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Ø3.8mX12m水煤浆专用球磨机的研制和应用
发布时间：2013-06-19 08:02 来源：未知
1．前言
水煤浆专用球磨机是水煤浆生产的关键设备，是保证水煤浆质量和实现水煤浆生产大型化的必要条件。随着以煤代油工作和洁净煤工程的发展需要，我国的水煤浆生产规模不断扩大。最近几年，我国已建成了一批不同规模和不同工艺特点的水煤浆厂，但普遍存在投资大、能耗高、效率低等缺陷。本文介绍的∮3.8m×12m水煤浆专用球磨机，该机由于首次采用滑履轴承支承和多点啮合、单边缘传动的传动形式，大大提高了单机效率和经济效益�！�3.8mX 12m水煤浆专用球磨机是为龙光集团南海洁能燃料有限公司水煤浆厂（简称南海水煤浆厂）设计研制的。南海水煤浆厂设计生产能力为200万吨／年，当时我国最大规格的水煤浆磨机为∮3.0mX 12m，需8台磨机才能满足生产能力要求。而南海水煤浆厂不具备安装8台磨机的条件，为此，特研制了∮3.8mX 12m水煤浆专用球磨机，组成4个生产系列，单系列生产能力为50万吨／年，有效解决了南海水煤浆厂的厂房面积问题。
2．∮3.8m×12m水煤浆专用球磨机的技术要求
水煤浆是一种固、液两相流体，具有复杂的流变特性并由一定的粒度组成。水煤浆专用球磨机的规格，结构和工况必须符合水煤浆生产的规模、生产工艺特点、流变特性、产品的粒度及煤种特点等要求。因此，该机的结构设计需要在传统的结构基础上，对某些不适应水煤浆生产的部件结构进行改进。磨机的工况条件需要根据水煤浆的流变特性和磨矿工艺特点进行调整。磨机规格则根据设计计算的结果套用我国球磨机的标准系列，外型结构和传动形式也与传统球磨机的标准设计基本相同。
3．专用球磨机的组成
磨机主要由传动系统、磨机简体、滑履轴承、给料装置、排料装置、支撑装置等组成，富通新能源生产销售球磨机、雷蒙磨粉机等磨机机械设备。
传动系统分主传动系统和辅助传动系统。主传动系统采用多点啮合、单边缘传动减速机，并采用滑履轴承支承，既提高了齿轮啮合的接触精度，又提高了整机运行的平稳性和承载能力。辅助传动装置主要用于磨机的盘车。
磨机给料系统采用螺旋给料机强迫给料，水管、药剂管、返浆管与螺旋给料机平行进入磨机给料管。螺旋给料机与磨机入料口采用轴向和径向双重密封，避免物料外泄。筒体由隔仓板分为粗磨仓和细磨仓。筒内衬有橡胶衬板，并充填一定数量不同配比、不同直径的钢球。原料煤由螺旋给料机进给到一段仓粗磨，粗磨后的物料通过隔仓板的蓖孔进入二段仓细磨，细磨后的水煤浆通过格子板经排料管进入卸料装置。为防止磨机�；竽ネ脖湫�，筒体下方设有液压支撑装置。
4．专用球磨机主要部件的结构设计
(1)传动系统
球磨机的传动系统分为主传动系统和辅助传动系统。主传动系统采用多点啮合、单边缘传动减速机，利用减速机的两个输出小齿轮直接驱动大齿圈。主传动系统由主电机、主减速机和大齿圈构成。由于多点啮合、单边缘传动减速机具有较高的速比，主电机采用较高转速的6级电机（n- 990r/min）。主减速机与磨机大齿圈的罩壳连接并密封，使大齿圈和小齿轮实现强制稀油润滑，辅助传动装置由辅助传动电机、辅助传动减速机和离合器组成，主要用于磨机的盘车。主、辅传动在控制上互相闭锁。
主减速机配备稀油润滑站，以保证减速机的润滑和冷却。
(2)给料系统
水煤浆的磨矿工艺采用高浓度湿法磨矿工艺，经过破碎后的原料煤与水及分散剂等一起给进磨机简体内。传统球磨机的给料方式一般采用鼓形给料器或勺斗式给料器给料，由于采用高浓度湿法磨矿，磨矿产生的热量使磨筒内产生大量水蒸气，原料煤在给进途中极易粘结，使原料煤在给料颈口处堵塞，原料煤难以达到简体内部，造成原料煤在入料口处外泄。因此水煤浆磨机的设计采用螺旋给料1机强迫给料，水管、药剂管、返浆管等附在螺旋给料机的螺旋管外平行进给到磨机简体内，使水、药剂、原料煤等在磨机简体内混合，可以有效地避免原料煤在进给途中因掺水粘结而发生堵塞。
