab.4 Comparison of parameters before and after transformation of air duct diameter mm

4 改造后预期效果

(1)改造后，立磨具有水平磨盘，能够提高磨料的流动性，减少料层的阻力，提高磨矿效率；锥形磨辊能够提高料床中矿渣的聚合度，有利于矿渣的粉磨，对于波动较大的原料能自适应调节，避免出现产品粒度过粗或过细的情况；摆动曲臂位于磨机筒体之外，可有效减小磨机振动，提高磨矿效率；液-气组合的弹簧加载系统，压力更稳定，且具有弹性缓冲作用，可保证磨矿效率和稳定性；缓冲器使磨机整个运行中辊磨部件之间无金属表面接触，能有效减小故障率；磨盘体、减速机体和基础具有减震功能，可减小噪声和振动，提高磨矿效率和稳定性；液压驱动的磨辊摆出装置，便于磨辊的维护及更换；位移传感器能实时监测磨辊的位置，以实时调整操作参数，实现产品质量达标且运行更加稳定。

(2)改造后，矿渣粉磨系统的生产能力至少将达到 110 t/h，产品比表面积可达 420 m2/kg 以上。增大风管直径，可降低管道磨损，减少系统阻力损失。适当提高系统风量，可延长滤袋的使用寿命，收尘效果能达到当地最新环保要求的 10 mg/m3。

5 结语

针对某厂双鼓辊-碗式磨盘结构的立磨矿渣粉磨系统，借鉴中信 4.6 m 矿渣立磨进行了改造，通过更换立磨部分部件和增加新功能，可提高立磨的工作效率和稳定性，方便检修，满足生产需求，可实现无故障停机，在线检修，磨机可靠性得到保障，降低维修人员工作量；通过更换系统收尘器及排风机，系统风量达到粉磨最佳风量，延长收尘器滤袋寿命，且排放浓度达标。该研究成果对于提高立磨的技术水平和推动矿渣改造项目发展具有重要意义。