李保明　于光民

（青州中聯(lián)水泥有限公司，山東青州　262500）

1　改造實(shí)施背景

我公司建有兩條6000t/d熟料生產(chǎn)線，配套的兩臺(tái)生料立磨均采用丹麥?zhǔn)访芩构旧a(chǎn)的ATOX57.5立磨，于2014年5月投料運(yùn)行，具有粉磨效率高、電耗低、烘干能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定、工藝布置簡(jiǎn)單等諸多特點(diǎn)。由于ATOX57.5立磨運(yùn)行的特殊性，內(nèi)部部件及耐磨件受到塊狀的物料磨損和高速氣流攜帶的粉末顆粒的沖蝕磨損，導(dǎo)致使用壽命短，更換頻繁，維修費(fèi)用高。這些部件及耐磨件的磨損直接或間接影響到磨機(jī)的正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致磨機(jī)工況發(fā)生變化，影響產(chǎn)質(zhì)量及安全穩(wěn)定運(yùn)行。該生料立磨主要存在以下問(wèn)題。

（1）原立磨軸承密封設(shè)計(jì)為：外側(cè)有兩道骨架油封，一道剛性氣密封；內(nèi)側(cè)有一道骨架油封，一道剛性氣密封。生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，由于生料進(jìn)口溫度在140 ℃，出口在85 ℃以上，油封易老化，且剛性氣密封由于物料磨損，間隙變大，粉塵進(jìn)入軸承，造成軸承損壞。生產(chǎn)過(guò)程中油封出現(xiàn)滲漏油情況時(shí)，一是浪費(fèi)潤(rùn)滑油，二是油泥堵塞氣密封間隙造成風(fēng)道堵塞，直接損壞軸承。

（2）剛性凹凸氣密封為整體環(huán)形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更換一次骨架油封或剛性氣密封，必須將磨輥關(guān)節(jié)頭及水平、垂直液壓拉力桿全部進(jìn)行拆裝，工作量大，周期長(zhǎng)，給生產(chǎn)造成極大被動(dòng)。2014年11月公司2#生料磨3#磨輥外側(cè)出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象，檢查磨輥潤(rùn)滑站過(guò)濾器，未發(fā)現(xiàn)金屬粉末，凹凸密封間隙5 mm，判定為軸承良好，磨輥外側(cè)軸承密封損壞所致。期間正值熟料、水泥銷售旺季，采取隨時(shí)根據(jù)磨輥潤(rùn)滑油站油位適時(shí)補(bǔ)油，監(jiān)護(hù)運(yùn)行，計(jì)劃年終大修期間進(jìn)行密封更換，后期運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)磨輥潤(rùn)滑油站油位降低越來(lái)越快，日補(bǔ)油量達(dá)到8桶，為避免事故擴(kuò)大，決定停磨搶修，組織施工力量更換磨輥油封及剛性凹凸密封，搶修耗時(shí)7d，對(duì)全年產(chǎn)量造成較大損失。磨輥結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1　磨輥結(jié)構(gòu)

磨輥結(jié)構(gòu)：3個(gè)磨輥（相對(duì)于磨機(jī)殼體靜止，但可繞磨輥軸轉(zhuǎn)動(dòng)）。磨輥軸裝有稀油潤(rùn)滑的軸承，并同中心軛相連。磨輥上的耐磨襯板由夾板和通長(zhǎng)的螺栓固定。磨輥軸上裝有拋光加工的耐磨環(huán)與4個(gè)磨輥密封圈形成密封，從而在磨輥內(nèi)形成油池。空氣密封環(huán)裝在磨輥兩側(cè)的軸承蓋上。磨輥的內(nèi)部通過(guò)密封空氣系統(tǒng)，避免灰塵進(jìn)入磨輥。密封空氣由密封風(fēng)機(jī)提供，且經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾。

剛性氣密封工作原理：磨輥密封空氣從磨機(jī)外置的密封風(fēng)機(jī)，經(jīng)活動(dòng)的空氣管連接至磨輥中心軛風(fēng)道，再穿過(guò)磨輥與中心軛連接的法蘭中心孔至3個(gè)磨輥的空氣密封。密封由圓環(huán)構(gòu)成，并與磨輥密封形成空腔。腔內(nèi)氣壓高于外部，物料不能進(jìn)入磨輥密封，相應(yīng)地磨輥密封免遭破壞。

由于生產(chǎn)過(guò)程中剛性凹凸密封件受到塊狀物料磨損和高速氣流攜帶的粉末顆粒的沖蝕磨損，部件使用壽命短。剛性凹凸密封間隙大于5mm（原始狀態(tài)為2mm）即需要更換或維修，間隙變大進(jìn)而造成剛密封失效，磨輥密封空腔風(fēng)壓不能保持正壓，外部物料進(jìn)入密封腔，造成軸承密封受損，進(jìn)而導(dǎo)致軸承損壞。

