MPF245B型中速磨机检修及系统改造实践.doc

MPF245B型中速磨机检修及系统改造实践 【摘 要】 xx公司两座1280m3投产后，高炉喷煤系统于2009年3月19日投运，喷煤系统采用了MPF245B中速辊式磨煤机，大布袋一次收粉、四罐交叉并联倒罐喷吹，设计制粉能力54t/h。在生产过程中，由于原煤煤质硬、煤质差、煤种杂以及设备在安装过程存在的缺陷、部分设备关键部位磨损严重，制约着生产的顺行。通过对原煤配比比例、制粉各工艺参数的及时、有效的调整，以及中速磨机、上料系统、制粉喷吹系统的改造完善及中速磨机大修，提高了制粉产量。对两座1280m3高炉输煤量已达到了30t/h以上，喷煤系统设备故障率降低，提高了喷煤比降低了焦耗，确保高炉生产的安全、稳定、高效运行。【关键词】 喷煤系统 设备改造 提高煤粉产量xx公司1#、2#高炉有效容积为1280M3，2009年3月19日高炉喷煤系统投产。喷煤系统采用MPF245B型中速辊式磨煤机，大布袋一次收粉、四罐交叉并联倒罐喷吹，设计制粉能力54t/h。在生产过程中，由于原煤煤质硬、煤质差、煤种杂以及在设备安装过程存在的缺陷、部分设备关键部位磨损严重，制约着生产的顺行。为了满足了高炉生产的需求，提高煤粉产量、提高喷煤比降低焦耗。需要对原煤配比比例、制粉各工艺参数进行调整。同时，根据实际情况对上料系统、制粉喷吹系统设备进行改造完善及中速磨机大修，以确保生产的顺行。一、MPF245B型中速磨机在龙钢喷煤系统应用1.1MPF245B型中速磨的性能特点MPF245B型中速磨，具有结构紧凑，布局合理，占地面积小，整个喷煤系统安全、环保、良性、高效投资节省的优点。高炉喷吹煤粉的稳定性，确保高炉正常生产。 1.2采用行星齿轮减速机因为行星传动机构比传统的定轴线齿轮传动机构，能实现更大的传动比，从而减少了传动副。由于行星减速机与来自磨煤机的冲击振动完全隔离开来。中速磨机的振动完全通过滑动推力轴承经箱体传到基础。从而避免了对齿轮和轴的冲击，箱体为圆柱外形，可以承受来自中速磨机的更大的冲击载荷，使整个传动系统工作更为平稳，运行更为可靠。1.3中速磨机工作原理图1 MPF245B型中速磨机MPF245B型中速磨机有三个固定磨辊，三个辊子在一个磨盘上作旋转运行，原煤从中心落煤管落到磨盘辊道上，磨辊施加的碾磨力均匀作用至三个磨辊上，磨盘、磨辊的压力通过底板，拉杆和液压缸传至基础，原煤的碾磨和干燥同时进行，热气通过喷嘴环均匀进入磨盘周围，将碾磨的煤粉烘干并输入至中速磨机上部的分离器，在分离器中，粗细煤粉分离。细粉排出磨机，粗粉返回磨盘碾磨。MPF245B型中速磨机采用YMPS560-6型鼠笼式三相异步电动机驱动，功率710kw,转速985r/min,减速机将电动机提供的动力传至磨盘，并将转速调至磨机工作转速。同时成担了碾磨压力和多项负载。中速磨的后期使用时三个磨辊加载负荷直接传至基础，以静定系统平均传递研磨力，中速磨液压缸承受重大载荷。中速磨变加载(图2)1.4 采用旋转喷嘴旋转喷嘴环的主要工作原理是改变喷口处空气动力场，可以降低喷口流速，成倍提高喷嘴环的寿命。和静态喷嘴环比，流速降低20%左右，阻力和通风电耗也相应降低，喷嘴环寿命可提高3 倍以上。采用旋转喷嘴， 喷嘴磨损均匀，垂直空气进口使进气分布更加均匀，气流垂直流过尖形进口并在加速的同时转过平缓的角度；降低了通风阻力，从而使通风电耗降低。