齊鳳來(lái) 范文生 司新國(guó) 殷廣超 何友金

(河鋼集團(tuán)唐鋼公司鐵部)

唐鋼燒結(jié)環(huán)冷機(jī)密封改造

齊鳳來(lái) 范文生 司新國(guó) 殷廣超 何友金

(河鋼集團(tuán)唐鋼公司鐵部)

針對(duì)環(huán)冷機(jī)原有橡膠密封方式，在生產(chǎn)中存在橡膠密封動(dòng)靜密封損壞嚴(yán)重、熱風(fēng)泄露、環(huán)境溫度升高的現(xiàn)象，唐鋼煉鐵部對(duì)中厚板區(qū)2#燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的密封進(jìn)行了改造，采用了包容式機(jī)械密封系統(tǒng)。改造后有害漏風(fēng)率顯著下降，改善了環(huán)冷機(jī)的冷卻效果，提高余熱發(fā)電量，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

燒結(jié) 環(huán)冷機(jī) 密封改造 余熱回收

0 前言

唐鋼中厚板公司2#燒結(jié)機(jī)燒結(jié)面積210 m2，于 2007年12月份建成投產(chǎn)。配套的環(huán)冷機(jī)冷卻面積235 m2，為水泥煙道送風(fēng)的鼓風(fēng)環(huán)冷機(jī)。該環(huán)冷機(jī)的密封件為橡膠材質(zhì)，在余熱發(fā)電投入使用后，由于回風(fēng)溫度的升高，導(dǎo)致橡膠密封板的損耗加劇，有害漏風(fēng)增加，不僅影響了余熱蒸汽的回收量、增加了噸礦冷卻電耗、密封維護(hù)費(fèi)用升高，還造成了環(huán)冷機(jī)的回轉(zhuǎn)框架、車(chē)輪軸承等部位工況惡化。唐鋼煉鐵部嘗試使用廢舊皮帶自制密封板，雖然達(dá)到了降低維護(hù)費(fèi)用的效果，由于依然采用橡膠的材質(zhì)，未能從根本上解決問(wèn)題。

針對(duì)運(yùn)行中存在的問(wèn)題，唐鋼煉鐵部對(duì)環(huán)冷密封系統(tǒng)的檢修、維護(hù)思路作了相應(yīng)的調(diào)整，將環(huán)冷機(jī)密封由橡膠材質(zhì)改為金屬材質(zhì)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的分析論證之后選擇了包容式機(jī)械密封，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)幾個(gè)月的應(yīng)用和運(yùn)行，效果良好。

表1 2#燒結(jié)環(huán)冷機(jī)參數(shù)

1 原橡膠密封的不足

1.1 原橡膠密封的特點(diǎn)

2#環(huán)冷機(jī)采用橡膠動(dòng)靜密封形式，使臺(tái)車(chē)密封板和水泥風(fēng)道之間形成密封腔，動(dòng)靜密封的結(jié)構(gòu)形式如圖 1 所示(I 為動(dòng)靜密封)。外側(cè)密封板安裝在移動(dòng)臺(tái)車(chē)上，與固定在風(fēng)箱上部的橡膠靜密封件接觸，由于密封件的上端向內(nèi)彎曲，在來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部壓力作用下，保證密封面的接觸良好。內(nèi)側(cè)密封是裝在移動(dòng)臺(tái)車(chē)上的橡膠動(dòng)密封件與固定在風(fēng)箱上的

圖1 環(huán)冷密封示意圖

傾斜密封板形成接觸。臺(tái)車(chē)與給礦端部的密封是通過(guò)固定在臺(tái)車(chē)下部的橡膠板與端部密封上平面密封板的接觸而實(shí)現(xiàn)的。

1.2 橡膠密封的缺陷

余熱回收發(fā)電項(xiàng)目投運(yùn)后，環(huán)冷機(jī)回風(fēng)溫度升高，由于橡膠密封本身的材質(zhì)特點(diǎn)，動(dòng)靜密封損壞嚴(yán)重，帶來(lái)了一系列的不良后果。一是熱風(fēng)泄漏后的高溫使環(huán)冷車(chē)輪軸承油脂消耗增加，潤(rùn)滑效果降低，使用壽命明顯縮短；二是環(huán)境溫度升高也給點(diǎn)、巡檢人員帶來(lái)了點(diǎn)檢困難；三是漏風(fēng)量過(guò)大，在熱量損失增加對(duì)余熱回收發(fā)電的效率存在影響的同時(shí)，降低了燒結(jié)礦的冷卻效果，冷卻電耗升高。此外，由于熱風(fēng)吹出的散料容易堆積在靜密封固定板與軌道之間，每次更換固定靜密封的楔子都需要先將散料清理后才能進(jìn)行。而安裝在環(huán)冷臺(tái)車(chē)上的動(dòng)密封更換需要進(jìn)入水泥風(fēng)道，用梯子架高后進(jìn)行人工拆除，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。[1]。

2 包容式機(jī)械密封改造

針對(duì)唐鋼現(xiàn)有環(huán)冷密封裝置存在的弊端，考慮到實(shí)際工藝裝備情況，煉鐵部經(jīng)研究決定，對(duì)中厚板區(qū)2#燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的密封裝置進(jìn)行改造，由橡膠密封改造為包容式機(jī)械密封。

