球磨機(jī)軸瓦發(fā)熱原因及應(yīng)急處理方法

1、球磨機(jī)軸瓦因潤(rùn)滑引起的發(fā)熱、解決辦法、測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置及專用油的應(yīng)用董進(jìn)奎 洛陽正本潤(rùn)滑技術(shù)研究中心 471900球磨機(jī)是各種工礦企業(yè)制粉系統(tǒng)最重要的設(shè)備，在水泥行業(yè)新型干法水泥生產(chǎn)線大發(fā)展的今天，雖然大多企業(yè)都引進(jìn)了效率更大的立磨制粉技術(shù)，但它也還局限于生料制粉領(lǐng)域，在煤粉及水泥制成中，球磨機(jī)現(xiàn)在及將來都還在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里擔(dān)當(dāng)重任。目前球磨機(jī)技術(shù)也在不斷的發(fā)展中，從小型化到大型化，從邊緣傳動(dòng)到中心傳動(dòng)，在水泥制成階段，高效的雙滑履球磨機(jī)被廣泛采用，而且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步、突破，也不斷更大型化。球磨機(jī)技術(shù)在發(fā)展，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的工況條件更加苛刻，球磨機(jī)支撐部位潤(rùn)滑凸顯重要。雖然球磨機(jī)有邊緣傳動(dòng)、中心傳

2、動(dòng)，支撐部位潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)不盡相同，但是都離不開“軸承”原理，或者說“軸瓦”原理。目前潤(rùn)滑技術(shù)也隨著球磨機(jī)技術(shù)有所發(fā)展，從被動(dòng)潤(rùn)滑走向強(qiáng)制潤(rùn)滑，但是作為潤(rùn)滑產(chǎn)品的潤(rùn)滑油沒有跟上球磨機(jī)的發(fā)展步伐，至今我國(guó)沒有與之配套的專用潤(rùn)滑油，球磨機(jī)潤(rùn)滑仍停留在選用“齒輪油”潤(rùn)滑的尷尬境界，以致于球磨機(jī)軸瓦常常由于潤(rùn)滑不良，而出現(xiàn)溫度高升、引起干摩擦燒瓦現(xiàn)象，雖然引起軸瓦升溫的因素很多，但潤(rùn)滑油也是其重要因素之一。A：因潤(rùn)滑引起球磨機(jī)軸瓦發(fā)熱燒瓦的幾點(diǎn)因素及解決辦法、測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置。設(shè)備加工安裝精度不到位；軸瓦承重負(fù)荷過重；磨料溫度過高；軸瓦潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)不暢；溫測(cè)報(bào)警裝置失效；潤(rùn)滑油承載能力不夠等都能引起軸瓦發(fā)

3、熱，嚴(yán)重的會(huì)引起軸瓦表面合金熔化膠合發(fā)生燒瓦事故，在此主要對(duì)由于潤(rùn)滑引起的發(fā)熱做一分析。1、 供油系統(tǒng)供油不暢潤(rùn)滑缺油、冷卻器效果不好引起的發(fā)熱。稀油站壓力偏低、或管路堵塞導(dǎo)致供油量不足會(huì)引起潤(rùn)滑缺油致使軸瓦發(fā)熱；同時(shí)稀油站壓力偏低、或管路堵塞、油冷卻不好會(huì)導(dǎo)致供油量不足，進(jìn)出口油溫偏差小，會(huì)造成軸瓦由于磨料及環(huán)境帶來的傳遞熱及自身摩擦熱不能被帶走，熱量累積導(dǎo)致軸瓦溫度升高。這樣的發(fā)熱通過調(diào)整供油壓力，清潔供油管路，改進(jìn)冷卻系統(tǒng)就能達(dá)到降溫效果。當(dāng)然也要做到磨料溫度控制，從進(jìn)磨熟料抓起，首先降低熟料溫度，控制進(jìn)料額度，適當(dāng)加大磨內(nèi)風(fēng)速，對(duì)于大型雙滑履磨機(jī)也可以磨內(nèi)設(shè)置噴水系統(tǒng)，磨尾襯板下鋪設(shè)隔

