王瑞環(huán)

摘 要：環(huán)冷機(jī)是我國部分大型生產(chǎn)工藝中最為重要的冷卻裝置。但由于國內(nèi)外在使用環(huán)冷機(jī)時多出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，究其原因主要是因?yàn)榄h(huán)冷機(jī)中的密封性因不同因素的存在逐漸降低，不僅導(dǎo)致整體冷卻效果下降，同時也極易對環(huán)冷機(jī)的整體使用效率和降溫質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此，針對環(huán)冷機(jī)的密封技術(shù)和形式進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化是減少漏風(fēng)現(xiàn)象、提升環(huán)冷機(jī)實(shí)用性、高效性的最佳途徑?；诖耍疚慕Y(jié)合環(huán)冷機(jī)的基本運(yùn)行原理進(jìn)行了簡要分析，并就導(dǎo)致漏風(fēng)現(xiàn)象的主要原因及解決方法以及密封形式的優(yōu)化途徑展開了思考與探討。

關(guān)鍵詞：環(huán)形冷卻機(jī) 漏風(fēng)現(xiàn)象 密封形式 優(yōu)化途徑

中圖分類號：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（c）-0085-02

在針對氧化球團(tuán)等進(jìn)行生產(chǎn)時，由于生產(chǎn)過程需要借助高溫確保產(chǎn)品成型，但在使用過程中必須將產(chǎn)品的溫度降低，因此則必須借助環(huán)冷機(jī)進(jìn)行冷卻。在氧化球團(tuán)生產(chǎn)過程中，需要借助環(huán)冷機(jī)將高溫生產(chǎn)環(huán)境下產(chǎn)生的氧化球團(tuán)從1300℃降低至150℃，進(jìn)而達(dá)到提升球團(tuán)生產(chǎn)效率的基本目的。而在冷卻過程中，環(huán)冷機(jī)需要在快速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下將溫度降低，但在降低過程中必須保證其內(nèi)部空氣的流動性不會與外界產(chǎn)生沖突，因此，充分提升環(huán)冷機(jī)密封性是保證該設(shè)備冷卻率的關(guān)鍵要素。

1 環(huán)冷機(jī)的基本運(yùn)行原理

環(huán)冷機(jī)的驅(qū)動裝置由兩套互成162°的傳動系統(tǒng)組成。兩套系統(tǒng)都是懸掛在固定的門形框架上的，整個傳動系統(tǒng)可以繞門形框架上的軸產(chǎn)生少量轉(zhuǎn)動以吸收回轉(zhuǎn)框架運(yùn)行過程中的震動。環(huán)冷機(jī)的臺車體是用鉸鏈連接在回轉(zhuǎn)框架上的，臺車體在受料區(qū)域接受從給礦漏斗卸下的熾熱的燒結(jié)礦后，隨回轉(zhuǎn)框架沿水平圓形軌道做圓周運(yùn)動。在卸礦區(qū)，水平圓形軌道改為向下彎曲的曲軌，裝滿燒結(jié)礦的臺車體底板隨曲軌軌跡傾斜，將冷卻的燒結(jié)礦從排料斗卸出，完成一個循環(huán)。

2 環(huán)冷機(jī)運(yùn)行中漏風(fēng)現(xiàn)象的成因及解決方法

（1）環(huán)冷機(jī)在運(yùn)行時出現(xiàn)的漏風(fēng)現(xiàn)象類型及成因。

環(huán)冷機(jī)在運(yùn)動過程中，臺車與下部風(fēng)箱在運(yùn)動時存在相對關(guān)系，而這兩個部門內(nèi)部本身存在一定溫度差異，導(dǎo)致其內(nèi)部因溫度的不同而產(chǎn)生不同程度的壓力值，但在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中必須保證其內(nèi)部壓強(qiáng)的穩(wěn)定，因此則必須做好密封工作，以免因內(nèi)外壓強(qiáng)交換導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。但實(shí)際上，由于受到部分因素的影響，環(huán)冷機(jī)的臺車、下部風(fēng)箱以及燒結(jié)礦在運(yùn)行過程中仍舊會出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，其主要類型和成因包括以下幾種：

