濕法磷酸生產(chǎn)中球磨機(jī)噪聲分析及消聲改進(jìn)

羅啟亮

（云南云天化紅磷化工有限公司 磷酸廠，云南 開遠(yuǎn) 661600）

QMY3690 溢流型球磨機(jī)（簡(jiǎn)稱球磨機(jī)）是云南云天化紅磷化工有限公司（以下簡(jiǎn)稱公司）于2009 年建成投用的大型設(shè)備，共3 臺(tái)，單臺(tái)電機(jī)功率達(dá)到1 800 kW，設(shè)計(jì)加工能力為105 t/h，主要用于將原料磷礦石加工成較細(xì)的礦漿，供下游磷酸裝置生產(chǎn)使用。這3 臺(tái)球磨機(jī)在建設(shè)時(shí)，由于各種原因，沒(méi)有設(shè)計(jì)球磨機(jī)專用廠房，而是露天安裝，因球磨機(jī)體型較大，在生產(chǎn)投用后，產(chǎn)生的噪聲較大，在球磨機(jī)周圍2 m 以內(nèi)，噪聲達(dá)到115 dB，給周邊400 m左右的居民及公司員工帶來(lái)了較大的影響。

1 球磨機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因分析

球磨機(jī)噪聲主要是磨機(jī)筒體內(nèi)的金屬鋼球、筒壁襯板和被加工物料之間相互撞擊而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲，沿著襯板、筒壁、進(jìn)出料口向外輻射；還有設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大小齒輪嚙合過(guò)程中振動(dòng)發(fā)出的聲音。

研究表明，球磨機(jī)噪聲具有聲壓級(jí)高、頻帶寬的特征，低頻、中頻及高頻噪聲聲級(jí)均較高，達(dá)到115 dB 以上，噪聲聲壓通過(guò)人體外耳和中耳增益后，對(duì)鼓膜和卵圓窗等聽覺(jué)器官造成較大的傷害。工作人員在球磨機(jī)噪聲刺激下，易出現(xiàn)心情煩躁、疲勞、注意力分散、反應(yīng)遲緩等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致工作效率降低；另外強(qiáng)噪聲干擾下工作中交流困難，易出差錯(cuò)。

公司的溢流型球磨機(jī)產(chǎn)生的噪聲與其他球磨機(jī)相同，不會(huì)超越其他球磨機(jī)。通過(guò)進(jìn)一步的跟蹤測(cè)量，基本上摸清了球磨機(jī)產(chǎn)生噪聲的原因。

（1）球磨機(jī)磨筒產(chǎn)生的噪聲。球磨機(jī)內(nèi)鋼球與鋼球、鋼球與磨筒內(nèi)部襯板的撞擊聲和摩擦聲是球磨機(jī)噪聲的最主要聲源。經(jīng)過(guò)測(cè)量，在球磨機(jī)磨筒周圍2 m 以內(nèi)，噪聲達(dá)到112 ～115 dB，而且聲音在較遠(yuǎn)的地方（400 m）都能聽到。球磨機(jī)大齒輪與小齒輪嚙合、主電機(jī)、風(fēng)機(jī)等附屬設(shè)備產(chǎn)生的噪聲最高在80 dB，不是球磨機(jī)噪聲的主要聲源。

（2）球磨機(jī)內(nèi)鋼球與礦料控制不當(dāng)產(chǎn)生的噪聲。長(zhǎng)期生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)球磨機(jī)的噪聲還與操作控制、日常管理有極大的關(guān)系，包括球磨機(jī)內(nèi)鋼球加入量、投加鋼球的大小以及礦料加入量。當(dāng)鋼球加入量越多，鋼球越大，礦料加入量少時(shí)，球磨機(jī)噪聲就會(huì)越大。這3 個(gè)變量是構(gòu)成磨機(jī)管理不當(dāng)，噪聲增大的主要因素。經(jīng)過(guò)檢測(cè)，球磨機(jī)內(nèi)鋼球與礦料指標(biāo)控制不好時(shí)，噪聲就會(huì)增加1 ～3 dB，雖然就噪聲來(lái)講，聲音非常小，但與球磨機(jī)產(chǎn)生的噪聲疊加，就起到了推波助瀾的作用。

2 球磨機(jī)噪聲解決的措施

由于球磨機(jī)噪聲的聲源在內(nèi)部，降低噪聲的難度非常大，從裝置投入使用以來(lái)，公司一直在尋找行之有效的降噪方法，但實(shí)施效果不是很好。在總結(jié)了每一次的得失后，針對(duì)球磨機(jī)產(chǎn)生噪聲的部位，并結(jié)合球磨機(jī)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了以下降低噪聲的方法及措施。