4、熱材料，滑履罩安裝透氣、進(jìn)氣裝置，增加散熱能力等。2、 潤(rùn)滑油變質(zhì)失效引起的發(fā)熱。 有些企業(yè)對(duì)設(shè)備維護(hù)不到位，致使一些粉塵進(jìn)入潤(rùn)滑油中產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)使?jié)櫥妥冑|(zhì)，加大了軸瓦的摩擦力，甚至減小、或堵塞軸瓦間隙造成潤(rùn)滑失效，有的潤(rùn)滑油中串水導(dǎo)致潤(rùn)滑油乳化變質(zhì)，有的潤(rùn)滑油使用周期過長(zhǎng)、溫度高致使氧化失效。這些因素很大程度在人為，通過潤(rùn)滑責(zé)任制，對(duì)設(shè)備、潤(rùn)滑油多觀察、勤檢測(cè)，保證潤(rùn)滑油不變質(zhì)失效就可解決。3、 潤(rùn)滑油選擇不當(dāng)引起的發(fā)熱。 在球磨機(jī)還沒有專用油的情況下，企業(yè)選油是一個(gè)難題。做為球磨機(jī)設(shè)計(jì)及制造企業(yè)他們給用戶提供的大多都是齒輪油，而在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，水泥企業(yè)選油紛亂，對(duì)與同一臺(tái)磨機(jī)和不同磨機(jī)不

5、能做到根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷、運(yùn)轉(zhuǎn)溫度、環(huán)境條件合理選用粘度等級(jí)、粘度指數(shù)等級(jí)、中、重極壓等級(jí)不同的潤(rùn)滑油。比如河南一家水泥企業(yè)磨機(jī)用油常年都是一種型號(hào)320#中負(fù)荷齒輪油，冬夏不分，一旦設(shè)備出現(xiàn)軸瓦發(fā)熱又亂換潤(rùn)滑油，甚至都用上了早被淘汰的汽缸油，以為可能油粘度越大越好。粘度、粘度指數(shù)是潤(rùn)滑油的重要指標(biāo)，但最重要的是潤(rùn)滑油的抗極壓、抗磨能力，也就是潤(rùn)滑油通過四球試驗(yàn)機(jī)得出的最大無卡咬負(fù)荷PB值；最大無燒結(jié)負(fù)荷PD值；綜合磨損ZMZ值。從科學(xué)發(fā)展的角度說，一種潤(rùn)滑油它的粘度小，粘度指數(shù)高，抗極壓、抗磨能力大是高品質(zhì)的潤(rùn)滑油，通俗地說，粘度小利于熱量傳導(dǎo)散發(fā)，粘度指數(shù)高耐溫效果好，抗極壓、抗磨能力大承載

6、負(fù)荷高，所以說選油要選用相對(duì)粘度小、粘度指數(shù)好、承載負(fù)荷高的潤(rùn)滑油。現(xiàn)在企業(yè)由于缺乏化驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，不能完全做到準(zhǔn)確選油、用油，軸瓦發(fā)熱也就不可避免。4、 測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置與潤(rùn)滑油承載能力不配引起的發(fā)熱燒瓦.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前水泥行業(yè)球磨機(jī)軸瓦溫度的設(shè)定大都在6070之間，這些數(shù)據(jù)一般都是磨機(jī)生產(chǎn)商要求設(shè)定的不得超限的保障性的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。此數(shù)據(jù)的設(shè)定具有其一定的合理性，至少能保證球磨機(jī)軸瓦不高溫?zé)?，但是此?shù)據(jù)通過現(xiàn)場(chǎng)與一線設(shè)備主管交流、實(shí)踐和科學(xué)分析，數(shù)據(jù)設(shè)定的本身有不完全的科學(xué)性。我們認(rèn)為溫度的設(shè)定不僅要考慮軸瓦合金本身材質(zhì)的耐溫性，也應(yīng)該充分考慮潤(rùn)滑油的承載能力，使測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置與潤(rùn)滑油承

