大型棒磨机乱棒事故的处理与分析

董　浩，孙皓伟

(1.山东华鲁恒升化工股份有限公司　山东德州　253024；2.山东金光集团有限公司　山东德州　253000)



大型棒磨机乱棒事故的处理与分析

董浩1，孙皓伟2

(1.山东华鲁恒升化工股份有限公司山东德州253024；2.山东金光集团有限公司山东德州253000)

大型棒磨机配套使用的钢棒较长，在停机备用期间，容易因盘车操作引发乱棒事故。详细介绍了一起大型棒磨机乱棒事故的原因及处理过程，并对事故防范和安全管理进行了探讨。

湿式棒磨机钢棒架桥盘车

山东华鲁恒升化工股份有限公司煤浆制备工艺系统由华陆工程科技有限公司设计，于2011年10月建成。该项目共配置4台Φ4.3 m×6.0 m大型湿式棒磨机(编号为H0601A/B/C/D)，采用3开1备的运行模式。单台棒磨机设计煤浆产能为80 m3/h，筒体有效容积80 m3，筒体工作转速12.57 r/min，电机功率为1 400 kW。单机钢棒装填量为125 t左右，装棒总量为800根。装填的钢棒长度为5.8 m，共3种规格，分别为Φ55 mm，Φ65 mm和Φ75 mm，单根钢棒的质量分别为100 kg，150 kg和200 kg，按质量比3∶4∶3进行钢棒级配。

1　湿式棒磨机结构及工作原理

湿式棒磨机主要由给料部、主轴承、筒体部、传动部、圆筒筛、主电机、减速器、慢速驱动装置、顶起装置及润滑、电控等部分组成，其结构示意如图1所示。

棒磨机由电动机通过减速器、气动离合器、大小齿轮传动装置带动筒体转动。当筒体转动时，装填于筒体内的钢棒在摩擦力和离心力的作用下，随着筒体回转被提升至一定的高度，然后按一定的线速度抛落，原煤颗粒受下落钢棒的撞击和钢棒之间以及钢棒与衬板之间的附加压碎和磨剥作用而被粉碎，并借助于水的冲力将被磨碎的合格物料送至筒体外。

2　棒磨机乱棒原因

2015年11月20日，由于C系统往复式煤浆泵(P0604C)隔膜破裂，煤浆窜流至推进液一侧，导致P0604C推进液颜色由透明变为黑色，若继续运行则会导致其他缸内的推进液也会被污染，同时引起活塞摩擦受损等严重设备事故。

为了避免以上情况的发生，决定停运C系统并开启备用的D系统，对P0604C进行检修。P0604C按照操作规程停机冲洗，即停止原料煤输送以后，P0604C加水10 m3/h冲洗10 min后停车。

图1　湿式棒磨机结构示意

P0604C停车后的第1天，每隔2 h盘车1次，盘车情况良好。由于筒体内温度较高，水大量蒸发，第2天筒体内的煤浆含水量大大减少，煤浆逐渐变得黏稠并混同钢棒黏结在一起，导致钢棒在筒体内无法顺利滑落，当P0604C盘车至一定角度时，钢棒无规律地大量滚落并挤压在一起。继续盘车约1圈后检查，发现筒体内的钢棒平面已经不平整，钢棒群发生了严重架桥、倾斜，出现乱棒现象。

3　棒磨机乱棒处理经过

鉴于棒磨机无法备用，气化系统随时有减量的风险，紧急组织人员对钢棒进行了处理。

(1)筒体排水、排浆

拆开Φ300 mm的排浆口，排出筒体内的水和煤浆，同时不断从棒磨机出口向筒体内加注新鲜水置换，以尽快将筒体内煤浆冲出。筒体口增设风机通风，置换筒体内气体。为加快排浆速度，拆开部分筒体螺栓，同时排水、排浆。

(2)理顺筒体内钢棒

将筒体内出现架桥现象的钢棒全部割断，防止其在棒磨机盘车时挡住平顺的钢棒，继而引起更严重的乱棒。被割断的钢棒尽量从筒体内取出，同时把弯棒、细棒等也一同抽出。将表层钢棒清理完毕后，再把筒体内其他钢棒放平顺，使其具备盘车条件。

(3)清理筒体内积存的煤浆

由于煤浆与钢棒黏结严重，筒体排水完毕后，钢棒平面存留的煤浆已结块且十分坚硬，需使用铁锨等工具将结块的煤浆清理至筒体外，否则仍会引起棒磨机乱棒。

(4)增加垫板

由于钢棒平面不平整，若直接盘车，落下的钢棒仍会高低不平，且乱棒现象会随着盘车的进行越来越严重。为解决此问题，在钢棒平面的最凹处垫入高度为200 mm左右的垫板，盘车时，钢棒再次滑落后，钢棒平面将会是平顺的。每次盘车满一圈后，将垫板取出，再重新垫板找平。钢棒平面的盘车找平有时需多次进行垫板，才能逐渐使钢棒平面平顺。

经过48 h的连续作业，从棒磨机筒体中抽出

弯棒、断棒等报废钢棒约150根，并结合使用垫板找平钢棒平面，钢棒平面逐渐恢复水平，棒磨机恢复至正常状态。

4　棒磨机乱棒的危害

(1)棒磨机筒体和钢棒总质量较大，在300 t左右，根据操作规程，至少应每2 h盘车1次。如果棒磨机长期无法盘车，将会导致钢棒与筒体内的煤浆黏接，同时会导致中空轴受压不均而发生弯曲变形。

(2)棒磨机一旦发生乱棒，将会出现钢棒弯曲、断棒等受损情况，导致一部分钢棒报废，增大了煤浆制备成本。

(3)乱棒现象若不及时处理或没有及时发现而强制开车，会导致钢棒全部报废、筒体内橡胶衬板和提升条等内件损坏、电机超电流跳车等严重设备事故。

5　结语

棒磨机湿式制浆是德士古煤气化技术中的普遍配置，要求制备的煤浆浓度高、表观黏度低、稳定性好且易于泵送，以获得较高的气化效率和碳转化率、较低的氧耗和煤耗。由于大型棒磨机的钢棒较长，在发生紧急停车、棒磨机无法冲洗等情况时，处理稍有不慎，就会出现乱棒的问题。

通过对本次事故的处理，总结出如下经验：①必须加强备用棒磨机的日常巡检和维护；②棒磨机停车后冲洗不彻底是造成乱棒的主要原因，因此，为预防乱棒事故的发生，棒磨机停机冲洗水量应不少于20 m3/h，冲洗时间不短于20 min，并观察冲洗水稀释程度，以冲洗水颜色清亮透明为冲洗合格标准；③对每台棒磨机增设红外高清摄像头，以辅助观察盘车时棒磨机筒体内钢棒情况，防止棒磨机发生事故。

Treatment and Analysis of Bar Disorder Accident of Large-Scale Rod Mill

DONG Hao1, SUN Haowei2

(1.Shandong Hualu-Hengshen Chemical Co., Ltd.Shandong Dezhou253024；2.Shandong Golden Light Group Co., Ltd.Shandong Dezhou253000)

Because steel bars used with large-scale rod mill are longer, during downtime, the operation of barring will easily cause bar disorder accident to occur. A detailed description is given of the causes and treating process of a large-scale rod mill bar disorder accident, and accident prevention and safety management are discussed.

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董浩(1980—)，男，中级工程师，从事棒磨机方面的生产与技术管理工作；13310601695@163.com。

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