2.1 包容式機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該系統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)主要由安裝在臺(tái)車(chē)下密封板上的動(dòng)合金密封板和安裝在環(huán)冷機(jī)基礎(chǔ)上的彈性靜密封裝置組成。其中靜密封裝置由彈性支撐機(jī)構(gòu)、自潤(rùn)滑密封板(減少運(yùn)行阻力、提高使用壽命)、限位裝置、側(cè)密封、基礎(chǔ)支撐等部分組成。使動(dòng)、靜密封裝置依靠彈性壓力可以緊密貼合在一起，該金屬靜密封裝置在限位裝置與彈性支撐的作用下可以穩(wěn)定的與臺(tái)車(chē)下動(dòng)密封始終貼合，保持良好的密封效果，阻止粉塵通過(guò)。同時(shí)在側(cè)面裝有不銹鋼密封板，阻止粉塵進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)。由于是全金屬密封裝置，有效地解決了橡膠不耐高溫和撕扯斷裂難題，設(shè)備維護(hù)頻率低，并能確保密封性能長(zhǎng)期處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 包容式機(jī)械密封的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

(1)由于動(dòng)靜金屬密封水平接觸面大的特點(diǎn)，能夠有效的解決臺(tái)車(chē)徑向偏移(跑偏)導(dǎo)致密封失效的情況發(fā)生，能適應(yīng)徑向偏移量±60 mm時(shí)仍然保持密封效果的完好。

(2)設(shè)有防止臺(tái)車(chē)掉輪系統(tǒng)，在掉輪時(shí)能夠保護(hù)靜密封本體摩擦板不受損壞。

(3)設(shè)有引導(dǎo)系統(tǒng)，在臺(tái)車(chē)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)能夠避免對(duì)靜密封本體的損傷。

(4)軸端密封設(shè)有防積料系統(tǒng)，防止臺(tái)車(chē)在卸料區(qū)積料損壞軸端基板。

(5)靜密封本體的彈性機(jī)構(gòu)提供的彈性補(bǔ)償可以有效彌補(bǔ)環(huán)冷機(jī)軌道水平度的誤差，即使軌道存在誤差時(shí)仍然能保證密封效果良好。

改造后情況見(jiàn)圖2和圖3。

圖2 改造后的軸端密封

圖3 改造后下密封

3 環(huán)冷機(jī)密封改造后的效果

3.1 余熱發(fā)電量提高

自7月份采用新型密封裝置以來(lái)，有害漏風(fēng)率顯著下降，從而使環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電量得到提高，依據(jù)改造前后采集的數(shù)據(jù)，更換環(huán)冷機(jī)包容式機(jī)械密封系統(tǒng)后，在原料和工藝都沒(méi)有無(wú)大幅度變化的情況下，噸礦發(fā)電量由原來(lái)的12 kwh/t提高到17 kwh/t～19 kwh/t。

3.2 燒結(jié)礦冷卻電耗降低

2#燒結(jié)環(huán)冷機(jī)配套鼓風(fēng)機(jī)為5臺(tái)，改造前需全部開(kāi)啟，改造后將環(huán)冷5#風(fēng)機(jī)停用，其卸礦溫度仍能滿足膠帶運(yùn)輸?shù)囊螅喈?dāng)于節(jié)省了一臺(tái)風(fēng)機(jī)的電量消耗。

3.3 設(shè)備易于維護(hù)

因?yàn)椴捎媒佑|式自潤(rùn)滑密封形式，設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)下的使用壽命可以達(dá)到5年以上(易損件1年)，人工維護(hù)成本降低，確保環(huán)冷機(jī)密封改造后一直在良好的密封狀態(tài)下平穩(wěn)運(yùn)行，密封效果保持良好。

4 結(jié)語(yǔ)

新型密封裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，設(shè)計(jì)合理，冷卻密封效果好等特點(diǎn)，唐鋼中厚板通過(guò)2#燒結(jié)環(huán)冷機(jī)密封改造實(shí)踐，大大提高了余熱發(fā)電量和環(huán)冷機(jī)的冷卻效果，并且降低了燒結(jié)礦冷卻電耗，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

[1] 張樂(lè). 燒結(jié)環(huán)冷機(jī)動(dòng)靜密封失效分析及改進(jìn)[J]. 第九屆中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集，2013:1-6.

[2] 張永中，曹建民. 馬鋼一鐵3號(hào)鼓風(fēng)環(huán)冷機(jī)密封裝置的改造[J]. 燒結(jié)球團(tuán)，2007 (6):35-37.

[1] 丑善強(qiáng)，于青松. 環(huán)冷機(jī)密封裝置改造[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013(4):18.

THE TRANSFORMATION OF SINTERING CIRCULAR COOLER SEALING DEVICE IN TANG STEEL

Qi Fenglai Fan Wensheng Si Xinguo Yin Guangchao He Youjin

(Iron-making Department of Tangsteel)

According to the original rubber seal in circular cooler has found serious damage, air leakage, temperature rise higher phenomenon in the production process. Tangsteel has transformed the rubber seal in 2# sintering circular cooler into the containment type mechanical seal system. This transformation makes the harmful air leakage rate decreased significantly, improve the cooling effect of ring cooler, improve waste heat power generation, and has achieved good economic benefit.

sinter circular cooler sealing device heat recovery

??來(lái)，工程師，河北.唐山(063000)，河鋼集團(tuán)唐鋼公司煉鐵部；

2017-2-15