1、前言
粉碎機(jī)是焦化行業(yè)重要設(shè)備之一，其運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性直接影響著生產(chǎn)效率及后面工序的正常運(yùn)行，是保證焦碳質(zhì)量的前提。天鐵焦化廠煤粉碎系統(tǒng)自1982年以來一直采用的是反擊式粉碎機(jī)，雖幾經(jīng)改造仍不能滿足要求。由于我廠精煤水分含量較高，一般在13%以上，且所使用的粉碎機(jī)設(shè)備過于老化，不能達(dá)到焦?fàn)t對煤炭的要求，已不能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，嚴(yán)重地影響著生產(chǎn)率的提高。根據(jù)焦化行業(yè)的發(fā)展前景和我廠的現(xiàn)實(shí)狀況，必須對其進(jìn)行更新改造。通過增加預(yù)破碎系統(tǒng)及液力耦合器，將反擊式粉碎機(jī)改造成錘式反擊粉碎機(jī)，以提高焦炭質(zhì)量、產(chǎn)量，滿足行業(yè)發(fā)展需求，適應(yīng)競爭日益激烈的焦碳銷售市場。
2、煤粉碎系統(tǒng)的現(xiàn)狀
我廠自備煤系統(tǒng)運(yùn)行以來，就一直采用反擊式粉碎機(jī)（配煤盤之后），轉(zhuǎn)子直徑為∮1020xl610 mm，配電機(jī)功率為550 kW、轉(zhuǎn)速為985 r/min。反擊式粉碎機(jī)由轉(zhuǎn)子、錘頭（板錘），反擊板和外殼等組成，產(chǎn)品細(xì)度利用調(diào)節(jié)反擊板的間距來控制，利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的板錘，對送人破碎腔內(nèi)的物料產(chǎn)生高速?zèng)_擊而破碎，且使已經(jīng)破碎的物料沿切線方向以高速拋向破碎腔另一端的反擊板再次被破碎，然后又從反擊板反彈到板錘，繼續(xù)重復(fù)上述過程。在往返途中，物料間還有互相碰擊作用。由于物料受到板錘的打擊、反擊板的沖擊以及相互之間的碰撞，物料不斷產(chǎn)生裂縫，松散而致粉碎。當(dāng)物料粒度小于反擊板與板錘之間的縫隙時(shí)，就被卸出。
反擊式粉碎機(jī)主要存在以下缺點(diǎn)：(1)板錘轉(zhuǎn)動(dòng)速度大，磨損快，消耗量大，影響設(shè)備使用壽命
由于反擊式粉碎機(jī)是利用板錘的沖擊作用進(jìn)行破碎的，尤其在冬季時(shí)，沒有粗破碎系統(tǒng)，一些較大的人粒，給板錘以更大的沖擊，加上的板錘速度比較高，電耗與金屬磨損急劇增加，一般每一個(gè)月就需要更換一次，造成了人力、物力的極大消耗并影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。尤其是轉(zhuǎn)子、耦合器軸承，很多時(shí)候不是正常損壞，而是粉塵進(jìn)入軸承內(nèi)部，破壞潤滑脂性能。隨著粉塵的增多使軸承滾動(dòng)體內(nèi)外圈與煤灰摩擦，造成軸承溫度升高，嚴(yán)重時(shí)直接影響到轉(zhuǎn)子的壽命。同時(shí)，工人的維修量也增加。
(2)維修量大且不方便
由于設(shè)備大蓋和轉(zhuǎn)子的中心線不在一條線上，這使得起重設(shè)備（單梁電葫蘆），不能同時(shí)滿足二者，所以每次檢修，拆吊大蓋和轉(zhuǎn)子時(shí)，總是不太順利。又因粉碎機(jī)場地有限，使得大蓋和轉(zhuǎn)子必須吊出操作完才能檢修，這樣就加大了維修量，延長了檢修時(shí)間。
另外除塵設(shè)備維修量增加，造成浪費(fèi)。粉塵大必然增加除塵系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，包括管道腐蝕加劇，除塵布袋更換周期縮短（由一年半更換一次，變?yōu)橐荒旮鼡Q一次），材料消耗增大。
(3)嚴(yán)重影響到職工的身體健康，存在著安全隱患
由于粉塵多，噪聲大，一方面對職工的工作和休息造成了嚴(yán)重影響；另一方面操作工人在巡視時(shí)，必然會吸人大量的粉塵，天長日久，必然對身體造成嚴(yán)重的傷害，而且長此以往就增加了患職業(yè)病的機(jī)率。這樣不僅給職工造成傷害給企業(yè)帶來不必要的負(fù)擔(dān)，而且易造成煩躁情緒，埋下了事故隱患。