第一，臺車在運(yùn)動過程中需要針對其風(fēng)室位置進(jìn)行密封，但由于臺車內(nèi)部本身具有高溫特點(diǎn)，且在運(yùn)動時因長期磨損導(dǎo)致其密封板受到摩擦、高溫和壓強(qiáng)多種條件的壓迫與影響，導(dǎo)致密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)熱脹現(xiàn)象，最終導(dǎo)致密封條出現(xiàn)嚴(yán)重變形，最終極易導(dǎo)致臺車部位出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。一旦造成漏風(fēng)，則極易導(dǎo)致煙氣被泄漏，導(dǎo)致煙氣在循環(huán)過程中產(chǎn)生的溫度逐漸降低，不僅增加了循環(huán)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷程度，同時也極易增加環(huán)冷機(jī)在運(yùn)行過程的電力能耗，而一旦出現(xiàn)這種泄漏現(xiàn)象必須等待燒結(jié)過程停止才能夠進(jìn)行維修，反而使臺車運(yùn)行效率更加低下。

第二，一般情況下在針對環(huán)冷機(jī)的臺車和下部風(fēng)箱進(jìn)行密封時均采用最為有效的橡膠材料密封結(jié)構(gòu)，主要是為了借助橡膠材料耐磨性強(qiáng)、硬度高、彈性強(qiáng)的主要特點(diǎn)，以確保能夠延長并提升環(huán)冷機(jī)的密封水平，但由于橡膠材料本身材質(zhì)在長期與氧氣接觸過程中會出現(xiàn)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致整體彈性不斷降低，同時使用時間長的橡膠材料老化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，例如在使用過程中一旦啟用燒結(jié)余熱回收裝置，其產(chǎn)生的高溫輻射會導(dǎo)致橡膠密封材料極易出現(xiàn)破損，而臺車在運(yùn)動過程中其底部位置極易與燒結(jié)礦極易與橡膠密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)接觸、摩擦情況，因長期磨損和碰撞，極易導(dǎo)致密封橡膠出現(xiàn)破損甚至斷裂現(xiàn)象，致使漏風(fēng)情況出現(xiàn)。

第三，因環(huán)冷機(jī)在最初設(shè)計(jì)中需要將臺車欄板與煙道集氣罩之間留下一定距離，便與臺車的正常運(yùn)行。但在實(shí)際使用過程中，在燒結(jié)礦燒結(jié)之后需要借助集氣罩將待遇余熱的煙氣進(jìn)行回收再利用，但實(shí)際上當(dāng)煙氣產(chǎn)生時會因臺車欄板與集氣罩中的距離進(jìn)入冷空氣導(dǎo)致煙氣被吸走，不僅影響煙氣回收率，同時也極易導(dǎo)致臺車內(nèi)部溫度受到影響，無法充分發(fā)揮密封結(jié)構(gòu)的作用，出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。

（2）針對環(huán)冷機(jī)密封現(xiàn)象的解決方法。

第一，在針對風(fēng)箱部位進(jìn)行密封時，除了其余部位使用常規(guī)橡膠密封材料，頭部、尾部均采用金屬密封材質(zhì)，一方面可在臺車與其他部位碰撞時避免出現(xiàn)磨損和擦傷，另一方面可通過結(jié)合金屬材質(zhì)提升密封結(jié)構(gòu)質(zhì)量，延長其使用壽命，進(jìn)一步提升其密封程度；第二，在環(huán)冷機(jī)運(yùn)行之前應(yīng)當(dāng)根據(jù)其具體需求選擇適合的潤滑油，并借助自動補(bǔ)充設(shè)備及對滑道添加潤滑劑，提升其滑動穩(wěn)定性和暢通性，減少漏風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生概率；第三，及時針對臺車的滑動軌道進(jìn)行改造和優(yōu)化，可借助涂抹耐溫膠、增加擋風(fēng)板或鋼圈等方式降低溫度的散出，并對外界冷空氣進(jìn)行阻擋，盡可能維持臺車內(nèi)部溫度，降低漏風(fēng)率；第四，可在臺車側(cè)面以及支架區(qū)域設(shè)置彈簧石墨條，借助石墨硬度低、阻擋摩擦能力強(qiáng)、耐高溫以及抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)對側(cè)面和支架處的密封結(jié)構(gòu)加以保護(hù)，減少并避免內(nèi)部高溫的泄露。

