崔思強，衣鵬，符志海

（鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司，遼寧 營口115007）

鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉焦部的配煤工序采用最為常見的先配后粉工藝，應用PFCK1825型可逆反擊錘式粉碎機對配合煤進行粉碎，生產(chǎn)能力為450 t/h，最初使用58個錘子的排列方式。開工初期，配合煤粉碎細度平均值達到88%左右，超過常規(guī)配煤工藝技術規(guī)定的（77±2）%要求，導致在后續(xù)工序配合煤運輸、裝運過程中裝煤堆比重下降，造成揚塵大［1］，裝爐煤易結石墨等問題。隨著煉焦煤資源及采煤工藝、選煤工藝不斷變化，對煉焦用配合煤粉碎提出了新的要求。鲅魚圈煉焦部先采取常規(guī)措施優(yōu)化配合煤細度［2］，將PFCK1825型粉碎機的上、下反擊襯板調(diào)節(jié)到最大，當配煤量增加至470 t/h時，配合煤粉碎細度平均值降低至82%［3］。為進一步降低配煤細度指標，在保證配重平衡的前提下，從改變粉碎機錘子排列方式入手，探索出粉碎機的錘子排列規(guī)律，才能在保證粉碎機設備穩(wěn)定運行前提下調(diào)節(jié)配合煤細度，本文對此加以論述。

1 PFCK1825型粉碎機構造及原理

PFCK1825型可逆反擊式錘式粉碎機轉子如圖1所示。從側面看，轉子有29列，用以安裝錘子；從軸向看，每列有12個圓孔，用以固定錘子。因此，錘子使用個數(shù)是29的倍數(shù)，如29個、58個、87個錘子等，以此類推。目前，鲅魚圈煉焦部所用的三臺粉碎機皆為58個錘子排列方式。因此，以58個錘子排列方式為例進行研究。

粉碎機錘子按照“螺旋方式”排列，粉碎機上轉子每列軸向有12個圓孔，在安裝錘子時，要求每個軸向的錘子數(shù)量都要對稱，可以是 2、3、4、6、12 個。 以 2 個為例進行說明，轉子界面錘子安裝規(guī)律如圖2所示。

圖1 粉碎機轉子

圖2 轉子界面錘子安裝規(guī)律

由轉子軸向看，轉子每個截面一周的2個錘子與下一個截面一周的2個錘子依次排列，第1組圖代表第1列，第2組圖代表第2列，以此類推，一直排到第29列，如果轉子持續(xù)轉動，從側面可看到錘子運動曲線是雙螺旋型。將轉子側面的29列當做橫坐標，軸向的12個圓孔當做縱坐標。粉碎機58個錘子排列方式示意圖如圖3所示。

從上圖中的58個錘子排列分布看，保證配重平衡要有兩個必要條件，一是每列2個錘子對稱安裝，二是對稱排的錘子數(shù)量相同。如對稱的第一排與第七排錘子數(shù)量相同，對稱的第二排與第八排錘子數(shù)量相同，然后以此類推。

圖3 粉碎機原始58個錘子排列示意圖

2 PFCK1825型粉碎機錘子排列方式優(yōu)化

2.1 錘子排列方式的優(yōu)化原則

在滿足上述兩個必要條件基礎上，減少一定數(shù)量的錘子，不破壞配重平衡［4］，同時需要增加第三個配重平衡條件，即選取第15列作為轉子的左右平衡中心，則對稱列為第1列與第29列，第2列與第28列，以此類推。然后，同時減少左右兩側幾組對稱列的錘子，以保證轉子的左右平衡。

2.2 錘子排列方式的優(yōu)化

2.2.1 44個錘子排列

選取一臺PFCK1825型粉碎機，將第1列與第29列，第6列與第24列，第10列與第20列以及第15列共計14個錘子減掉后，粉碎機44個錘子的排列方式示意圖如圖4所示。采用44個錘子排列，粉碎機運行正常，配合煤粉碎后細度平均值達到76.8%，改善效果不明顯。

2.2.2 40個錘子排列

在44個錘子排列的基礎上，繼續(xù)將第13列與第17列共計4個錘子減掉。減掉后，粉碎機40個錘子的排列方式示意圖如圖5所示。采用40個錘子排列，粉碎機運行正常，配合煤粉碎后細度平均值達到73.7%，指標接近期望值（73%）。

圖5 粉碎機40個錘子排列示意圖

2.2.3 36個錘子排列

在40個錘子排列的基礎上再減掉4個錘子，變?yōu)?6個，考慮到減掉錘子過程中均勻性變差，另選一臺58個錘子的粉碎機，將第1列與第29列，第4與第26列，第7與第23列，第10與第20列，第13與第17列，第15列共計22個錘子減掉后，粉碎機36個錘子的排列方式示意圖如圖6所示。采用36個錘子排列，粉碎機運行正常，2018年三季度，配合煤粉碎后細度平均值達到73.05%，指標達到期望值。

圖6 粉碎機36個錘子排列示意圖

3 PFCK1825型粉碎機錘子排列優(yōu)化評定

3.1 技術指標評定

鲅魚圈煉焦部陸續(xù)將三臺粉碎機全部改為36個錘子排列方式，設備連續(xù)運轉超過半年，無異?，F(xiàn)象發(fā)生。配煤細度指標平均值達到73.05%，過細顆粒的質(zhì)量百分率低至35%，降低了動力消耗、備件成本與員工勞動強度，減少了運輸、裝運過程揚塵，增加了裝煤堆比重，提高了焦炭產(chǎn)量等。

3.2 經(jīng)濟指標評定

與58個錘子排列方式進行對比，36個錘子排列方式的經(jīng)濟指標如下：

（1）年節(jié)約電費29.2萬元。

三臺粉碎機2用1備運行，58個錘子運行電流為38 A，36個錘子運行電流為30 A，每天運行按 10 h計算，電單價為 0.5元/（kW·h）。

年節(jié)約電費：2×（38-30） A×10 kV×10 h×365 d×0.5 元/（kW·h）=29.2 萬元

（2）年降低備件成本8.1840萬元。

錘子使用周期為半年，單價為930元/個。

每年降低備件成本：

2×2×（58-36）×930/10 000=8.184 萬元

3.3 其它指標評定

粉碎機內(nèi)空間狹小，人站立、行動非常不便，需要將重約30 kg的錘子逐個端起安裝在轉子上。每次減少更換22個錘子，更換周期由3～4天減少為2天，減少了更換時間，降低勞動強度和傷害事故發(fā)生率。

4 結論

（1）鞍鋼股份有限公司鲅魚圈分公司煉焦部依據(jù)配合煤粉碎細度及粒度要求選擇相適應的粉碎機錘子排列方式是完全可行的。

（2）PFCK1825型粉碎機配重達到平衡需滿足三個必要條件：一是每列2個錘子對稱安裝；二是對稱排的錘子數(shù)量相同；三是中心列兩側對稱列的錘子數(shù)量相同。

（3）PFCK1825型粉碎機采取 36個錘子的排列方式后，配煤細度指標平均值達到73.05%，過細顆粒的質(zhì)量百分率低至35%。正常使用2臺粉碎機時，年節(jié)約電費29.2萬元，年降低備件成本8.184萬元。改進后，不但降低了勞動強度，還減少了傷害事故的發(fā)生率。