提升棒磨机生产能力的技术措施

张 波

(新疆天智辰业化工有限公司， 新疆石河子 832000)

新疆天智辰业化工有限公司(简称天智化工)煤气净化车间始建于2011年，于2013年8月正式建成投产，其中水煤浆技术采用3台MBS40*60型棒磨机，配套立式离心式低压煤浆泵工艺。由于煤种限制和原煤破碎能力受限，棒磨机处理能力不足造成3台棒磨机全开，没有备用，增加了生产能耗成本;因此，需要对棒磨机进行改造，以提高棒磨机生产能力。

1 存在的问题

受当地煤种使用条件限制，水煤浆清华炉制取乙二醇装置原设计煤种和实际原煤的可磨性指数、破碎率存在较大差距。气化炉原煤质量流量为110 t/h，采用的棒磨机尺寸为传统的Φ4 000 mm×6 000 mm，筒体衬板采用锰钢材质，其他设备参数见表1。

表1 主要设备参数

单台棒磨机最大处理质量流量为48 t/h，若棒磨机2开1备，则无法满足2台气化炉煤浆使用要求。3台棒磨机全开不备,则存在生产能耗加剧，现场操作维护劳动强度大，棒磨机维修保养时间不足等困难[1]。

2 棒磨机研磨过程

湿式溢流水煤浆棒磨机的主要研磨元件是钢棒。原煤、水、添加剂在一定比例下连续稳定地进入棒磨机入料段，通过主电机驱动筒体做旋转运动[2]，筒体内部安装带有波峰和波谷的衬板随之同步旋转。衬板内部的钢棒被旋转的衬板带到一定高度后抛下，在钢棒上升和掉落过程中将钢棒与钢棒、钢棒与衬板之间的原煤挤碎，形成一定粒度分布的煤颗粒后，在水和添加剂的作用下制得合格的煤浆[3]，源源不断的进料和固定的筒体体积，依据物料平衡超过溢流口高度的煤浆自流至出料槽，经立式离心式低压煤浆泵加压后送往下游工段。

3 影响因素

影响棒磨机原煤处理能力的因素主要有3个方面：(1)原煤的可磨性指数、破碎率、粒径；(2)衬板波峰与波谷的高度差、衬板的数量；(3)钢棒加入量和棒磨机体积。

3.1 原煤的可磨性指数、破碎率、粒径

原煤可磨性指数越大表明其越易被磨碎，单位时间内被磨成的细颗粒数量增加，棒磨机的处理能力增大。天智化工采用四辊破碎机，原煤夹带一定的杂物造成运行中辊子自动退让和齿板磨损加剧，破碎机维修率高，粒径为10 mm以下的原煤破碎率低于70%，棒磨机处理能力降低。破碎率越高，原煤堆密度越小，相同质量的原煤在棒磨机筒体内占据的体积越小，棒磨机的单位时间原煤处理能力越大。

3.2 衬板波峰与波谷的高度差、衬板的数量

衬板是钢棒提升高度的关键因素。衬板中的波峰在旋转过程中为钢棒提升提供足够的摩擦力，衬板波峰高度越大，钢棒提升高度越高，钢棒下落时对原煤的冲击力越大，处理能力越高。

与其他公司28排衬板棒磨机对比，天智化工采用的棒磨机衬板排数为24，存在缺陷。增加衬板数量，则筒体内波峰与波谷的数量增加，棒磨机钢棒提升高度增加，原煤处理能力增加。

3.3 钢棒加入量和棒磨机体积

在一定条件下，钢棒的加入量与棒磨机的处理能力成正比，但钢棒加入到一定数量后占据了大量的棒磨机筒体体积，造成原煤在筒体内停留时间不足，煤浆粒度分布不合格。因此,在生产中需要谨慎控制钢棒的加入量。

棒磨机的尺寸决定了棒磨机内部的体积，棒磨机尺寸越大，内部有效体积越大，原煤停留时间增加，原煤与钢棒、衬板接触面积增加，研磨成煤浆的能力增加。

4 棒磨机衬板改造

通过以上原因分析和在现有条件无法更改的前提下，改变棒磨机筒体衬板结构形式，改变筒体衬板波峰与波谷的尺寸，加大波峰与波谷的高度差。重新采购和更换筒体衬板是解决生产煤浆需求和提高棒磨机原煤处理能力的有效技术措施[4]。

改造前后衬板照片见图1。

通过棒磨机筒体衬板结构形式改造和更换，在原煤煤种、破碎率、粒径分布不变的情况下，棒磨机处理质量流量从48 t/h提高到55 t/h，可满足2台气化炉连续运行时，棒磨机2台供料的平衡生产能力，在节约能耗、电耗的同时，降低操作强度，为棒磨机检、查维修和保养提供足够的时间。

5 结语

通过对生产运行装置中棒磨机处理能力不足造成产能、产量无法达标的原因进行分析，从棒磨机的工作原理、原煤制煤浆的影响因素、棒磨机处理能力的影响因素、棒磨机本体结构方面分析，依据现有的实际条件和设备，提出衬板波峰与波谷尺寸改造更换的技术方案。经过采购、实施和投运效果对比，解决了单台磨机处理能力不足造成装置不能满负荷运行的瓶颈。