钢球磨煤机的噪音治理

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[摘要]球磨机在工业生产如化工、电力、建材等行业中得到了广泛的应用并普遍存在，是原料粉碎不可缺少的设备，也是十大工业噪声源之一。钢球磨煤机在运行期间，其噪音主要是由钢球之间、钢球和衬板之间所产生，远远超过国家职业健康标准要求，对现场作业人员的听力造成损伤，影响员工身体健康。根据钢球磨煤机噪声的变化规律特性,我厂通过降低钢球磨煤机噪音采取改造措施，使噪音达到国家职业健康标准要求，改善运行人员的工作环境。

[关键词]钢球磨煤机；噪音；健康

我厂共有130t/h的煤粉锅炉共三台，每台煤粉锅炉配两套钢球磨煤系统，球磨机型号为：DT250*390型，功率为320KW，电流为40A，出力10T/h，最大装球量为22T。球磨机主要任务是将原煤碾压制成合格的煤粉供锅炉燃烧使用。

球磨机在运行过程中当筒体时,其噪声声级高达115-119dB(A)超过《工业企业噪声卫生标准》中规定的90dB(A)听力保护标准值,必须加以控制。为此,通过对球磨机噪声特性及其变化规律分析,寻求球磨机噪声治理措施,从根本上降低球磨机的噪声,改善运行维护人员的工作环境。

一、球磨机运行期间产生的噪音，主要有四个方面

1、筒体产生的噪声，由球磨机内钢球装载量所产生。我厂球磨机最大装载量为22t，运行期间钢球装载量为20t左右，装球量过大，噪音增大，过少则无法满足锅炉负荷要求。

2、电动机和传动机械的机械噪声;钢球磨煤机的撞击噪声,由于筒体转动时,钢球与钢球、钢球与钢瓦之间撞击产生的机械噪声。球磨机内一般加装三种直径不同的钢球，保证其有足够大的碾压接触面积、冲击能力，提高制粉系统出力。我厂球磨机主要添加直径为40 mm、50mm、60mm的钢球，针对原煤颗粒较小、易磨碎特点，在钢球选择上按照1:2:1的比例进行装载，运行期间每天向球磨机内添加直径为50mm的钢球约60个，来保证球磨机的出力能力。如果采用直径过大的钢球，会使其碾压接触面积减少，球磨机出力降低，同时因为其直径过大，冲击力较强，噪音增大。

3、球磨机内原煤的存储量。在运行期间，需要向球磨机连续、均匀给煤，保证磨机内有足够的存煤量，如果出现断煤或给煤量过小时，则会造成钢球与钢球之间、钢球与衬板之间产生巨大的冲击声，造成球磨机噪音增大。

4、球磨机筒体外侧的隔音毛毡及护罩的安装情况。球磨机制造时，其外部增加了一层3mm后的隔音毛毡，目的就是为了降低噪音。最外层安装了防护罩，也具有降低噪音的作用。在球磨机检修过程中，由于拆卸、安装过程中的不规范，导致其内部隔音毛毡损坏、防护罩密封不严密，造成球磨机噪音逐级增大。

二、降低球磨机噪音的方法有以下五种

1、加隔音罩

加隔音罩法就是用一个较大的罩子，将球磨机的辊轴整个罩起来，外壳多位金属，里面有带护面的吸声材料。该方法的优点是有较好的降噪效果，一般噪音量可达15~20dB。缺点就是占地面积较大，狭窄的地方不能应用。另外，对设备的运行巡视、清理漏煤粉、装卸钢球、维护检修带来麻烦。设备检修时隔声罩要拆掉，检修完又要重新安装，在拆卸过程中，隔声罩的构件易损坏，同时也给检修人员增加了许多工作量。

2、简易包扎

采用工业毛毡、玻璃棉等软质吸声材料和薄钢板（3~4mm）做成弧形的隔声盖板，然后用螺栓紧固在辊筒上，为了检修方便，辊筒上固定衬板的螺栓不进行包扎，在盖板两端的连接处留有150mm左右弧长的距离。这种方法降噪量在15dB左右，费用比隔声罩法稍高。该方法克服了隔声罩的缺点，不影响设备的维护、检修、巡视，也不影响清理漏煤粉和装卸钢球。

3、在衬板底部设弹性层

在衬板底部设弹性层消除衬板和辊筒之间的刚性连接，这种方法不易掌握，弄不好不是无效就是更糟。只有正确选择橡胶垫材料并认真安装，确保隔振质量，才能获得满意的效果。这种方法可降噪15dB以上，但造价昂贵。铺在橡胶垫上的衬板像弹簧球一样，原则上属于一个振动系统，若砸在衬板上的钢球冲击力随衬板的固有频率而变化，导致振幅增大，此时不管采用什么样的隔振方法都无济于事。只有在振动和噪声的频率大于衬板的固有频率时，才能取得明显的效果。同时这种方法只有在设计球磨机时考虑才有可能，如果球磨机和衬板的尺寸已定，再想加弹性垫，筒内经变小，衬板就无法安装。

4、用橡胶衬板代替锰钢衬板

橡胶衬板较便于安装，同时又有较好的减震阻尼作用，衬板受钢球冲击时，可增加冲击持续时间，从理论上应有较好的降噪效果，可达到20dB的降噪量，同时要求橡胶衬板要耐高温和耐磨，这样的橡胶衬板价格很高，且寿命较短。

5、从工艺操作上进行调整

磨煤机内装球量不宜过多，钢球直径应根据煤种进行合理选配，保证连续、均匀给煤，使球磨机处于最大出力下运行。

三、我厂磨煤机改造方案

我厂球磨机在运行期间，由于以上原因，使球磨机周围环境噪音达到110--115分贝，使现场操作人员身心健康受到影响，降低工作效率。2011年8月份，对六台球磨机进行了降噪改造，选择筒体包扎方法对球磨机的噪声进行治理，即用阻尼吸声、隔声，使噪声衰减。

球磨机在使用过程中产生较大的振动，噪声部位主要为球磨机的滚筒，先在球磨机滚筒外壁首先包裹一层50mm厚的高容重岩棉，之后包裹一层隔音阻尼材料以减少筒体振动。阻尼材料是一种涂在各种金属板面上具有减震、隔声、绝热和有一定密封性能的特种涂料，它是具有较高力学内耗性能的高分子材料，在所涂的结构发生振动和噪声辐射时，能通过粘弹性材料内摩擦将部分机械能转变为热能，从而达到减震和降噪目的。之后再包裹一层50mm厚的高容重岩棉，其次再包裹一层隔音阻尼材料，最后再加装一层0.6mm的镀锌铁板即可。

四、运行效果评价

改造结束后，球磨机就投入了运行，现场测量噪音为85―90分贝，达到了《工业企业场区噪声控制设计规范》的国家噪音标准，即噪声级90dB（A）以下。通过改造，使工作人员的作业环境得到了较大的改善，保障了运行维护人员的身心健康。

参考文献

《锅炉原理》.东南大学.范从振主编