技术丨水泥厂设备磨损处理两例

水泥厂设备磨损处理两例

概述

由于水泥厂熟料、矿渣、石灰石、砂岩及高硅生料等具有较强的磨蚀性，时常造成设备壳体或配件损坏，影响设备的使用性能，或造成粉尘飞扬，形成环境污染或影响设备的产质量，增加生产成本。本文介绍两例水泥厂设备磨损处理措施，供参考。

1 提高矿渣烘干除尘器耐磨性的措施

1.1 问题分析

某水泥厂烘干机经过技术改造后，烘干机的台时产量由25 t/h 上升到35 t/h，进入除尘器的烟尘浓度大幅上升，对电除尘器进风口的气流导向板和分布板易被腐蚀和磨损加剧，影响正常除尘。

为此，该厂在电除尘器前增设了一台 DXS-17 型旋风除尘器，但使用6个月时就出现进风口处刚玉砂耐磨层磨完，钢板壳体磨损漏风现象。修补后不久，DXS-17型旋风除尘器的锥体被磨损，多处出现漏风和漏料现象，不仅使得电除尘器出口粉尘浓度大幅上升，而且影响烘干机的通风。其主要问题是：

（1）DXS-17 型旋风除尘器钢板材料选择不合理。为了降低成本，除尘设备厂在设备制造时采用厚度为4 mm的钢板制作，尤其是内筒部位，其磨损最快。一旦内筒磨损后，DXS-17 型旋风除尘器的除尘效率大幅度下降，加剧电除尘器的负荷，使得电除尘器出口粉尘浓度增加。

（2）非标部分制造不合理。因受到现场条件的限制，入 DXS-17 型旋风除尘器的除尘管道存在弯头，这样含尘烟气对 DXS-17 型旋风除尘器进风口外侧冲刷和磨损加剧，而 DXS-17 型旋风除尘器的刚玉砂是均匀分布的，因此，DXS-17型旋风除尘器进风口的外侧最先被磨坏，实践也证明如此。如果在 DXS-17 型旋风除尘器进口弯管处设置导流板，使得进 DXS-17 型旋风除尘器烟气均匀，会减轻对旋风除尘器进口处的磨损，延长使用寿命。

（3）在DXS-17型旋风除尘器损坏后，出现漏料和扬尘现象，经常使得分格轮

下料器被矿渣颗粒覆盖，设备故障增多。加上现场环境差，岗位人员巡检不及时，时常出现DXS-17型旋风除尘器堵塞现象，除尘效果进一步恶化。旋风除尘器只能作为通道，起不到除尘的作用，加快对电除尘器进风口的气流导向板和分布板磨损。

1.2 技术措施

一次偶然机会，现场缺少浇注料，烘干机岗位人员自行采用水泥和矿渣拌和混凝土进行浇注，尽管矿渣混凝土厚度很不均匀，有的地方不足8 mm，但使用较长时间，该部分也没有出现磨坏现象。根据这一启示，组织技术人员作进一步调研，同时考察一些除尘器生产企业和设计单位，自行研制了耐磨旋风除尘器，其技术性能参数见表1。

（1）因受生产现场的场地高度限制，耐磨旋风除尘器的高度和大小尺寸受到限制；为了达到烘干机生产所需的风量，同时要保证耐磨旋风除尘器的除尘效率，在进风体的进风口形式上进行了改进，对进风口外侧加厚耐磨层，以提高耐磨能力，延长设备使用寿命；同时改进进风口弯管，弯管外侧钢板内部焊接耐磨角铁，减缓矿渣颗粒对弯管外侧的冲刷；在弯管内设置导流板，均匀分配入耐磨旋风除尘器的风量，以减少粉尘对除尘器进风口和进风体的冲刷磨损。

（2）耐磨旋风除尘器各组成部分的内层钢板起模板的作用，设计时应尽量薄些，使在浇铸耐磨层时以内侧钢板不变形为宜。外层钢板起支撑作用，应考虑设备及运行总载荷（厚度为6mm），保证安全。

（3）该除尘器的耐磨层采用水泥、矿渣、江砂和石子组成的混凝土，其重量较大（估计有12 t），在工艺设计时要充分考虑到楼房或支架的承载能力。

（4）为保证耐磨旋风除尘器内筒的使用寿命，提高除尘效率，内筒厚度为10mm；同时将传统的旋风除尘器的卸灰分格轮改为单层翻板阀，以减少卡料和二次扬尘对除尘效率的影响。

