球团矿生产过程中球磨机系统的优化改造

球磨工序在球团矿生产中的应用能够提高入烧精粉细度，降低膨润土配比，增加生球强度，提高球团矿品位。为适应高炉冶炼对原料精料的要求，某冶炼厂采用链篦机—回转窑生产线原料处理系统，生产初期，由于设计原因和对新设备维护特点不了解，造成设备故障率多，备件费用消耗大，球磨工序的优点得不到充分发挥。为此，我们红星球磨机厂家对其生产工艺及设备进行系统分析，提出合理的改造方案。

设备存在的问题及成因

给料设备设计能力低

在生产初期，磨机处理量只有10～15t/h。一旦增大供料量就会造成圆盘给料机或强制螺旋给料机过载自停，由此导致故障停机多达90h/月，严重影响球磨机达产。

螺旋给料机使用寿命短

球磨机采用螺旋给料机强制给料方式，把旋转运动转变为直线运动，设备制造成本高、功率消耗大，球磨机螺旋给料机电机总功率为74kW。螺旋叶片在精粉中旋转时受阻力大，磨损严重，当初使用寿命只有10～15天。之后，经加焊合金刀片等多次改造，使用寿命延长到3～4个月，但断轴现象仍然发生，备件及电能消耗量大且检修频繁。

出料口篦板寿命短

球磨机出料口篦板在钢球的冲击下易变形、开裂。在生产不到一个月的时间内，球磨机出料口篦板就全部更换了一遍。

球磨机排料不顺畅

破碎的钢球堵塞篦板缝或篦板卷边都能造成下料不顺。球磨生产过程的水蒸汽在出料口冷凝成水，致使精粉和膨球土的出料口成泥浆状，堵塞篦板缝隙。

控制系统误判断造成停机

球磨机采用PLC控制系统，油压、温度、油流量等参数均进入PLC本体。球磨机生产进入冬季后，由于本地昼夜温差大，致使流量传感器信号变化大，PLC误认为断流而自动停机。

改造内容

提高给料设备的处理能力

把圆盘给料机的电机配置由5．5kW4极电机改型为15kW6极电机。减速机速比由21．7改为31．5，增强了对进口精粉的处理能力，解决了由于附属给料设备能力不足对生产的制约。

螺旋给料改为皮带给料

螺旋给料机制作成本高、电耗大，存在的断轴、叶片磨损严重等弊病是由其自身工作特点决定的。经过多方考察论证，决定采用皮带机输料方式来代替螺旋给料方式。现使用车式给料小皮带结构，其特点是结构简单，制作成本低。3台球磨机给料小皮带电机总功率降为16．5kW，完全满足生产要求，而且检修快捷，大幅降低了设备运行成本。

出料口篦板改型

改变篦板材质。出料口篦板处于高温、潮湿、受冲击的特殊工作环境，对其材质性能要求很高，当初选用高锰合金钢。在使用过程中变形、开裂严重；之后改用13MnCr合金钢，使用效果很好。

篦板加厚设计。为使钢球砸在篦板面上产生漫反射，篦板断面由圆弧曲线构成。原设计圆弧半径1570mm，致使篦板两侧较薄，现圆弧半径改为1540mm，增加了篦板的厚度。

篦板缝隙加宽设计

原篦板缝隙设计为上底宽30mm，下底宽35mm的梯形断面，目的是使由上边卡入的钢球碎片能顺利排出。在实际使用中，由于钢球碎片不规则，极易卡死缝隙。之后将其改为下底宽45mm，增大缝隙锥度，易于排出钢球碎片。改型后的出料口篦板使用寿命一般在4～5个月，使用时间较长的一套为6个月。

控制系统改造

把油流量传感器改为仅输出报警信号，不自动停机。在进油口处安装压力表，直接进行人工观察，既保留了断流保护功能又杜绝了误判断停机事故。

效果及效益分析

设备使用效率

设备作业率显著提高，备品、备件消耗降低。球磨机设备作业率由当初的80%提高到92%，篦板等消耗性备件由1．5元/t矿降低为1．1元/t矿。

球团矿效益

精粉经过润磨工序，－200目细度由45%提高到55%～60%。膨润土配比由3%降低到1．8%～2%，造球质量明显提高。成品球团品位提高0．1%～0．3%，吨矿效益4．5元。

效益

按照年产200万t球团矿计算，备件消耗降低和球团矿质量提高年效益为(0．4+4．5)元×200万t=980万元。

经球磨工序处理后的精粉用于生产球团矿，能全面提高球团矿的产品质量，改善高炉入炉综合品位。目前，我国已有多家钢铁厂增设了这个项目，在投产时都存在着一些设备问题，不能顺利达产。宣钢炼铁厂球磨机设备在生产期间，经过综合改造，已经达到了该设备的设计生产能力。