7、載能力匹配。之所以軸瓦溫度超過設(shè)定溫度軸瓦容易被燒，是超過設(shè)限溫度后，一般的齒輪油形成的油膜被破壞，摩擦力增大，金屬之間產(chǎn)生“干磨”，有點(diǎn)及面，從而產(chǎn)生局部高溫?zé)齻?、燒毀軸瓦。如果一臺(tái)磨機(jī)溫度設(shè)定沒有問題，但是如果他選擇較低承載力的潤(rùn)滑油，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程，一旦遇到相對(duì)復(fù)雜的、突然的工礦條件，軸瓦承受較大的沖擊負(fù)荷，潤(rùn)滑就會(huì)驟然失效，局部溫度陡然升高，拉傷、燒傷軸瓦；相反如果選擇的是承載負(fù)荷高的潤(rùn)滑油，即便是遇到突發(fā)的工況條件，沖擊負(fù)荷增大，由于油膜強(qiáng)度大不能被破壞，潤(rùn)滑依然到位，溫升幅度小或不升，甚至可以提高磨機(jī)軸瓦設(shè)定溫度。通過實(shí)踐也證明了這一點(diǎn)，如果選用一種具有抗極壓、抗磨損、抗乳化、抗氧

8、化高品質(zhì)的潤(rùn)滑油，完全可以提高球磨機(jī)軸瓦的設(shè)定溫度。相對(duì)較低的、保守的、不完全科學(xué)的設(shè)定溫度，會(huì)因?yàn)轭l繁的跳閘停機(jī)，嚴(yán)重影響水泥企業(yè)正常生產(chǎn)。值得注意的是有的人認(rèn)為，潤(rùn)滑油的粘度愈大，其承載能力越大，選用粘度大的潤(rùn)滑油可以提高測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置，這是不準(zhǔn)確片面的，或者說這只是表觀現(xiàn)象在一定程度上正好對(duì)應(yīng)了潤(rùn)滑油內(nèi)在承載能力。從科學(xué)的角度說，現(xiàn)有高品質(zhì)高承載負(fù)荷的潤(rùn)滑油，大多都是因?yàn)樘砑恿诵滦透咝У亩嘣獜?fù)合添加劑才提高了承載能力，而不是提高了粘度，人們應(yīng)該走出這樣的誤區(qū)。筆者曾對(duì)一種潤(rùn)滑油在四球試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了測(cè)試，其40運(yùn)動(dòng)粘度為960厘斯，最大無卡咬負(fù)荷PB值僅740N，通過加入各種抗磨劑、油性

9、劑后測(cè)試PB值達(dá)到950N。有時(shí)候粘度相對(duì)小的潤(rùn)滑油卻比粘度大的潤(rùn)滑油具有更高的承載能力也是這個(gè)道理。所以說測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置應(yīng)與潤(rùn)滑油承載能力匹配才更科學(xué)，潤(rùn)滑油承載能力高，測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置可相應(yīng)高一點(diǎn)，但不是無限。北京太行水泥、浙江常山水泥報(bào)警溫度設(shè)置都達(dá)到90，有的更高。通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合得出如下參考數(shù)據(jù)。潤(rùn)滑油承載能力與測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置參考對(duì)照表：四球試驗(yàn)PB值N650750750850850950950105010501150115012501250以上測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)置溫度約45556575808595B、關(guān)于球磨機(jī)軸瓦專用油的探討簡(jiǎn)述為了適應(yīng)我國(guó)水泥工業(yè)大型磨機(jī)潤(rùn)滑的需要，開

10、發(fā)新型的球磨機(jī)軸瓦專用油成為2008年洛陽正本潤(rùn)滑技術(shù)研究中心的重要課題。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)金屬表面最佳的潤(rùn)滑方式是流體潤(rùn)滑，現(xiàn)實(shí)中完全的流體潤(rùn)滑是很少的，而經(jīng)常存在的是邊界潤(rùn)滑、混合潤(rùn)滑。干磨擦一般摩擦系數(shù)大于0.5，直至7；普通抗磨極壓膜摩擦系數(shù)0.10.2；加入摩擦改進(jìn)劑的油膜摩擦系數(shù)0.010.02；流體潤(rùn)滑的摩擦系數(shù)0.0010.006。當(dāng)完全的流體潤(rùn)滑不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，為保證有一個(gè)良好的潤(rùn)滑界面，這就要通過潤(rùn)滑油中加入摩擦改進(jìn)劑來實(shí)現(xiàn)。摩擦改進(jìn)劑含有極性基，極性基團(tuán)對(duì)金屬面有很強(qiáng)的親和力，其強(qiáng)有力地吸附在金屬表面，形成牢固的吸附膜，隔離金屬面接觸，起到減小摩擦磨損。吸附膜分物理吸附膜和化學(xué)吸