图2 变加载液压系统原理及加载传递系统受力状态二、MPF245B型中速磨机在生产过程中出现的问题MPF245B型中速磨机在投运几个月便故障频繁发生。在运行过程中磨辊、磨盘瓦受到铁块、木块、石块影响，磨辊与磨盘端面外形相配部位磨损加快，喷嘴环、磨盘瓦、磨辊、磨辊加压减震装置、加载导向板、中架体、液压拉杆关节轴承、及各部位密封不同程度磨损，造成了中速磨振动增大，对生产造成了严重制约。目前使用的技术、设备参数值如下：磨机入口温度280（正常生产温度200260）。磨机出口温度7085。布袋出口70煤粉仓温度65液压站加载压力6-7MPa。主抽风机转速1450r/min。主抽风机电流3035A布袋压差1.72.5 MPa。根据以上使用的技术、设备参数值均在设计要求范围内，但磨机在使用几个月多后，中速磨机振动对生产造成极大影响。检查发现三个磨辊和磨盘瓦、分离器、喷嘴环及其重要部位均有不同程度的磨损。为了保证对高炉煤粉供应，确保高炉生产。需要对中速磨机进行大修。然而，高炉连续生产对中速磨停产8-10天大修带来不便，在大修之前必需将大修备件及工器具准备齐全，确保大修顺利完成。因此，在中速磨大修前对制约生产的瓶颈环节进行一系统完善改造。三、根据生产实际出现的问题及完善改造的技术内容3.1第一阶段工艺设备改造过程：2009年56月喷煤系统投运后改造的第一阶段,由于工艺、设备、安装、施工及人员素质等因素制约生产。(1) 上料系统1-3#配煤仓在输送原煤给料时经常堵塞，岗位操作人员在配煤仓堵塞时只能靠敲击仓壁促使煤粉下落。在此情况下，对配煤仓壁上增设空气清堵器，配煤仓称重给料机安装过滤筛将原煤中的部分杂物除去，为中速磨机提供了优质原煤；配煤仓仓底落煤畅通，避免了杂物堵塞；同时，降低了操作工的劳动强度。（2)对给煤机下煤阀和送煤阀的改造。因旋塞阀密封不严，造成煤粉泄漏，阀门动作不灵活，给操作带来不便。因此，将下煤阀和送煤阀改为气动球阀,提高了阀门密封性和灵活度,便于操作，满足了生产需要。(3)随着风温的提高和煤比的增加,喷煤管道耐磨性能和使用寿命要求越来越高，喷吹管道受煤粉冲刷严重，造成管道破损，煤粉泄漏。因此，对喷吹管道采用耐磨性较高管道，为降低成本, 在管道弯道部位选用优质耐磨陶瓷弯管并加大管道曲率半径。其次，在喷吹管道上安装手动放散球阀,以便喷吹管道堵塞时泄压使用，提高了喷吹的作业率。（4）喷吹系统4个喷吹罐在切换过程中，下煤阀到出煤管之间的管路易发生堵塞，在4个喷吹罐切换过程中经常出现喷吹管路的堵塞，处理时间较长，对高炉炉况顺行造成了影响。因此，从氮气清扫风处开口接50mm管道至喷吹弯管接头处，弯管接头加装逆止阀和气动球阀各1个，4个喷吹罐各一套。改造后效果明显，无管道堵塞现象的发生，实现了高炉均匀喷吹煤粉的要求。以上改造从源头上使制约生产的瓶颈问题得到了解决。喷煤工艺设备逐步得到了完善,发挥了设备的效能,提高了喷煤设备的作业率。3.2第二阶段改造过程2009年78月喷煤系统改造的第二阶段,在生产低负荷形势下 对制粉系统的部分仓壁堵塞、管道泄漏等其改造。（1）原煤中经常混有木块及塑料等杂物形成纤维状,对中速磨影响较大。原煤仓过滤网因扁钢制作成矩形网状孔小，原煤经上料皮带将原煤送入原煤仓时会发生原煤堵塞和篦网变形。因此，采用10mm中板制作成26002600mm高100mm方型篦网四块，每格尺寸为175175mm；在原煤仓顶部将4块篦网用10#槽钢与大梁焊接。改造后彻底解决了原煤仓堵塞和篦网变形，原煤中非金属杂物有效得到控制。