球磨机棒磨机在水煤浆制备中的应用

导读:1、气化水煤浆的特点、浓度煤浆浓度越低，有效成分量少，越不利于煤浆气化满负荷、高负荷运行。

球磨机棒磨机在水煤浆制备中的应用 煤气化工艺是以煤为原料制取氢气和一氧化碳，可用于合成氨、甲醇及其它化学产品。

德土三古老气化效率高、碳转化率达98%~99%。

高温下有害物质萘、酚等被燃烧，较少环境污染。

煤气化可适用于各种烟煤，在我国建成的几套煤浆气化装置，渭河化肥厂、上海焦化厂、鲁南化肥厂、淮南化工厂都获得良好的经济效益。

随着世界原油价格的上升，充分利用煤资源代油，无论经济效益还是社会效益都很显著，其运行成本是油的1/2左右。

煤浆的性能直接影响到煤气化运行成本，浓度、粒度级配、灰分、灰溶点及杂质是影响煤气化效率的关键因素，其中浓度、灰分、灰溶点受煤质影响，而能耗和粒度级配主要受制浆设备的影响。

这里就棒磨机制浆和球磨机制浆针对气化水煤浆浓度、产量、粒度作一比较，以促进水煤浆技术的发展及更好地进行设备选型。

1、气化水煤浆的特点 https://www.flowerba.com/、浓度 煤浆浓度越低，有效成分量少，越不利于煤浆气化满负荷、高负荷运行。

实际运行证明煤浆浓度每降低1%，产气量降低1%。

水煤浆经历了从低浓度、中浓度到高浓度的发展过程，高浓度水煤浆正常浓度58%~62%，煤的内水含量越低，可制备煤浆浓度越高，含水量低于3%（低内）水煤可制备浓度66%~68%高浓度水煤浆。

https://www.flowerba.com/、粒度 煤浆粒度放粗有利于提高煤浆浓度，但粒度放粗易发生沉降与析水，但大于40目比率过高会加剧烧嘴磨损。

中粗型煤粒40~200目作为粉煤主体有利于气化效果，德土古气化炉要求粒度组成： <8目 wt <14目 98%~ wt <40目 90%~95% wt <200目 40%~50% wt <325目 25%~35% wt 、煤质 煤质是影响煤浆性能的重要因素，高固定碳和热值、低内水和挥发性其成浆性好，可制成高浓度水煤浆，低灰分，低硫分，低灰溶点是水煤浆加压气化较理想煤。

2、煤浆制备设备 煤浆制备主要采用球磨机、棒磨机，应根据浓度粒度和煤质等因素综合比较具体选型。

针对气化水煤浆采用德土古气化炉对粒度要求，棒磨机具有明显优势。

棒磨机是以比筒体长度短150mm，以一定配比的圆钢棒为粉磨介质的磨矿设备，具有选择性粉磨的特点，物料从进料端到排料端必将经过多次粉磨加工，较大颗粒得到更多的粉磨机会，其排料粒度均匀，几乎没有超大颗粒排出。

而球磨机为随机性磨矿，排料不均，一部分料可磨得非常细，经使用200目含量在60%以上，另一方面又有超大颗粒排出且不均匀，通常大于8目占以上。

气化水煤浆制备选用棒磨机更为合理。

3、运行比较 煤浆气化是在温度1100~1300℃，压力6~8MPa条件下不充分燃烧生产合成气CO+H2，表1中统计了国内几家合成气生产厂运行情况比较，不难看出，同规格的棒磨机产量比球磨机产量高30%以上，能耗降低30%以上。

4、结论 （1）针对气化水煤浆粒度分布要求，棒磨机较球磨机制浆节能30%以上。

（2）棒磨机制浆能避免煤浆中含超大颗粒，煤浆质量稳定。

（3）棒磨机制浆对入料原煤粒度要求不严，都能实现均匀粉磨。

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调整钢棒配比提高棒磨机煤浆质量

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/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φ×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，而小于325目的细颗粒则太少，平均仅，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，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。

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BS2100棒磨机在水泥粉磨系统的应用

BS2100棒磨机在水泥粉磨系统的应用 我公司共有2台水泥磨，一台为φ3m×11mm球磨机，设计台时产量35~40t/h；另一台为φ×13m高细磨机，设计台时产量50~55t/h。

由于熟料没有破碎，入磨粒度大，导致磨制水泥时φ3m×11m磨机的台时产量仅为32t/h，φ×13m磨机为47t/h，水泥比表面积最高在320m2/kg。

电耗居高不下，严重影响了产质量，增加了生产成本。

1、细碎设备的选择 为解决此问题，公司决定在磨前增加细碎设备。

细碎颚式破碎机（以下简称细颚破）、立轴式破碎机（以下简称立破）和棒磨机3种细碎设备性能见表1。

细颚破和立破工作时，由于轴承密封和负荷等关系，轴承易损坏；而且维修更换也比较麻烦。

如果入料中铁未除干净，还易损坏破碎机，而棒磨机却不怕金属进入。

细颚破、立破和棒磨机的价格、耐磨材料和提高球磨机的台时产量等方面，有很大的差别，但各有所长。

我公司经计算对比最终选用BS2100-φ×棒磨机，于2004年5月安装使用。

棒磨机安装在球磨机前和配料秤后，库底微机配料秤把孰料、石膏和各种混料材质按相关比例下到皮带输送机上，送入棒磨机进行预粉磨，再由皮带输送机送至球磨机进行粉磨。

原配料库底至磨机的皮带输送机为B650mm×，输送机仅从出库边至磨机的长度就有63m，因此，可以将原1台输送机改装成2台，棒磨机装在其中间，距磨机36m处。

另外装2台除尘器，一是为磨机除尘，二是帮助棒磨机的通风，提高其产量。

2、改造效果 1号棒磨机第1次棒45根，φ3m×11m磨机磨制水泥产量41t/h；2号棒磨机第1次装棒53根，φ×13m高细磨机磨制水泥产量58t/h。

经过多次调整装棒量，最后1号棒磨机装棒49根，所配球磨机产量44t/h，比表面积达到390m2/kg以上；2号棒磨机装棒58根，所配棒磨机产量64t/h，比表面积达到460m2/kg以上。

调整后2台棒磨机的筛余值均非常相近，见表2。

棒磨机运行以来，故障低，运行可靠，维护简单，由于采用的是特制滚动轴承，负载比较小，配的电动机也比较小，相应就节能，棒耗低（<80g/t）。

3种细碎设备经济指标对比见表3。

2台棒磨机加上其基础的全部费用205万元，而原来的2台棒磨机合计台时产量由79t/h提高到现在的108t/h，电耗由原来的/t降到现在的/t，每年为公司节约万元，预计2年就能收回全部投资。

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