11、附膜，化學(xué)吸附實(shí)質(zhì)就是添加劑作用金屬表面在高溫高壓下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)膜牢固持久。多年來，在回轉(zhuǎn)窯托輪軸瓦專用油（HF-托輪油）的研究、生產(chǎn)改進(jìn)方面取得了顯著的成果，目前在水泥行業(yè)已有300多條新型干法生產(chǎn)線使用該產(chǎn)品，由此從中汲取了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。雖然回轉(zhuǎn)窯托輪軸瓦和球磨機(jī)軸瓦在設(shè)備機(jī)構(gòu)、軸瓦材質(zhì)、運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境、工況條件、轉(zhuǎn)速負(fù)載、潤(rùn)滑方式等方面有很大的不同，但是其潤(rùn)滑原理是相通的，存在著同樣的一個(gè)問題，怎樣增進(jìn)專用油的抗極壓、抗磨損、抗乳化、抗氧化性能，使專用油能在最短的時(shí)間內(nèi)在軸瓦表面形成最牢固的物理膜和化學(xué)膜，達(dá)到最佳的潤(rùn)滑效果，防止軸瓦升溫?zé)摺；A(chǔ)油、添加劑的選擇，配方的組成是專用油的關(guān)鍵

12、。單純地從潤(rùn)滑上說，合成油具有寬的溫度操作范圍、良好的熱安定性、氧化安定性、水解安定性、剪切安定性，化學(xué)安定性和高的粘度指數(shù)，但是成本昂貴，為此我們選擇了合成油和礦物油進(jìn)行復(fù)配使用。選擇基礎(chǔ)油就讓它有一定的抗壓、抗磨、抗水、抗氧等性能，再加上新型高效的多元多功能復(fù)合添加劑，會(huì)更加使此種特性彰顯出來。添加劑的選擇我們參考了回轉(zhuǎn)窯托輪軸瓦專用油（HF-托輪油）配方組成得來的經(jīng)驗(yàn)，遵從新型、多元、多功能復(fù)配原則，最大限度地使軸瓦合金中的多種元素在添加劑中都能找到與其對(duì)應(yīng)的活性物質(zhì)，保證在高溫高壓條件下形成高強(qiáng)度的化學(xué)保護(hù)膜，同時(shí)通過復(fù)配使各種添加劑揚(yáng)長(zhǎng)避短產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，增強(qiáng)專用油的抗水性、耐溫性、剪

13、切性，使專用油有一個(gè)相對(duì)寬的適應(yīng)范圍。比如我們選擇的有機(jī)鉬、有機(jī)硼酸鹽復(fù)合添加劑不僅能改進(jìn)潤(rùn)滑油的摩擦系數(shù)，也能抗氧、抗磨等。在此基礎(chǔ)上我們研制出了HF-球磨機(jī)軸瓦專用油。在同一臺(tái)四球試驗(yàn)機(jī)上460#齒輪油與460#HF-球磨機(jī)軸瓦專用油實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比：項(xiàng)目最大無卡咬負(fù)荷PB值N對(duì)應(yīng)PB下摩擦系數(shù)燒結(jié)負(fù)荷PD值N綜合磨損ZMZ值460#齒輪油8500.068391312460#球磨機(jī)軸瓦專用油9850.051495385C、HF-球磨機(jī)軸瓦專用油的應(yīng)用2008年6月10日 我們洛陽正本潤(rùn)滑技術(shù)研究中心研制的HF-球磨機(jī)軸瓦專用油在河南新鄉(xiāng)平原同力水泥有限公司雙滑履球磨機(jī)上進(jìn)行了應(yīng)用。新鄉(xiāng)平原同力