（2）为控制原煤粒度和除去原煤中的杂物，在原煤储运过程中设置过滤网和除铁器，过滤网控制磨煤机入口的原煤粒度，又可以去除某些纤维状物质。在2#主皮带上方安装一台RCYA-8A悬挂式永磁除铁器，除铁器清除煤中的磁性金属杂物，防止皮带撕裂和磁性金属杂物进入中速磨机内部，避免造成对中速磨内部零部件损坏。（4）喷吹系统硫化装置改造。为了减少中压N2消耗,降低喷吹成本。煤粉仓和喷吹罐底部容易堵煤，严重制约生产，造成对高炉喷吹间断性煤粉输送。喷吹系统采用中压氮气充压硫化技术。中压气体N2通过气口进入硫化器，从微孔流化板溢出，使其周围的煤粉畅通，防止造成煤粉堵塞。其次喷吹罐底部流化孔板及支架安装位置过低，硫化孔板在煤粉下泄时冲刷加快，更换硫化孔板周期短且困难大，若密封差，会造成泄漏。改造措施：在煤粉仓的下部安装硫化装置，在原4个煤粉仓的下部椎体部位N2硫化管上安装硫化嘴，将原喷吹罐硫化床支架位置升高到与硫化床同一高度，将硫化孔板由圆孔改为锥形孔板。改造后，降低了煤粉对硫化孔板的冲刷，避免了煤粉在仓壁结块，延长硫化孔板的使用周期，为烟煤和无烟煤混合喷吹创造了条件。3.3第三阶段改造过程2009年910月喷煤系统改造的第三阶段。随着高炉冶炼技术进一步提升，高炉要求喷煤持续稳定,避免因停减煤变负荷对高炉运行带来的不利影响。为缓解喷煤生产的被动局面, 喷吹煤比需要不断提高，为了保证喷煤生产进入良性循环,逐步适应高炉连续喷煤生产的煤量需要,主要进行了以下改造；（1)对喷煤输煤主管道双系统改造,解决了老区与1280 m3高炉喷煤制粉输煤互用问题，1280 m3高炉喷煤系统中速磨单系统运行，中速磨机大修需要停机10天，势必会对高炉煤粉供应造成影响。将老区输煤管道由喷吹管道管径50mm扩径为65mm从13#、14#喷吹管道裤衩管处加设108mm管道延升1280m3高炉喷煤布袋箱体内，根据老系统喷煤输送煤粉能力在充足生产情况下，当1280m3高炉需要煤粉量加大或喷煤系统检修时可以由老区进行对高炉煤粉量输送。保证高炉正常生产。 (2)喷吹罐卸压收粉系统的改造及气动管路上安装手动放散阀门：喷吹罐管道出口泄压在煤粉仓内，由于煤粉仓设计缺陷，密封不严，放散泄压时煤粉外泄，造成主场房周围环境污染。改造方案：将放散管道从煤粉仓直接泄压，改为在布袋收粉器箱体内气压通过布袋经主抽风机排入大气泄压。其次，4个喷吹罐放散管路上方安装气动阀门，放散时阀门频繁动作易损坏，更换气动阀门时间较长，影响正常生产。在放散DN159管路下方增设DN60管道4根并安装DN65手动放散阀门，2组并联后连通，由喷吹罐上方管路接至底部下水管道内。改造后：喷控制煤粉外泄，解决了对环境污染也节约资源。同时，喷吹罐气动管路上安装手动放散阀门，便于手动放散操作。（4）喷吹制粉系统主抽风机油路冷却水管的改造。由于主抽风机油管原设计弯管多且管径细，冷却水管为胶管易老化，造成主抽风机冷却效果不好，表现为主抽风机轴承温度高、油温度高，影响了主抽风机的正常运行。将油管的弯管改为直管，使油的速度加快，将冷却水管改为80mm焊管。改造后主抽风机各项参数均在正常的范围内，主抽风机冷却效果良好，延长了主抽风机轴承的使用寿命。(5)布袋除尘器脉冲阀的重新选型, 脉冲阀结构的改进,提高了反吹阀的密封程度,减少了反吹风的消耗,增强了布袋反吹能力，提高了布袋反吹效率,也相应提高了布袋除尘器的作业率;通过以上的改造,提高了制粉系统的可靠性和作业率, 改善了作业环境, 同时减轻了高炉炉前分配器的堵塞,为喷煤生产的稳定运行奠定了良好的物质基础。