拜耳法氧化铝球磨机润滑技术节能提产
1.项目摘要拜耳法生产所需主机设备磨制溶出磨机，运行十几年来，设备老化，故障率升高。近几年氧化铝市场转好，设备运转提高，故障率显现，大小开式齿轮齿面存在塑性变形、磨料磨损、刮伤、胶合、疲劳损伤;中空轴与瓦有划痕、磨料磨损、刮伤、疲劳损伤现象。而溶出磨机受到设计产能所限，设计台时产能95t/h，为保证磨机安全运行，实现提高产能达130-150t/h，成为了氧化铝高产的瓶颈。经过对氧化铝溶出磨机设计结构的研究，发现设计中的不足，导致传动系统中摩擦因数大，空心轴瓦磨损严重，主要原因是润滑技术设计陈旧，选用润滑油品不适合磨机高产需求，企业虽然加强对设备的监管，但是开式齿轮用油形不成良好油膜，齿面磨损过快，引起振动;因现场环境中的微小固体颗粒进入油中，对轴瓦磨损严重，降低使用寿命。
2.Φ3.6×6.1米溶出磨机分析
2.1结构及技术性能：规格：Φ3.6×6.1米，单仓，转速：17.3r/min，大齿轮齿宽：400mm，直径：5000 mm，齿数：200;小齿轮尺宽：500mm，直径：575 mm，齿数：23;小齿轮侧轴承型号22352(260*540*165)。中心距：2787.5mm，传动比：8.7，模数：25。装球量：105T,设计产能：95 t/h，设备总重量：192 t，溢流边缘传动;主电机功率：1250KW，10000V，转速995(740)r/min。
2.2 磨机润滑问题分析
2.2.1 开式齿轮磨损分析
如图1，溶出磨大齿轮齿面磨损、胶合、塑性变形，磨损原因：
图1 大齿轮齿面胶合、塑性变形
齿面无油干摩擦烧结齿面，齿面因摩擦发热温度升高，齿面油膜形成不良，造成油膜破裂，无法保证重载大小开式齿轮润滑要求，引起齿面磨损，出现擦伤、刮伤、胶合，摩擦表面温度升高，接触点表面金属软化或融化，造成齿轮表面粘咬，严重时相对运动停止，引起传动轴断轴或者轴承损坏抱死。小齿轮承受的冲击载荷传递到两轴承处，引起小齿轮轴承座振动偏大，故障率高，是检修频繁的重要原因。2.2.2 主轴承瓦磨损分析
如图2润滑站回油口油中进入大量的污染颗粒物或者油品变质变黑，是因主轴承漏料及悬浮在空气中的粉尘进入润滑油系统。
图2 润滑站回油口油样
2.2.3 溶出磨机润滑问题主要原因，大小齿轮润滑选用CKD680闭式齿轮油不适合开式齿轮润滑，粘度小、粘附性差、油膜薄，抵抗不住重载荷冲击，现场污染粉尘及料浆渗漏进大齿轮罩内，易粘附在齿面上参与磨损。主轴瓦油品污染润滑性能降低，主要原因油中污染颗粒较多，油品老化快，润滑站配套双筒过滤器过滤精度低，油中含有的固体颗粒参与润滑循环，对轴瓦过度磨损。2.2.4 案例分析
国内某氧化铝行业，溶出磨主轴承润滑站对应用油做光谱分析，指标如下。用油美孚320。
表1 磨润滑站润滑油中金属和污染元素分析(ppm)
| 测试项目 | 铁 | 铜 | 锡 | 锑 | 硅 | 磷 | 机杂% |
| 2011.11.20 | 32.6 | 12.3 | 94.2 | 35.3 | 87.4 | 195.6 | 0.055 |
| 2017.3.15 | 167.9 | 25.5 | 170.2 | 43.5 | 256.4 | 189.4 | 0.085 |
| 2017.4.25 | 260.9 | 32.0 | 224.7 | 65.6 | 656.5 | 165.7 | 0.13 |
从2017年4月25日分析油中金属颗粒和污染元素看，机械杂质分布：铁、铜、锡、硅、磷明显偏高，铜、锡来自乌金瓦，铁来自轴或者锈蚀，说明轴与瓦均有严重磨损。硅主要来自设备现场的粉尘颗粒和矿石物料中，参与了摩擦磨损。润滑油的磨损金属颗粒和粉尘颗粒偏高，表明该磨瓦润滑和磨损情况存在问题。与理化指标结合分析：酸值和机械杂质偏高，应安排换油，建议对润滑系统的密封加强维护，换油时彻底清理油箱中的污染颗粒和水分，加强过滤系统精度。
3. 使用效果分析
3.1 由淄博设润润滑技术有限公司为其提供技术方案和服务。
3.2 在正确应用本产品情况下，大齿轮(新齿面)使用寿命30年，小齿轮(新齿面)使用寿命10年。夏季齿面温度降低5-8℃;用油200KG/台/年;
3.3 在正确应用本产品情况下，主轴使用寿命30年，主轴瓦15年无需再次浇注乌金;夏季降低瓦温5℃。
3.4 系统总体投运后，与改造前同产能对比，降低电流5%;提高磨机运转率3-5%;降低磨机机械故障率80%。
3.5 以上效果，是在企业正常生产下，不能将料浆漏进油路系统，不缺油、变质后的油及时更换。