粉碎機(jī)粉塵潛在著爆炸事故發(fā)生，當(dāng)粉塵濃度達(dá)到一定值后，在一定溫度和含氧量情況下，有一個(gè)粉塵爆炸的極限值，遇明火后，會發(fā)生粉塵爆炸，讓人猝不及防。
(4)使用時(shí)間過長，不能滿足生產(chǎn)需要
由于是從建廠開始一直使用至今，粉碎機(jī)上下機(jī)體、上下溜槽都已嚴(yán)重腐蝕、變形較大，密封程度也進(jìn)一步惡化，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)率的提高，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。
針對以上分析，我們對各式粉碎機(jī)進(jìn)行了比較，對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行了研究，為了達(dá)到充分利用現(xiàn)有裝備，減少投資，達(dá)到對煤炭細(xì)度的要求，提高焦炭質(zhì)量和產(chǎn)量的目的，決定將將反擊式粉碎機(jī)改造成錘式反擊粉碎機(jī)。
3、錘式反擊粉碎機(jī)的特點(diǎn)
錘式反擊粉碎機(jī)吸收了錘式粉碎機(jī)和反擊式粉碎機(jī)兩種破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的錘體與物料碰撞面破碎物料，它具有結(jié)構(gòu)簡單，破碎比大，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，可作干、濕兩種形式破碎。
煤進(jìn)入粉碎腔后，被旋轉(zhuǎn)的錘頭向著反擊板打擊，當(dāng)煤被反擊板彈回時(shí)，再一次被高速旋轉(zhuǎn)的錘頭打擊，如此不斷循環(huán)，直至粉煤從底部排出，粉碎產(chǎn)品成立方體或粒狀，粒度均勻，粉塵量更少。物料在高速回轉(zhuǎn)錘頭打擊和反擊板的反擊共同作用下，使其瞬間被粉碎，粉碎細(xì)度大大提高。取消老式粉碎機(jī)下面的篦子，對物料水分適應(yīng)性強(qiáng)，排料通暢，防止過粉碎。使用調(diào)速液力聯(lián)軸器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，破碎脆性煤可用低速，細(xì)度的調(diào)整可無級進(jìn)行。機(jī)體外殼可借液壓油缸打開，便于設(shè)備檢修及更換錘頭，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
4、對現(xiàn)有狀況的改造
4.1增加預(yù)破碎系統(tǒng)
由于錘式反擊粉碎機(jī)進(jìn)料粒度要求小于80 mm，而焦化廠在冬季寒冷時(shí)，煤結(jié)塊較大，如直接進(jìn)入粉碎機(jī)會使錘頭磨損加劇，容易造成設(shè)備損壞，故增加了預(yù)破碎系統(tǒng)。設(shè)備規(guī)模為1040x900mm雙齒輥破碎機(jī)，使進(jìn)入破碎機(jī)的粒度達(dá)到要求。
4.2安裝液力耦合器
由于煤中常有大塊兒、鐵器等堅(jiān)硬物質(zhì)出現(xiàn)，對粉碎機(jī)的安全生產(chǎn)造成隱患，甚至能造成粉碎機(jī)緊急停車，而這時(shí)如果電機(jī)繼續(xù)傳遞功率，這樣就在電機(jī)與粉碎機(jī)之間造成脫節(jié)，會使電機(jī)帶不動(dòng)粉碎機(jī)而燒毀。一臺功率為550 kW的電機(jī)約為十萬元，會造成不必要的損失。所以為保護(hù)電機(jī)、節(jié)約能源，特在電機(jī)與粉碎機(jī)之間增設(shè)液力耦合器。
根據(jù)實(shí)際情況，我廠選用的液力耦合器為TVA866型限矩型液力耦合器，它是一種動(dòng)力液力傳動(dòng)元件，其主要特點(diǎn)是：
(1)效率高、結(jié)構(gòu)簡單，能帶動(dòng)負(fù)載平穩(wěn)啟動(dòng)，減小對電網(wǎng)的沖擊電流，改善其啟動(dòng)性能，提高啟動(dòng)能力。
(2)具有過載保護(hù)作用，能隔離扭振和沖擊，在多電機(jī)傳動(dòng)鏈中均衡各電機(jī)的負(fù)荷。
TVA866型限矩型液力耦合器的主要技術(shù)參數(shù)為：
傳動(dòng)功率：330～620 kW
輸入轉(zhuǎn)速：1000 r/min
