張 波

(新疆天智辰業(yè)化工有限公司， 新疆石河子 832000)

新疆天智辰業(yè)化工有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)天智化工)煤氣凈化車(chē)間始建于2011年，于2013年8月正式建成投產(chǎn)，其中水煤漿技術(shù)采用3臺(tái)MBS40*60型棒磨機(jī)，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(jī)處理能力不足造成3臺(tái)棒磨機(jī)全開(kāi)，沒(méi)有備用，增加了生產(chǎn)能耗成本;因此，需要對(duì)棒磨機(jī)進(jìn)行改造，以提高棒磨機(jī)生產(chǎn)能力。

1 存在的問(wèn)題

受當(dāng)?shù)孛悍N使用條件限制，水煤漿清華爐制取乙二醇裝置原設(shè)計(jì)煤種和實(shí)際原煤的可磨性指數(shù)、破碎率存在較大差距。氣化爐原煤質(zhì)量流量為110 t/h，采用的棒磨機(jī)尺寸為傳統(tǒng)的Φ4 000 mm×6 000 mm，筒體襯板采用錳鋼材質(zhì)，其他設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 主要設(shè)備參數(shù)

單臺(tái)棒磨機(jī)最大處理質(zhì)量流量為48 t/h，若棒磨機(jī)2開(kāi)1備，則無(wú)法滿(mǎn)足2臺(tái)氣化爐煤漿使用要求。3臺(tái)棒磨機(jī)全開(kāi)不備,則存在生產(chǎn)能耗加劇，現(xiàn)場(chǎng)操作維護(hù)勞動(dòng)強(qiáng)度大，棒磨機(jī)維修保養(yǎng)時(shí)間不足等困難[1]。

2 棒磨機(jī)研磨過(guò)程

濕式溢流水煤漿棒磨機(jī)的主要研磨元件是鋼棒。原煤、水、添加劑在一定比例下連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)入棒磨機(jī)入料段，通過(guò)主電機(jī)驅(qū)動(dòng)筒體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)[2]，筒體內(nèi)部安裝帶有波峰和波谷的襯板隨之同步旋轉(zhuǎn)。襯板內(nèi)部的鋼棒被旋轉(zhuǎn)的襯板帶到一定高度后拋下，在鋼棒上升和掉落過(guò)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(jìn)料和固定的筒體體積，依據(jù)物料平衡超過(guò)溢流口高度的煤漿自流至出料槽，經(jīng)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(jī)原煤處理能力的因素主要有3個(gè)方面：(1)原煤的可磨性指數(shù)、破碎率、粒徑；(2)襯板波峰與波谷的高度差、襯板的數(shù)量；(3)鋼棒加入量和棒磨機(jī)體積。

3.1 原煤的可磨性指數(shù)、破碎率、粒徑

原煤可磨性指數(shù)越大表明其越易被磨碎，單位時(shí)間內(nèi)被磨成的細(xì)顆粒數(shù)量增加，棒磨機(jī)的處理能力增大。天智化工采用四輥破碎機(jī)，原煤夾帶一定的雜物造成運(yùn)行中輥?zhàn)幼詣?dòng)退讓和齒板磨損加劇，破碎機(jī)維修率高，粒徑為10 mm以下的原煤破碎率低于70%，棒磨機(jī)處理能力降低。破碎率越高，原煤堆密度越小，相同質(zhì)量的原煤在棒磨機(jī)筒體內(nèi)占據(jù)的體積越小，棒磨機(jī)的單位時(shí)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(shù)量

襯板是鋼棒提升高度的關(guān)鍵因素。襯板中的波峰在旋轉(zhuǎn)過(guò)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(shí)對(duì)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(jī)對(duì)比，天智化工采用的棒磨機(jī)襯板排數(shù)為24，存在缺陷。增加襯板數(shù)量，則筒體內(nèi)波峰與波谷的數(shù)量增加，棒磨機(jī)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(jī)體積

在一定條件下，鋼棒的加入量與棒磨機(jī)的處理能力成正比，但鋼棒加入到一定數(shù)量后占據(jù)了大量的棒磨機(jī)筒體體積，造成原煤在筒體內(nèi)停留時(shí)間不足，煤漿粒度分布不合格。因此,在生產(chǎn)中需要謹(jǐn)慎控制鋼棒的加入量。

棒磨機(jī)的尺寸決定了棒磨機(jī)內(nèi)部的體積，棒磨機(jī)尺寸越大，內(nèi)部有效體積越大，原煤停留時(shí)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(jī)襯板改造

通過(guò)以上原因分析和在現(xiàn)有條件無(wú)法更改的前提下，改變棒磨機(jī)筒體襯板結(jié)構(gòu)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(gòu)和更換筒體襯板是解決生產(chǎn)煤漿需求和提高棒磨機(jī)原煤處理能力的有效技術(shù)措施[4]。

改造前后襯板照片見(jiàn)圖1。

通過(guò)棒磨機(jī)筒體襯板結(jié)構(gòu)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(jī)處理質(zhì)量流量從48 t/h提高到55 t/h，可滿(mǎn)足2臺(tái)氣化爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)，棒磨機(jī)2臺(tái)供料的平衡生產(chǎn)能力，在節(jié)約能耗、電耗的同時(shí)，降低操作強(qiáng)度，為棒磨機(jī)檢、查維修和保養(yǎng)提供足夠的時(shí)間。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行裝置中棒磨機(jī)處理能力不足造成產(chǎn)能、產(chǎn)量無(wú)法達(dá)標(biāo)的原因進(jìn)行分析，從棒磨機(jī)的工作原理、原煤制煤漿的影響因素、棒磨機(jī)處理能力的影響因素、棒磨機(jī)本體結(jié)構(gòu)方面分析，依據(jù)現(xiàn)有的實(shí)際條件和設(shè)備，提出襯板波峰與波谷尺寸改造更換的技術(shù)方案。經(jīng)過(guò)采購(gòu)、實(shí)施和投運(yùn)效果對(duì)比，解決了單臺(tái)磨機(jī)處理能力不足造成裝置不能滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行的瓶頸。