3.4第四阶段完善阶段2009年11月2010年2月为喷煤系统完善阶段。（1）喷煤备煤系统10T 天车滑线的改进，备煤系统10T 天车原设计为铝制滑线，易拉伤接触不良，在运行操作中容易出现滑线划伤，滑线断电停机，造成天车无法作业或出现滑线着火事故的发生。鉴于此种情况，对现有天车的铝制滑线进行改进，以确保10T天车的正常运行。2009年11月底将原设计的铝制滑线改为钢体滑线。改造后，天车在运行操作中未出现滑线划伤接触不良，出现滑线着火等现象发生。确保了喷煤生产原煤的正常供应，也保障了天车操作工的生命安全。（2）喷煤系统设备在 2009年冬季，由于气温低制粉主厂房四周未进行封堵、部分管道没有保温，在生产中发现配煤仓转运站的原煤，煤粉仓中的煤粉均有冻结现象，造成对高炉煤粉正常供应。鉴于当时生产情况，对制粉主厂房采取用彩钢瓦进行封闭，内部加装临时蒸汽管道进行保温。同时，对皮带通廊关键部位采取相应保温措施。缓解了高炉煤粉供应不足的局面。四、MPF245B型中速磨检修实践及改进措施MPF245B型中速磨机是喷煤系统关点设备，全天候运转，一旦发生故障将会影响高炉煤粉的供应。因此，对生产实际问题完善和系统改造及大修备件准备齐全时机成熟时，利用高炉检修低负荷停机，针对中速磨振动问题，于2010年4月311日历经9天，结合生产实际，精心组织维修人员对中磨煤机进行大修。 4.1MPF245B型中速磨检修方案1. 对喷嘴环部定环检查发现因振动已有破损，对动平衡影响较大，动环、静环的破损，整体影响煤粉分离粒度，更换喷嘴环部及其附件，并调整间隙喷嘴外环与旋转喷嘴之间的竖直间隙，对中架体内部磨损错位间隙予以调校，方便了中速机、减速机的检修，降低检修费用，便于维护。2. 磨盘瓦在安装质量直接对设备使用性能和使用寿命有直接关系，装配要牢靠紧固，防止螺栓松动变形或掉落，磨盘瓦间隙要分布均匀并且用楔铁塞紧，当磨盘瓦凹凸不平时磨辊与磨盘瓦接触会产生严重振动，造成磨盘瓦及磨辊滚皮磨损加快，因此对磨机磨盘瓦及附件进行了细致的更换。3.由于磨机磨辊受原煤碾磨力，磨辊长时间运行滚皮磨损加大，各附加磨损也随之加大，磨辊辊皮磨损严重，与磨损的磨盘瓦接触，产生剧裂振动。因此，对磨辊及附件进行了更换。4.磨辊加压减振装置内部磨损严重，配合间隙过大，减振已失去作用，更换磨辊加压减振装置，确证振动量减小。5.加载导向板严重磨损，更换导向板降低拉杆受力与拉杆磨损。6.中架体内壁衬板磨损严重，更换中架体内壁衬板。7.液压拉杆关节轴承处磨损严重，导致拉杆歪斜，拉杆在关节轴承部位磨损，导致拉杆密封装置漏风严重。更换拉杆密封装置，更换三个加载拉杆及其附件并校正。8.对各处的密封、喷嘴环密封等重要部位密封处进行处理。9.对出煤弯管加弧形板加固焊补，防止磨机出煤口煤粉外泄。4.2MPF245B型中速磨系统改造1.因磨机充氮管道原设计充氮管道与中速磨由硬管道连接，造成磨机运行时由于振动管道受力疲劳断裂。将其磨机充氮管道由原来的硬连接改为软连接，避免了因磨机振动造成管道长时间受力，疲劳断裂现象发生。也避免了对生产造成影响，且降低了维修工的劳动强度，确保了生产的顺行。2.三角架导向板与中架体导向板由于长时间运行，两块板长期受力磨损，需要定期更换，为了便于检修按照安装要求，在中架体加载拉杆一侧增设三个活动检修门，在磨机周围检修平台狭窄情况下，内外配合使日常检修，更换中架体衬板、加载护板提供方便，同时，提高了检修作业效率。