14、水泥有限公司球磨機(jī)型號(hào)為：PC425，直徑4.2m13m，自重220t，生產(chǎn)重量480t，功率3550KW，生產(chǎn)量150t/h, 測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置65，油泵正常工作壓力8.5Kpa左右，工作電流185左右。6月正值氣溫升高，球磨機(jī)軸瓦受磨料、環(huán)境溫度的雙重影響，軸瓦溫度不穩(wěn)定，尤其是磨尾溫度有些反常，測(cè)溫系統(tǒng)時(shí)常報(bào)警跳閘，嚴(yán)重影響水泥的正常生產(chǎn)。6月10日球磨機(jī)軸瓦潤(rùn)滑系統(tǒng)換用了HF-球磨機(jī)軸瓦專用油。用上專用油8個(gè)小時(shí)后，軸瓦溫度穩(wěn)定在63，打開觀察口，看到滑環(huán)表面被一層黃色的油膜所覆蓋（這是物理吸附膜），與加油前明亮、有輕微拉傷的金屬色形成鮮明的對(duì)比，運(yùn)轉(zhuǎn)電流從換油前的185A降至170A

15、。進(jìn)入7月份，球磨機(jī)軸瓦溫度又開始冒高，不斷地跳閘，但觀察滑環(huán)表面，油膜已從黃色加重為黃紅色，明顯油膜比剛換上專用油時(shí)加厚，實(shí)質(zhì)上是潤(rùn)滑油中多元多效減摩劑在高溫高壓下與金屬表面作用吸附形成了一層更為牢固的化學(xué)膜。至于說跳閘是因?yàn)槟チ蠝囟冗^高傳到了窯體，再有窯體傳到滑環(huán)，滑履瓦溫度隨之升高。但是在溫度升高的情況下，滑環(huán)表面依然能保持相當(dāng)厚的油膜不被破壞，說明這種專用油能承載更高的負(fù)荷，在高溫的情況下能保證良好的潤(rùn)滑效果，防止軸瓦因“干磨”而被擦傷，我們建議提高測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置到75.從2008年6月10日至現(xiàn)在15個(gè)月過去了，新鄉(xiāng)平原同力水泥有限公司雙滑履球磨機(jī)軸瓦沒有因潤(rùn)滑不良，軸瓦升溫跳閘而

16、停產(chǎn)。2009年8月15日貴州瑞安拉法基3m11m單滑履磨機(jī)滑履瓦換用了HF-球磨機(jī)軸瓦專用油。它測(cè)溫系統(tǒng)溫度設(shè)置為65，原選用680#齒輪油潤(rùn)滑，由于一開機(jī)生產(chǎn)滑履瓦溫度就升高跳閘，視滑環(huán)無油膜，球磨機(jī)不能正常開機(jī)。此次選用的HF-球磨機(jī)軸瓦專用油四球?qū)嶒?yàn)PB值大于1000N，球磨機(jī)不但順利開機(jī)，而且瓦溫始終維持在報(bào)警線以下6162，顯示了專用油的優(yōu)越潤(rùn)滑性能。今年5月、8月HF-球磨機(jī)軸瓦專用油分別在青海浦峰民和水泥有限公司、河南登封水泥有限公司小型2.2m6.5m,2.37.5中空磨機(jī)上進(jìn)行了應(yīng)用。此種磨機(jī)潤(rùn)滑，是有中空軸頸上的油圈，在磨機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中，將潤(rùn)滑油帶起通過刮油器淋油孔將潤(rùn)滑油

17、澆注在中空軸上，達(dá)到軸瓦潤(rùn)滑的目的。由于這兩家企業(yè)磨機(jī)設(shè)備和潤(rùn)滑狀況都不好，軸瓦溫度經(jīng)常高，有病亂投醫(yī)，選用了多種多型號(hào)的潤(rùn)滑油（如齒輪油、汽缸油、BS油等）都試驗(yàn)過仍不解決瓦溫高油膜差的狀況。針對(duì)其設(shè)備狀況差這種情況，我們特意給調(diào)制了粘度指數(shù)大于100，40達(dá)到1000厘斯，PB值大于1000N的潤(rùn)滑油。他們都反映此種專用油，在高溫高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，潤(rùn)滑膜很難被破壞，因此設(shè)備安全度過了盛夏的考驗(yàn)。近兩年來，HF-球磨機(jī)軸瓦專用油先后在多家水泥企業(yè)磨機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，比如：蘭豐水泥、鑫山水泥、智海水泥、瑞平水泥等，無論是雙滑履磨機(jī)、單滑履磨機(jī)、中空磨機(jī)都取得了一定的效果。需要強(qiáng)調(diào)的是，潤(rùn)滑只是設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)必備條件，