采用螺旋给料机给料需要解决物料的泄漏问题。为此，磨机入料口处设计了轴向、径向双重密封装置。该装置为轴向和径向可调，可以保证磨机运行中产生轴向移动或径向跳动时，仍有效地起到密封作用。
(3)磨机简体
磨机筒体是球磨机的回转部分，简体依靠两端的滑履滑环固定在滑履轴承上。筒体结构主要由入料管、简体、隔仓板、排料格子板、排料管等部分组成，筒内衬有橡胶衬板，筒体由隔仓板分为粗磨仓和细磨仓。简体两端分别为喇叭口形给料管和排料管。排料端设排料格子板，细磨产品经过格子板的蓖孔后，由扬料板提升到排料管排出。由于取消了磨筒两端的中空轴，磨筒长度大大缩短。
(4)滑履轴承
∮3.8m磨机设计采用滑履轴承支承�；闹岢兄饕赏型摺⑶蛎嬷Э�、滑履支座、托辊、托辊座、滑履罩、油路系统及冷却水系统等组成。托瓦能自动调心，托辊可沿磨机轴向滚动。
图l为滑履轴承结构。磨机在进料端采用可移动的滑履轴承，在出料端采用单侧固定式的滑履轴承。
滑履轴承有两个与垂直方向呈300角的托瓦支承磨机的滑环，托瓦下部设有凹凸球面体结构，凸球体座落在凹球体的球窝内，两者之间呈球面接触，以便磨机回转时可以自动调位。进料端的两个托瓦通过球体固定在托辊上，使简体热胀冷缩时，允许托瓦沿轴向位移。出料端的滑履轴承其滑环上行侧的托瓦球体座固定在支座上，以保证磨筒转动上行侧的滑履轴承固定�；闹岢猩柚么哐蛊舳蠡母叩脱谷蠡爸谩Ｎ乐鼓セ诵兄型型呶露裙�，托瓦设置冷却水系统。滑环上方设置测温装置，用以监测滑环的温度。
5．专用球磨机的技术特点与应用效果
(1)∮3.8mX12m水煤浆专用球磨机的主要技术特点
1)采用高浓度湿法磨矿工艺，利用螺旋给料机强迫给煤。水和分散剂沿专用管路与煤同步进入磨机。
2)采用多点啮合、单边缘传动减速机
多点啮合、单边缘传动减速机采用了国外的先进技术，是球磨机的新型驱动装置。其主要特点是采用功率分流技术，利用人字齿轴的轴向浮动，使传动载荷均匀分配到与麽机大齿圈啮合的两个同步驱动的小齿轮上。两个同步驱动的小齿轮设有自动调心结构，保证了小齿轮与大齿圈齿面间的贴合，使得在同等载荷条件下，产生较低的啮合接触应力，使齿轮的承载能力显著提高。由于减速机的两个输出小齿轮与磨机大齿圈直接啮合，缩短了传动链，并实现强制稀油润滑，既保证了该传动装置有较高的传动效率，降低了能耗，又使安装和维护简单方便，减少基建投资。
另外，多点啮合、单边缘传动减速机采用三级传动，具有较大的速比，可以采用较高转速的电动机，从而节约电机部分的投资。
3)采用滑履轴承装置
其主要特点为：①由于取消了中空轴，磨机长度缩短，∮3.8mX 12m水煤浆专用球磨机的总体长度比相同规格(如∮3.OmX 12m)的中空轴式磨机缩短了3m左右，减少了设备的占地面积；②滑履轴承的滚圈位于磨机简体的两端，支承距离比中空轴式磨机短，使磨机简体的弯曲应力减小。
(2)应用效果
南海水煤浆厂一期工程安装两台∮3.8mX 12m水煤浆磨机，自2005年7月投产以来，磨机运行正常，性能可靠，水煤浆产品的平均浓度66.31%，粘度1019mPa-s，平均粒度37.06um，-75um含量>80%，生产能力和磨矿效果达到预期设计要求。
由于∮3.8mX12m水煤浆磨机首次采用滑履轴承支承和多点啮合、单边缘传动的传动形式，磨机运行平稳，齿轮啮合精度高，磨机噪声明显降低，有效改善了磨机周围的工作环境。
6．结语
采用这种技术的水煤浆专用磨机的经济技术指标与目前国外同类产品相比处于领先水平。该机的研制为我国水煤浆生产的大型化提供了性能优越的专用设备。
