纳米隔热材料在水泥管磨筒体上的应用获奖科研报告

纳米隔热材料在水泥管磨筒体上的应用获奖科研报告

【摘要】水泥行业影响水泥磨机可靠运行的主要因素就是滑履瓦温升高，我公司3#水泥磨后滑履温度最高温升达80℃，经常性因为瓦温高而被迫停磨。利用错峰生产期间给出磨端筒体加装了纳米隔热材料，降温效果明显，使磨机能够可靠运行。

【关键词】纳米隔热材料;滑履;降温

一、影响磨机滑履温度高的主要因素：

1、入磨物料的温度。

2、磨机运行过程中研磨体之间的碰撞摩擦滚动产生的热量会通过筒体导热传递至滑履托瓦，导致托瓦温度升高。

3、滑履油站润滑油粘度太低，无法在托瓦上形成有效的油膜，换热器堵塞，造成油箱温度过高。

4、夏季环境温度的影响，为了避免噪音外泄通常磨房都是密闭的，这样就导致磨机散发的热量无法排出，热量在磨房内循环，无法利用外部气温自然冷却。

5、滑履与托瓦接触面不均匀，油槽刮研不均，受力点较少，不能形成油膜，造成瓦面损伤，导致发热等因素。

二、磨机滑履存在的问题

我公司3#水泥磨机规格为Φ4.2*13.5m的中心传动磨机，配套成都利君FLC180*120辊压机系统的半终粉磨系统，台时280t/h，熟料入磨温度90-120℃左右，出磨温度110℃。自2017年8月份开始磨机运行很不理想，生产M32.5砌筑水泥可以满足长周期运行，但生产P42.5和P52.5水泥时，后滑履瓦温升温较快，最长连续运行时间不超过16小时，瓦温就达到75℃跳停，被迫停机。为保证市场需求将磨机跳停值设置为80℃，但瓦温还是缓慢上升被迫停机，严重影响生产和出厂。

为了使滑履温度能够下降做了大量的工作。

1、先从滑履油站开始解决，原先加的美孚320的齿轮油，油箱温度43℃，供油口温度38℃，低压油泵压力为0.33Mpa。磨P42.5水泥时，滑履温度为77℃，为了提高润滑油粘度使油膜能够更好的附着在托瓦表面上，改善温度变化，将美孚320齿轮油改加为L-CKC460的齿轮油，改完后的初期，油箱温度40℃，供油口温度为35℃，低压油泵压力同样为0.33Mpa，生產P42.5水泥时，滑履温度为74摄氏度，相对降低了3℃。

2、原先板式换热器为12㎡的换热面积，通过和厂家沟通把原先50片换热片加装到100片，增加了换热面积，循环水的温度在27℃，增大换热面积后，油箱温度和供油口温度明显下降，但滑履的温度下降幅度微小。

3、磨房内部的气温为42℃，上方留有6*6m正方形的电动葫芦吊装口，但因磨房下部没有通风口，无法将热气带出。最后将前后滑履部位的墙体开出3个1.2m*2.5m的方口，并在外墙处加装了通气式的隔音屏障，避免噪音外泄。加装后，在通风口处明显感觉到有气流进入，检测室内温度为36℃，降温效果明显。

4、通过以上措施初步判断托瓦瓦面有损伤，在不增加润滑油的粘度，不改变润滑油的其它指标的前提下我们给滑履油站加入了8L的美华高分子材料，美华高分子材料可适当降低油箱和滑履的温度，它利用摩擦副运动产生的摩擦能量。

通过以上改进措施还是没有解决实际问题，只是延长了磨机连续运行的时间。

三、解决措施

纳米隔热板是应用最新高科技技术制造出来的新材料，特殊的无机耐火粉末，形成了微小的超级气孔，其导热系数比静止空气还要小。在高温下，隔热性能比传统纤维类的保温材料要好3～4倍，是迄今为止保温性能最好的隔热材料。

利用错峰检修期间，我们将后滑履两片托瓦抽出进行了检查，检查发现瓦面无损伤，托瓦重新安装后。在出磨端筒体12列衬板下加装了5mm厚的纳米隔热材料（12列衬板宽度大约3米共40㎡）。降低物料及研磨体之间因碰撞摩擦滚动产生的热量传递。通过验证，同期相比滑履温度下降6.5℃，磨筒体加装隔热垫位置温度下降了23℃，隔热效果显著。

四、安装后的效果

对2019年4月份和2020年4月份磨机后滑履温度进行了对比。对使用和未使用纳米隔热材料的运行情况进行了对比，具体对比参数如表一所示：

对3#4#磨使用和未使用纳米隔热材料的筒体温度进行了对比，具体对比参数如表二所示：

通过表1我们可以看出在两台水泥磨同期磨内工况相近的情况下，使用WDS纳米隔热材料后水泥磨后滑履瓦温度平均下降6.5℃，通过表2及筒体温度实测对比可以看出，在3#磨出料端12列衬板下加装WDS纳米隔热材料后筒体温度降低的幅度非常大，相比4#磨后滑履12列处的筒体温度平均下降了23℃，很好的阻止了筒体温度通过滑履向托瓦传递，通过表一表二证明WDS纳米隔热材料在水泥磨筒体与衬板之间起到了非常好的隔热作用，值得在磨机筒体上应用。