2　改造思路

通過(guò)與史密斯公司專業(yè)技術(shù)人員溝通，由于生料立磨磨內(nèi)高溫、高風(fēng)量及高粉塵，磨輥運(yùn)行工況惡劣，部件磨損及密封老化情況不可避免，為了有效延長(zhǎng)磨輥軸承使用壽命及減少維修維護(hù)量，及時(shí)、便捷更換磨輥軸承油封及剛性凹凸密封，經(jīng)過(guò)多次分析論證，在不影響設(shè)備性能的情況下，實(shí)施對(duì)整體環(huán)形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剛性凹凸氣密封及磨輥軸承骨架油封剖分優(yōu)化改造。

優(yōu)化改造后更換或維修磨輥剛性凹凸氣密封及磨輥軸承骨架油封變得方便容易，對(duì)磨輥軸承檢查維護(hù)保養(yǎng)以及延長(zhǎng)磨輥軸承的壽命起到極大的作用，對(duì)運(yùn)行過(guò)程中突發(fā)磨輥漏油處理變得異常簡(jiǎn)捷。

另外此種結(jié)構(gòu)、做法為崗位及技術(shù)人員在正常生產(chǎn)運(yùn)行期間對(duì)軸承、密封檢查維護(hù)以及剛性凹凸氣密封離線堆焊恢復(fù)尺寸維修提供了可靠的操作環(huán)境。易于拆裝，延長(zhǎng)軸承使用壽命以及剛性凹凸氣密封服役時(shí)間，并有效降低了設(shè)備過(guò)檢修情況。

3　實(shí)施方案

（1）將3個(gè)磨輥的外側(cè)剛性凹凸密封離線進(jìn)行激光線切割，切割縫隙控制在10μm以內(nèi)，剖分面焊接連接法蘭面，用M20×120mm高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，保證剛性凹密封的機(jī)械強(qiáng)度，凸密封由于受擠壓應(yīng)力，并與磨輥法蘭連接，不需要另行加固處理。

（2）磨輥外側(cè)的兩道軸承油密封，為骨架密封，采用背靠背安裝形式。骨架密封整環(huán)結(jié)構(gòu)，為保證骨架密封耐油橡膠唇部與磨輥輪軸緊密配合，采用密封彈簧固定。

鑒于骨架密封整環(huán)結(jié)構(gòu)，將骨架油封采用斜剖面（增加?結(jié)面積，對(duì)接時(shí)保證圓周度）切割開(kāi)口，對(duì)接部位采用耐高溫黏結(jié)劑黏結(jié)，密封彈簧固定方式。在不拆裝磨輥關(guān)節(jié)頭及水平、垂直液壓拉力桿的情況下，實(shí)現(xiàn)在線更換。這種處理方式在其他類似設(shè)備上有成熟經(jīng)驗(yàn)，不影響骨架密封使用性能。

4　實(shí)施效果

（1）2016年12月份，利用春節(jié)大修期間，對(duì)公司1期、2期熟料線生料立磨磨輥密封結(jié)構(gòu)均進(jìn)行了優(yōu)化改造。截止到2018年2月使用已有1年以上時(shí)間，期間史密斯公司專業(yè)技術(shù)人員來(lái)廠巡檢，確認(rèn)設(shè)備狀態(tài)良好，改造成功，為后期備件優(yōu)化提供借鑒。2017年10月份，設(shè)備累計(jì)運(yùn)行6個(gè)月時(shí)，設(shè)備進(jìn)入磨損后期，曾出現(xiàn)2#生料立磨3#磨輥滲漏油情況，利用生產(chǎn)避峰期間更換了磨輥外側(cè)骨架油封，整個(gè)檢修過(guò)程用時(shí)8h，極大地縮短了檢修時(shí)間。

（2）此次優(yōu)化改造共投資3萬(wàn)元，主要是剛性凹凸密封離線進(jìn)行激光線切割費(fèi)用，按照往年維修維護(hù)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)，改造后每年可以節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)檢查更換軸承或密封人工費(fèi)用84萬(wàn)元左右。

（3）技改完成后，將磨機(jī)加載壓力提高了0.5MPa，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高25t/h，噸生料電耗降低1.3kWh，保守計(jì)算年節(jié)約電費(fèi)：300萬(wàn)t×1.3kWh/t×0.7元/kWh=273萬(wàn)元，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，同時(shí)又延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。

來(lái)源：《水泥》2018年第8期