1.3 效果与体会

自制的耐磨旋风除尘器投入使用后，其除尘效果和耐磨效果良好，除尘效率较高。在保障DXS-17型旋风除尘器除尘效率的前提下，其运行阻力下降，提高了烘干机的通风效果，促进了烘干机的产量提高。烘干机台产上升 5%~10％左右。

耐磨旋风除尘器使用3个月时，进风体的进风口内壁起支撑作用的内层钢板被磨损成片状脱落，钢板由原来的3mm被磨损为0.5mm，这与设计时的预期一致。为防止脱落的钢板卡死输送设备，在下料器上部设置了钢筋网，设置检查门。进风口被磨损后，面积增大，通风阻力下降，磨损将逐步减缓。旋风除尘器设计的耐磨层，不仅起到了耐磨作用，而且也起到了保温的作用，减轻了电除尘器的电场结露，有利于电除尘器的使用寿命的提高。从对耐磨旋风除尘器磨损情况看，自制耐磨旋风除尘器的耐磨层对矿渣的适应能力优于刚玉砂。尽管其费用只有刚玉砂的1/3，但其使用寿命可达4年以上。

2 提高风机叶轮耐磨性措施

2.1 问题分析

某水泥厂有一条 2 500 t/d 熟料生产线，采取离心风机抽取拉链机处除尘罩的含尘废气后，送入窑头电除尘器处理，以降低熟料破碎机下拉链机处的扬尘问题。在采取离心风机强制抽风后，拉链机处除尘效果较好，但存在离心风机叶片使用寿命短的问题。其主要原因如下：

（1）由于熟料粉尘颗粒磨损性强，岗位人员为了提高拉链机出的除尘效果，将离心风机阀门开度开的过大，造成多数大颗粒熟料进入风机，加剧了风机的磨损。根据更换风机风叶的统计，该风机叶片的使用寿命一般在 2~3 个月；每年需要更换 5~6 个风机叶轮，该风机设备维护成本较高，维修工的更换叶轮工作量也较大。

（2）离心风机叶轮在生产过程磨损后，很容易打破叶轮的静平衡和动平衡，造成风机运行振动和噪声加大，加剧轴承座的振动和磨损。为保证离心风机安全运行，几乎每月都需要对该风机进行停机焊接叶轮做动静平衡维护，增加风机维护的工作量。

2.2 技术措施

针对熟料破碎机处的离心风机叶轮磨损问题，该水泥厂曾考虑模仿窑尾高温风机贴陶瓷片的方案，最终因风机规格小而放弃。经过技术和性价比综合分析，提出如下措施：

（1）仔细分析离心风机叶轮的磨损部位，以确定叶轮增加耐磨的范围。通过对比多种强化耐磨离心风机叶轮的方案，确定采用在叶轮容易磨损的部位镀氧化钨耐磨层方案，提高叶轮的耐磨性。

（2）在操作管理上，修改操作管理规程，要求巡检工定期检查和维护拉链机处除尘罩的密闭性，严禁除尘罩漏风现象。在此基础上，严格控制离心风机的阀门开度，做到拉链机处除尘罩微负压作业为宜，控制大颗粒熟料进入离心风机的数量。

2.3 效果与体会

（1）采取以上措施后，离心风机叶轮寿命可达4~6个月。通过试验，即使不控制风机阀门开度，叶轮的使用寿命至少提高1倍以上。尤其是严格控制风机阀门开度后，离心风机叶轮的使用寿命大幅度提高。

（2）氧化钨镀层作为航天耐磨材料，通过在水泥厂对其耐磨性的使用实践的检验，其耐磨性是值得肯定的。但是，对于大颗粒多的场所，大颗粒对其镀层的磨损会加快，将降低氧化钨镀层的使用时间。

3 结语

水泥厂磨蚀性物料较多，在实际生产过程中应尽量减轻磨损因素。如在保证不扬尘的前提下，尽量减少通风量，减轻大颗粒对设备的磨损。因矿渣和熟料这类物料磨蚀性较强，有时工艺过程中必须通过改善设备的耐磨性来解决。因此，发现和使用新材料显得十分重要。

作者：何雪梅

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