在消化硫酸渣氧化球团生产线中润磨机轴承的优化选用

2022-11-14

硫酸渣又称黄铁矿烘渣或烧渣,是化工废渣的一种,硫酸渣作为炼铁原料已有100多年历史。目前,在国内氧化球团生产原料配备中大比例的添加硫酸渣工艺参数尚未成熟,以陕西省金堆城钼业股份有限公司为消化硫酸渣所建立的30万吨氧化球团生产线为例,在匹配原料变化所带来的工艺参数变化上,润磨工艺润磨机轴承的选用存在继续优化的空间。

1 润磨机在润磨工艺中的工作特点

1.1 润磨工艺介绍

润磨工艺是在球团生产续烘干工艺后的一道重要工序,以润磨机为主要设备,通过对混合物料再此研磨、混合,显著改善球团的预热焙烧性能。

1.2 润磨工艺的作用

在氧化球团实际生产中,尤其是在配比硫酸渣生产氧化球团的生产线中,由于原料中膨润土及硫酸渣的混入,润磨已逐渐成为续原料烘干以后的必需生产工艺步骤,但在以往的球团生产线中并未配备润磨设备,所以大部分球团生产厂家在实际生产中往往以球磨机替代润磨机使用。

1.3 润磨机在润磨工艺中的工作特点

在氧化球团生产中,由于润磨的工艺所需的润磨机转速低,往往10～15r/min即可,一般控制工艺时间也在3min～5min,工作状况与以往的球磨机22～30r/min不同,应用目的除了破碎还有一定的混料目的。

2 润磨机选用轴承的两种类型优缺点比较

以30万吨氧化球团生产线为例,润磨机选用Φ3.2×5.4m,每小时处理矿量37～40吨,转速要求12.6r/min(属低速运转)。

2.1 第一种情况:选用滚动轴承

(1)根据瑞典SKF公司摩擦力矩测试结果,滚动轴承的摩擦力矩约是滑动轴承轴承的1%,换言之,用滚动轴承后,理论计算的摩擦功耗减少约99%,考虑到制作、安装、润滑等实际工况。润磨机主轴承使用滚动轴承后摩擦功耗比同比下降90%左右。

(2)中空轴的制造尺寸及进、出料、轴承座、轴承尺寸结构一样,已标准化,非常有利于设计、制作、安装。

(3)滚动轴承传动效率高,发热量小,消耗润滑剂少,便于实际使用时的密封维护,而且耗材中不需要有色金属。

(4)滚动轴承使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大,减振能力较差,高速时寿命低,声响较大,滚动轴承中的向心轴承(主要承受径向力)通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成,内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转,外圈装在轴承座孔中,在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道,当内外圈相对转动时,滚动体即在内外圈的滚道上滚动,它们由保持架隔开,避免相互摩擦,推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧,活圈支承在轴承座上,套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造,淬火后表面硬度应达到HRC60～65,保持架多用软钢冲压制成,也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。

2.2 第二种情况:选用滑动轴承

(1)与滑动轴承相比,振动与噪音较小,同体积的载荷能力较大。

(2)由于轴瓦的存在,间隙可调,不易损坏。

(3)同样由于轴承合金瓦的顺应性、嵌藏性、易饱和,实际操作中制作加工困难,需精细研磨,更换轴瓦耗时多,劳动强度大,维护费用高,而且由于出轴处密封不严,常因此造成“拉瓦”,润滑不到位,因此造成磨损破坏或“烧瓦”。

(4)对岗位工人操作要求高,必须随时观察润滑及冷却系统工作情况。

3 润磨机选用滚动轴承实例分析

由于在混料生产氧化球团生产线中使用润磨工艺在国内尚属新工艺,以下我们以国内目前在球磨机领域内采用滚动轴承代替滑动轴承作为说明。

(1)内蒙古包头杨柯楞等水泥厂先后采用Φ1.83m×7m,Φ2.4m×8m球磨机用于水泥磨粉,在采用滚动轴承之后装机容量下降15%～25%,运行电流下降16%～22%,节约润滑油70%,节约冷却水90%,综合节能效果达到20%以上,相应的匹配的电机功率减小以后,相应的减速器规格及电控部分、电线电缆容量均降低,减少了操作工的日常劳动强度,免除了一年一次的轴瓦维修工作。

(2)陕西省金堆城钼业股份有限公司硫酸厂为消化硫酸渣,配比一定量的磁铁矿生产氧化球团项目中,为达到物料润魔的目的,选用Φ3.2×5.4m的滚动轴承润磨机,即适应了工艺需求低速运转,更经计算节能效果达到了30%左右,并且在维护保养时避免了滑动轴承的刮瓦工作,降低了操作维修工人工作强度,实现了企业节能目标。