3.对拉杆关节轴承安装进行改造，磨机拉杆是传递加载力受力的重要部位，磨机拉杆影响磨机正常运行，关节轴承座与拉杆密封装置连接，将其由焊接方式改为螺栓连接，便于对拉杆进行调节，同时，防止了拉杆密封漏风对关节轴承密封部位冲刷，装配方式的改变可以使导向板磨损间隙增大时减小了拉杆磨损，为校正拉杆带来极大方便。延长拉杆的使用寿命，同时降低维修费用，此项技改每年可以节省资金10万余元。4.将拉杆硬密封改为加工后软密封，软密封外带法兰，内带阶梯环形槽的密封环，槽内压实相应尺寸盘根。为了方便安装，将其剖分两半用M1050螺栓压实于拉杆密封装置底部，改造后避免了硬密封带来拉杆在下密封和密封环双重磨损，延长拉杆使用时寿命。对中磨煤机进行大修和技术改造，经过对中速磨主要部位，对喷嘴环、磨盘瓦、磨辊、磨辊加压减震装置、加载导向板、中架体、液压拉杆关节轴承及各部位密封的更换，有效解决了磨机振动问题，保证了磨煤机能够正常生产。消除了设备带病作业现象，中速磨机运行平稳，噪音低，振动小彻底消除中速磨了振动问题，指标明显提高，为生产顺行打下了坚实的基础。保证了生产的安全、稳定、高效运行。五、根据生产实际进行完善和系统后的运行效果喷煤系统改造是在生产实践中总结和完善的，通过对制粉和喷煤系统进行的有效的改造，完成改造后，使中速磨台时产量进一步提高，1#、2#高炉喷吹量进一步提升.通过完善和改造中速磨的台时产量稳定并满足了高炉的喷煤量要求，中速磨台时产量达到了54t/h，输煤能力为30 t/h以上，由于喷吹工艺设备的技术创新,成本降低创效益，不但生产指标和工艺指标得到了改善,同时也大大改善了喷煤车间的作业环境, 喷煤工艺设备改造后通过不断创新改造,提高了喷煤系统工艺设备的可靠性和作业率。同时，发生故障次数和中速机平均运行时间有了明显的降低，高炉喷煤量稳定提高，说明以上改造成功性。1280M3高炉喷煤系统工艺流程（简图3）原煤场皮带机原煤仓布袋除尘器星形卸灰阀煤粉仓下球阀喷吹罐出煤阀中压氮气称重给煤机粗粉分离器中速磨减速机主电机混合器锥式分配器1#、2#高炉引风机加热炉稀油站液压站小布袋小风机主抽风机排空补气器上球阀图3 1280M3高炉喷煤系统工艺流程简图六、结束语xx炼铁厂1280m3高炉喷煤系统经过对原煤配比比例、制粉各工艺参数的及时有效的调整，原煤输送、中速磨机本体大修和上料系统、制粉喷吹系统等一系列改造完善后，提高了台时产量，台时产量均达到了54t/h以上，输煤能力为30t/h以上，故障发生率明显降低、喷煤比节焦降耗，达到了预期的效果。现在，经改造的设备运行良好、稳定运行。高炉喷吹煤粉是当前国际上一项重大科技前沿攻关项目，日益受到各个国家或地区的高度重视。龙钢炼铁工艺中，也不断地得到了推广和应用。龙钢高炉喷煤系统技术正稳步的朝着国际化方向发展，在今后的设备检修和系统改造中还需要继续摸索于实践。将成为真正的行业领头羊而不懈的努力着。致 谢 本次论文的撰写得到了xx公司炼铁厂喷煤作业长的精心指导，各位同事的大力帮助，在此深表感谢！参考文献1. 宋阳春 我国高炉喷煤技术的发展和前景 钢铁1996(12)13-152. 杨双平，张朝晖喷吹燃料原理及新技术发展. 炼铁20043. 翟兴华 高炉喷煤系统设计探索 炼铁20044. 刘秉铎 高露富养喷煤冶炼气体动力与条件的研究5. 张世民 机械原理 中央广播电视大学出版社。6. 周开勤 机械零件手册(第三版)高等教育出版社1991