李保明　于光民

（青州中聯水泥有限公司，山東青州　262500）

1　改造實施背景

我公司建有兩條6000t/d熟料生產線，配套的兩臺生料立磨均采用丹麥史密斯公司生產的ATOX57.5立磨，于2014年5月投料運行，具有粉磨效率高、電耗低、烘干能力強、運行穩定、工藝布置簡單等諸多特點。由于ATOX57.5立磨運行的特殊性，內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，導致使用壽命短，更換頻繁，維修費用高。這些部件及耐磨件的磨損直接或間接影響到磨機的正常運行，甚至導致磨機工況發生變化，影響產質量及安全穩定運行。該生料立磨主要存在以下問題。

（1）原立磨軸承密封設計為：外側有兩道骨架油封，一道剛性氣密封；內側有一道骨架油封，一道剛性氣密封。生產運行過程中，由于生料進口溫度在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，粉塵進入軸承，造成軸承損壞。生產過程中油封出現滲漏油情況時，一是浪費潤滑油，二是油泥堵塞氣密封間隙造成風道堵塞，直接損壞軸承。

（2）剛性凹凸氣密封為整體環形結構設計，更換一次骨架油封或剛性氣密封，必須將磨輥關節頭及水平、垂直液壓拉力桿全部進行拆裝，工作量大，周期長，給生產造成極大被動。2014年11月公司2#生料磨3#磨輥外側出現滲漏油現象，檢查磨輥潤滑站過濾器，未發現金屬粉末，凹凸密封間隙5 mm，判定為軸承良好，磨輥外側軸承密封損壞所致。期間正值熟料、水泥銷售旺季，采取隨時根據磨輥潤滑油站油位適時補油，監護運行，計劃年終大修期間進行密封更換，后期運行過程中出現磨輥潤滑油站油位降低越來越快，日補油量達到8桶，為避免事故擴大，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7d，對全年產量造成較大損失。磨輥結構見圖1。

圖1　磨輥結構

磨輥結構：3個磨輥（相對于磨機殼體靜止，但可繞磨輥軸轉動）。磨輥軸裝有稀油潤滑的軸承，并同中心軛相連。磨輥上的耐磨襯板由夾板和通長的螺栓固定。磨輥軸上裝有拋光加工的耐磨環與4個磨輥密封圈形成密封，從而在磨輥內形成油池。空氣密封環裝在磨輥兩側的軸承蓋上。磨輥的內部通過密封空氣系統，避免灰塵進入磨輥。密封空氣由密封風機提供，且經過濾網過濾。

剛性氣密封工作原理：磨輥密封空氣從磨機外置的密封風機，經活動的空氣管連接至磨輥中心軛風道，再穿過磨輥與中心軛連接的法蘭中心孔至3個磨輥的空氣密封。密封由圓環構成，并與磨輥密封形成空腔。腔內氣壓高于外部，物料不能進入磨輥密封，相應地磨輥密封免遭破壞。

由于生產過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（原始狀態為2mm）即需要更換或維修，間隙變大進而造成剛密封失效，磨輥密封空腔風壓不能保持正壓，外部物料進入密封腔，造成軸承密封受損，進而導致軸承損壞。

2　改造思路

通過與史密斯公司專業技術人員溝通，由于生料立磨磨內高溫、高風量及高粉塵，磨輥運行工況惡劣，部件磨損及密封老化情況不可避免，為了有效延長磨輥軸承使用壽命及減少維修維護量，及時、便捷更換磨輥軸承油封及剛性凹凸密封，經過多次分析論證，在不影響設備性能的情況下，實施對整體環形結構設計剛性凹凸氣密封及磨輥軸承骨架油封剖分優化改造。

優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，對磨輥軸承檢查維護保養以及延長磨輥軸承的壽命起到極大的作用，對運行過程中突發磨輥漏油處理變得異常簡捷。

另外此種結構、做法為崗位及技術人員在正常生產運行期間對軸承、密封檢查維護以及剛性凹凸氣密封離線堆焊恢復尺寸維修提供了可靠的操作環境。易于拆裝，延長軸承使用壽命以及剛性凹凸氣密封服役時間，并有效降低了設備過檢修情況。

3　實施方案

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

（2）磨輥外側的兩道軸承油密封，為骨架密封，采用背靠背安裝形式。骨架密封整環結構，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。

鑒于骨架密封整環結構，將骨架油封采用斜剖面（增加?結面積，對接時保證圓周度）切割開口，對接部位采用耐高溫黏結劑黏結，密封彈簧固定方式。在不拆裝磨輥關節頭及水平、垂直液壓拉力桿的情況下，實現在線更換。這種處理方式在其他類似設備上有成熟經驗，不影響骨架密封使用性能。

4　實施效果

（1）2016年12月份，利用春節大修期間，對公司1期、2期熟料線生料立磨磨輥密封結構均進行了優化改造。截止到2018年2月使用已有1年以上時間，期間史密斯公司專業技術人員來廠巡檢，確認設備狀態良好，改造成功，為后期備件優化提供借鑒。2017年10月份，設備累計運行6個月時，設備進入磨損后期，曾出現2#生料立磨3#磨輥滲漏油情況，利用生產避峰期間更換了磨輥外側骨架油封，整個檢修過程用時8h，極大地縮短了檢修時間。

（2）此次優化改造共投資3萬元，主要是剛性凹凸密封離線進行激光線切割費用，按照往年維修維護費用統計，改造后每年可以節約現場檢查更換軸承或密封人工費用84萬元左右。

（3）技改完成后，將磨機加載壓力提高了0.5MPa，臺時產量提高25t/h，噸生料電耗降低1.3kWh，保守計算年節約電費：300萬t×1.3kWh/t×0.7元/kWh=273萬元，達到了節能降耗的目的，同時又延長了設備使用壽命。

來源：《水泥》2018年第8期