3 針對環(huán)冷機(jī)密封形式的優(yōu)化途徑及效益

雖然以上措施能夠在一定程度上減少漏風(fēng)現(xiàn)象的出現(xiàn)，但由于這些解決方法只能在短期內(nèi)對密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)和提升，但在長期使用過程中仍舊極易出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，就目前來看，我國各個生產(chǎn)工廠內(nèi)使用的環(huán)冷機(jī)在使用過程中有60%以上的環(huán)冷機(jī)仍舊存在密封問題，為此，必須針對環(huán)冷機(jī)的密封形式加以優(yōu)化。

而對所有密封形式中的問題進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，絕大部分密封出現(xiàn)問題時主要是因?yàn)橄鹉z密封材料的老化速度快，出現(xiàn)破損后導(dǎo)致漏風(fēng)現(xiàn)象出現(xiàn)。

現(xiàn)有柔磁性密封技術(shù)被提出。該技術(shù)主要借助磁性剛刷，在鋼刷與環(huán)冷機(jī)相應(yīng)位置進(jìn)行摩擦和接觸的時候會通過涂刷精礦粉的方式提升臺車等位置的密封程度，既不會受溫度影響，同時也能夠提升整體密封程度，避免漏風(fēng)現(xiàn)象。在使用該密封形式對環(huán)冷機(jī)進(jìn)行優(yōu)化時主要針對環(huán)冷機(jī)底部、臺車橫梁等位置。

3.1 對環(huán)冷機(jī)底部密封的優(yōu)化

環(huán)冷機(jī)底部密封包括彈性裝置、底部密封裝置和內(nèi)部柔磁性密封裝置。彈性密封裝置的主要是增加接觸的緊密性。磁性鋼刷和精礦粉一起對環(huán)冷機(jī)底部密封。為了保證密封效果，兩者要具備適當(dāng)?shù)膶挾?。?nèi)部柔磁性密封鋼刷與內(nèi)部接觸摩擦，形成密封。

3.2 對臺車橫梁密封的優(yōu)化

為了預(yù)防燒結(jié)礦卡料，環(huán)冷機(jī)的橫梁與臺車體之間設(shè)計(jì)一定的距離，現(xiàn)有技術(shù)中大多數(shù)是采用橡膠密封。為了增加使用壽命，保證密封效果，更換成柔磁性密封技術(shù)。

3.3 優(yōu)化環(huán)冷機(jī)密封形式后產(chǎn)生的效益

第一，通過對環(huán)冷機(jī)密封形式進(jìn)行優(yōu)化，可大幅度降低生產(chǎn)冷卻過程中粉塵氣體總量，同時借助該種優(yōu)化形式可減少設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪音，提升環(huán)境水平；第二，優(yōu)化后的密封形式耐高溫效果更佳，且在冷卻后產(chǎn)品質(zhì)量得到提升，而借助該密封形式可降低對橡膠密封結(jié)構(gòu)的磨損率和更換率，節(jié)省電能消耗、延長環(huán)冷機(jī)使用壽命，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的；第三，通過該密封形式可減少煙氣的散發(fā)量，極大程度地提升了對煙氣的回收率，并及時對粉塵氣體進(jìn)行有效控制，進(jìn)一步提升環(huán)冷機(jī)的使用效率，保證并提升了生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益及社會效益。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)環(huán)冷機(jī)密封形式在使用過程中產(chǎn)生的能耗及損害均較大，不僅影響環(huán)冷機(jī)整體使用效率，同時對環(huán)境和成本經(jīng)濟(jì)均產(chǎn)生影響，而經(jīng)過優(yōu)化后的環(huán)冷機(jī)密封形式不僅能夠節(jié)省能耗，同時也能夠最大限度地提升生產(chǎn)企業(yè)的綜合效益，為進(jìn)一步滿足我國長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)提供有利條件。

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