1） 球磨機(jī)磨筒產(chǎn)生噪聲的處理 根據(jù)球磨機(jī)的實(shí)際情況及特點(diǎn)，可選擇兩種方法來(lái)降低噪聲。一是采用隔聲罩的方式，這種方法只是將球磨機(jī)產(chǎn)生的噪聲阻擋在隔聲罩內(nèi)，讓噪聲不向外擴(kuò)散，但是當(dāng)操作人員進(jìn)入隔聲罩內(nèi)檢查磨機(jī)運(yùn)行情況時(shí)，更高的噪聲對(duì)操作人員危害更大；另外，為方便檢修以及更換球磨機(jī)大的備件，需要將隔聲罩做成活動(dòng)的，施工難度大。而且不管怎么設(shè)計(jì)施工，這一方法在降聲效果方面仍存在一定的缺陷，日常設(shè)備維護(hù)方面也不方便，常常會(huì)導(dǎo)致修理費(fèi)用升高，因此不可取。二是采用對(duì)球磨機(jī)筒體進(jìn)行隔振、吸聲、阻尼等綜合治理方式，這一方法主是根據(jù)球磨機(jī)特點(diǎn)制定相應(yīng)措施。因公司球磨機(jī)磨礦工藝采用一段一閉路，進(jìn)入球磨機(jī)內(nèi)的礦料大小不一，因此使用的鋼球較大，球磨機(jī)襯板就不能使用降聲效果較好的橡膠襯板，而只能使用相對(duì)較為耐磨的錳鋼襯板。為了隔振降噪，在錳鋼襯板與球磨機(jī)筒體之間，加裝了一層厚度達(dá)20 mm 的橡膠板，以保證既耐磨又降噪［1］；同時(shí)，因公司的球磨機(jī)磨筒襯板用固定楔固定，磨筒上只有4 排用于上固定楔的螺栓孔，這就為在磨筒上安裝吸聲材料創(chuàng)造了條件，在無(wú)螺栓孔的磨筒上，先粘上一層有阻尼作用的隔聲氈，再在外面安裝一層有吸聲功能的厚度達(dá)150 mm的橡塑棉，而磨筒螺栓孔處的消聲材料安裝，采用多段可拆分消聲部件，方便檢修球磨機(jī)時(shí)，安裝襯板螺栓或平時(shí)襯板螺栓松動(dòng)時(shí)泄漏處理；最后，在球磨機(jī)外殼上，安裝一層厚度為0.3 mm 的鋁板，用自攻螺釘連接，再用鋼帶把它們?cè)o固定在筒體表面上，既美化球磨機(jī)外觀，又起到單層隔聲作用。

2） 球磨機(jī)內(nèi)鋼球與礦料指標(biāo)控制不當(dāng)產(chǎn)生的噪聲解決措施 主要通過(guò)相應(yīng)的管理手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了控制好球磨機(jī)的噪聲，要結(jié)合磨礦指標(biāo)進(jìn)行有針對(duì)性的控制，主要方法是每天跟蹤、統(tǒng)計(jì)好球磨機(jī)投礦量、磨礦細(xì)度和球磨機(jī)的電流變化，根據(jù)這些變化，安排好每小時(shí)的投礦量、每天補(bǔ)加的鋼球量以及大小鋼球的加入比例。具體控制方法是，遇到塊礦和硬度較大的礦料時(shí)，增加大鋼球比例，遇到細(xì)礦和風(fēng)化礦，增加小鋼球比例，確保球磨機(jī)的電流平穩(wěn)；要求操作人員加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的巡檢管理，防止球磨機(jī)無(wú)礦運(yùn)行或礦水加入量不均等［2］；由于裝置在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有相應(yīng)的碎礦工藝，控制礦石采購(gòu)粒度，也成為主要控制措施之一。

3 處理效果

通過(guò)對(duì)球磨機(jī)采取綜合性的降噪措施，噪聲下降較為明顯；在球磨機(jī)襯板與磨筒之間加裝橡膠板隔振，可使噪聲降低5 ～7 dB，安裝隔聲氈和橡塑棉，可使噪聲降低20 ～23 dB。各種措施實(shí)施完工后，在球磨機(jī)周圍進(jìn)行了多次檢測(cè)，在離球磨機(jī)1 m 位置處，噪聲在84 ～88 dB，離球磨機(jī)5 m 左右，噪聲在82 ～85 dB，離球磨機(jī)10 m 以上，噪聲全部低于85 dB。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，3 臺(tái)球磨機(jī)都經(jīng)歷更換襯板等大修工作，但按原樣恢復(fù)隔聲設(shè)施后，球磨機(jī)的噪聲與大修前無(wú)明顯變化。實(shí)踐證明公司此次降噪方法是正確有效的，而且安裝隔聲設(shè)施后，大檢修時(shí)檢修工作量增加較少，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，每次大檢修只增加人工3個(gè)工日。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)所有使用球磨機(jī)的企業(yè)來(lái)講，球磨機(jī)噪聲都是一個(gè)長(zhǎng)期存在而且很難解決的問(wèn)題，云南云天化紅磷化工有限公司在解決球磨機(jī)噪聲問(wèn)題的過(guò)程中，通過(guò)采取隔振、吸聲、阻尼等綜合性的降噪措施，并有針對(duì)性地管控操作參數(shù)，將球磨機(jī)產(chǎn)生的噪聲降到較低，為今后球磨機(jī)降噪改造奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為同行業(yè)保護(hù)本企業(yè)職工職業(yè)衛(wèi)生健康提供了可借鑒的方法。