TRMS56.3 礦渣立磨技術創新總結

亓久震

（日照魯碧新材料科技有限公司，山東日照 276806）

0 引言

某公司為山東鋼鐵集團日照有限公司提供配套設備，建有年產120 萬噸礦粉生產線一條，消化山鋼煉鐵產生的高爐水渣，用于生產礦粉。配套立磨為天津院TRMS56.3 輥式立磨，主電機功率為5300 kW，2018 年1 月份投產，該型號立磨具有臺時產量高、能耗低等優點，投產初期，臺時產量約168 t/h，電耗約35.5 kW·h/t，礦粉比表面積410～415 m2/kg，基本達產達效。后期使用過程中，針對立磨運行的實際情況及出現的部分問題，不斷進行針對性研究，優化調整操作參數，對部分關鍵設備進行技術改造，提升了立磨運行穩定性，各項技術經濟指標均有突破。

1 回料輸送方式改造

立磨產生的回料原通過皮帶機輸送進入提升機，再進入立磨進行重新研磨。皮帶機輸送存在以下缺點：①揚塵較大，因皮帶存在表面粘料問題，粘連物料灑落至地面，造成地面污染和現場揚塵，環保不達標；②皮帶機起不到鎖風作用，大量冷風進入立磨內部，造成立磨熱損耗，提高了烘干成本。

為此將皮帶機改為密封給料機（圖1）。密封給料機采用全密閉形式，上層為皮帶機結構，下層為螺旋輸送機，皮帶機運輸過程中撒漏物料落入下層螺旋輸送機內，與皮帶機運輸物料共同進入提升機內，杜絕現場撒漏料，提升系統鎖風效果。

圖1 密封給料機結構

2 輥套尺寸優化改造

投產初期，立磨輥套使用1 年左右，即開始出現母材開裂問題，嚴重影響磨機研磨效率和臺時產量，后經過與設計院溝通，對輥套尺寸進行了優化改造，解決了該問題。

圖2 為輥套原始尺寸，將新制輥套母材進行加厚改良，內端上沿尺寸2140 mm 改為2070 mm，增加輥套母材受力強度，同時增加輥套研磨面集中點遇到硬物或其他不確定因素造成機械故障的抗振性，以此提高輥套使用壽命。改造后，輥套母材未再出現開裂問題，磨機運行效率明顯提高。

圖2 輥套原始外形

3 磨輥潤滑油站及液壓油站改造

3.1 解決磨輥潤滑回油不暢

在冬季，磨輥潤滑油站經常出現停機再開機時，回油不暢導致潤滑油從磨輥呼吸孔中溢出的問題。經過分析，認為原因是停機后磨輥內油溫降至環境溫度，開機時輥內潤滑油溫度無法短時間內達到可流動溫度（45 ℃以上），從而造成回油不暢，輥內油從呼吸孔溢出。解決方案：將原有3 臺功率0.55 kW 回油泵改為功率1.1 kW，提高回油能力，保證在油液流動性差的情況下也能自吸回油。改造后，未再出現回油不暢問題。

3.2 解決加載油缸密封更換困難

油缸活塞桿密封原為整體式，更換時需要將油缸哈夫連接斷開，從油缸軸頭處拆裝密封，但哈夫連接件拆裝困難，更換一套密封需24 h，后將整體式密封改為剖分式開式密封（圖3）。改造后的密封更換時無需拆卸哈夫連接件，直接安裝即可，各層密封切口位置錯開，保證密封效果，此密封型式3 h 便可更換完成，大大減少了停機時間。

圖3 剖分式開式密封

3.3 解決無法準確判定內泄油缸

該立磨配備6 條加載油缸，油缸如出現內泄會導致加載壓力波動，影響立磨正常運行。由于6 條加載油缸進油管道無截止閥，出現內泄時無法準確判定是哪條油缸內泄。在每條油缸主管路上加裝1 只高壓手動球閥，正常運行時保持球閥常開狀態；當加載壓力出現波動時，需單獨檢查某一條油缸是否內泄，只需將其余5 條加載油缸高壓球閥關閉，通過壓力波動情況便可準確判定該油缸是否存在內泄問題（圖4）。

圖4 高壓球閥

3.4 解決落輥慢

立磨經常出現投料時磨輥無法及時下落，導致磨機跳停問題，懷疑與液壓油中存在空氣有關，對此采取了以下措施：①投料前手動抬落輥2～3 次，將液壓缸中的空氣提前排出，消除油缸升降阻力；②停機時打開液壓缸放氣塞，將液壓缸中空氣放出；③增加液壓泵組1臺，與原液壓泵組并聯（圖5）。立磨正常加壓時只運行1 臺泵組，抬輥和落輥時2 臺泵組同時工作，增加液壓缸的進油量，提升油缸升降速度，從而提高抬、落輥速度。

圖5 液壓站高壓泵組

4 降低擋料圈高度、提高研磨效率

原立磨擋料圈高度為270 mm，使用過程中發現磨盤上物料太多，導致主電機功率過高，也影響磨機運行時的研磨效率。因此將擋料圈高度降低至250 mm，減少磨機運行時磨盤上堆積的物料，降低主電機本身的功率負荷，同時達到降低料層厚度、提高研磨效率的目的。改造前后料層厚度及磨機運行功率對比顯示，料層厚度和磨機運行功率明顯下降（圖6、圖7）。

圖6 改造前主機4650 kW時的料層厚度

圖7 改造后主機4460 kW時的料層厚度

5 主電機改為永磁電機

2021 年6 月公司與某永磁電機廠家合作，投資315 萬元將現有三相異步電機改為永磁同步電機，同時增配5600 kW變頻器1 臺，用于電機變頻啟動及電機調速。永磁電機本身具有良好的節能效果，功率因數提高10%，且配備變頻器后除可實現變頻啟動外，還可用于電機調速，由原轉速994 r/min恒定不變改為0～1200 r/min 調整，可試驗最適合磨況的電機轉速和磨盤轉速，提高磨機運行穩定性和研磨效率，提高磨機臺時產量。改造后，立磨臺時產量提升6 t/h，電耗降低2 kW·h/t，節能降耗效果突出。

據了解，5300 kW 永磁電機在建材行業尚屬首次應用，可供其他建材行業生料立磨、礦渣立磨和水泥立磨大型電機的節能降耗工作提供良好的參考和借鑒。改造前后立磨運行關鍵參數及技術經濟指標對比情況見表1。

表1 三相異步電機和永磁同步電機參數對比

6 總結

通過以上技術創新及立磨操作參數的不斷優化，積累了良好的TRMS56.3立磨使用、維護經驗，立磨臺時產量、電耗、產品質量等技術經濟指標持續向好，部分技經指標達到行業一流水平，投產初期和目前的技術經濟指標對比情況見表2。

表2 2018 年和2021 年技術經濟指標對比