在安裝時(shí)，不允許用壓板、鐵錘敲打，也不允許墊裝，以免損壞元件和密封，可借助螺紋孑L將耦合器與工作機(jī)輸入軸平穩(wěn)的代人。在啟動(dòng)過程中認(rèn)真檢查調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)停機(jī)。
4.3原反擊式粉碎機(jī)改造成錘式反擊粉碎機(jī)
針對我廠反擊式粉碎機(jī)存在的上述問題，在增加了預(yù)破碎系統(tǒng)和液力耦合器后，把反擊式粉碎機(jī)改造成為錘式反擊粉碎機(jī)。錘式反擊粉碎機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、錘頭、篦子、調(diào)整裝置和外殼等組成。產(chǎn)品細(xì)度通過調(diào)整裝置調(diào)節(jié)篦子與錘頭的間距來控制。其規(guī)格為∮1430xl 300 mm，配套功率還采用采用原來的電機(jī)，及配置了TVA866型限矩型液力耦合器。
4.3.1根據(jù)現(xiàn)場情況，安裝了錘式反擊粉碎機(jī)，并重新制作了上溜槽，安裝后粉碎機(jī)中心與電葫蘆中心相吻合，這使得吊裝較方便，再有個(gè)別錘子需要更換時(shí)，不用再吊出整臺轉(zhuǎn)子，可打開破碎機(jī)頂蓋和側(cè)門，很方便地進(jìn)行更換，減少了檢修時(shí)間，降低了工人的維修量。
4.3.2更換錘頭的周期變長，錘式反擊粉碎機(jī)物料的粉碎主要依靠高速旋轉(zhuǎn)的錘頭所產(chǎn)生的動(dòng)能來實(shí)現(xiàn)。由于增加了預(yù)破碎系統(tǒng)，所以進(jìn)粉碎機(jī)的煤粒度基本符合要求，粉碎細(xì)度靠錘頭打擊即可，不會因?yàn)榱６却笤斐慑N頭和下部蓖條擠壓和研磨進(jìn)行破碎，故錘頭磨損小，因而更換錘頭的周期延長，即使更換也是個(gè)別更換，不再象反擊式那樣一換就必須全部更換。這樣就節(jié)省了人力、物力。因此，錘式反擊粉碎機(jī)處理煤量大、生產(chǎn)效率高、結(jié)構(gòu)簡單，有較高的破碎比，細(xì)度容易調(diào)節(jié)，單位電耗較小。
5、改造效果
粉碎機(jī)經(jīng)改造后，至今已正常運(yùn)行5年多，提高了焦炭質(zhì)量和產(chǎn)量。破碎后煤炭細(xì)度由原來<3mm占40%提高到55%～65%，滿足了焦?fàn)t生產(chǎn)用煤細(xì)度和數(shù)量的要求；經(jīng)破碎后入爐煤煉焦，焦炭質(zhì)量明顯提高，焦炭強(qiáng)度提高到75%～79%，灰分由原來的15%下降到12%。實(shí)際焦炭年增產(chǎn)4%~9%，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
另外由于錘式反擊粉碎機(jī)是一臺整體設(shè)備，故密封性提高，操作環(huán)境及生產(chǎn)狀況明顯改善：
(1)進(jìn)料口大，破碎腔高，適應(yīng)物料硬度高、塊度大，粉塵少，進(jìn)入粉碎機(jī)軸承的粉塵自然就減少，設(shè)備的使用壽命延長，且機(jī)箱可翻轉(zhuǎn)，檢修更方便，使得工人的維修量由原來的每半月檢修一次到每月檢修一次；
(2)柵格尺寸可調(diào)，產(chǎn)品粒度可控，顆粒形狀好，生產(chǎn)效率提高10%，機(jī)件磨耗小，綜合效益顯著；
(3)錘頭沖擊力大，錘軸安錘頭壽命長安裝可調(diào)，年節(jié)約備品備件約2000元：
(4)噪音比以前明顯減小，噪音的減小，改善了周圍車間職工的休息環(huán)境，減少了潛在隱患；
(5)消除了粉碎機(jī)粉塵潛在的爆炸隱患，保障了設(shè)備及人身安全。
6、結(jié)論
6.1通過增加預(yù)破碎系統(tǒng)，安裝液力耦合器，把反擊式粉碎機(jī)成功地改造成錘式反擊粉碎機(jī)后，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐不僅使焦炭的質(zhì)量、產(chǎn)量得到了提高，節(jié)約了近2萬元投資資金，滿足了目前生產(chǎn)的要求。從維修上、操作環(huán)境上都得到了顯著的改善。
6.2要注重對粉碎機(jī)的日常維護(hù)和保養(yǎng)，做到勤檢查勤清掃，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決，以確實(shí)保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
