调整钢棒配比提高棒磨机煤浆质量

1、概况

某厂德土古气化系统1993~2000年，一直运行一台气化炉，采用MQY3.2/4.5球磨机磨制煤浆，到2000年夏季配合双炉系统运行，该厂又安装了一台φ3.2×4.5m湿式溢流型棒磨机，该机为洛阳矿山机械厂生产，各项参数见表1。

该磨机2000年5月投入试用，其研磨料的规格及级配由球磨机生产厂家提供，初始添加钢棒60t（填充率为43%），级配如下：

φ75，18t；φ63，24t；φ50，18t

该球磨机运行稳定后，我们将磨出的煤浆与德土古公司提供给我厂的指标进行了比较，具体数据见表2。

通过对比可以看出，虽然该棒磨机钢棒填充率达43%，且投煤量也较少，但磨制的煤浆质量与生产要求的煤浆指标仍有较大差别，主要表现在：煤浆粒度分布不合理，14~325目之间的颗粒较多，平均达到65.77%，而小于325目的细颗粒则太少，平均仅29.76%，由此引起煤浆粘度低，煤浆稳定性差，外观上表现为易于分层、沉淀，给煤浆的贮存及输送带来很大不便，同时煤浆颗粒增粗对气化炉的操作带来不良影响。

2、原因分析及措施

对煤浆粒度分布的影响因素，我们作了如下分析。

（1）磨机的生产负荷

如果投煤量过大，煤在球磨机内停留时间变短，研磨不够充分，粒度就会变粗。在该棒磨机试运行期间，我们控制投煤量稳定在20~22t/h范围，并未超出该球磨机的额定最大投煤量（30t/h），因此，此项因素可以排除。

（2）原料煤的粒度

我厂原料煤在输送过程中是经过筛分、破碎的，进料粒度基本都在10mm以下，小于棒磨机要求（小于20mm）的指标，不会因此造成煤浆粒度偏粗。

（3）原料煤的硬度

我厂原料煤种的哈氏可磨指数在56~58之间，属于硬度适中的煤种。此项因素也可以排除。

（4）球磨机内钢棒的级配与粒度的关系

直径大的钢棒堆在一起时，由于钢棒之间的空隙较大，物料在其中流速较快，研磨的时间变短，同时物料与研磨体之间接触面较小，因而会出现研磨不充分的现象。如果在粗棒中间适量添加细棒，钢棒之间的空隙就会减少，同时钢棒与物料间接触面积会增大，物料在球磨机内的运行受到阻碍，流速变慢，物料有较多的机会与钢棒接触，从而可以提高研磨效率，使煤浆被研磨得更细。

另外，我们又了解了其他几家同类企业棒磨机的煤浆粒度分布情况，在钢棒配比基本相同的情况下，煤浆粒度也普遍偏大，小于325目的细颗粒比例多数在25%~35%之间，说明我厂棒磨机煤浆粒度偏大并非操作原因，而是棒磨机普遍存在的问题。

根据以上分析，我们决定调整棒磨机级配，适当增加部分细棒，并于2001年11朋系统停车大修期间进行了实验。钢棒规格由三种增加到四种，增加了φ40钢棒，调整后钢棒级配如下：

φ75 15t φ50 15t

φ63 20t φ40 5t

钢棒添加量由原来的60t减至55t，填充率为38%。

试验过程中，球磨机投煤量与原始开车时相同（20~22t/h），煤浆浓度控制在64%~66%，运行稳定后取样测定，结果见表3。

通过表3与表2对比可知，调整钢棒级配后，煤浆粒度分布虽然距德士古要求的指标还有较大差距，但较初始开车时有了明显的好转，小于325目的细颗粒比例比改变钢棒级配前上升了5.36%，煤浆粘度平均值也由762cP上升至1080cP，从外观上看煤浆变得较为稳定，分层、沉淀的时间由原来的不到4h增加到8h以上。

3、结论

（1）通过本次调整钢棒级配的试验结果表明，适当增加细棒数量能增加煤浆中细颗粒的比例，从而提高煤浆的稳定性。

（2）细钢棒的规格及添加比例应以要求的煤浆粒度分布指标来定，具体数据最好由实验确定。

（3）添加较细的钢棒时一定要保证钢棒的硬度及韧性达标，防止发生断棒、弯棒的现象。