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)
摘 要 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。
關(guān) 鍵 詞 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210m2，于2007年12月份建成投產(chǎn)。配套的環(huán)冷機(jī)冷卻面積235m2，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。
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)車上的橡膠動(dòng)密封件與固定在風(fēng)箱上的傾斜密封板形成接觸。臺(tái)車與給礦端部的密封是通過(guò)固定在臺(tái)車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±60mm 時(shí)仍然保持密封效果的完好。
(2) 設(shè)有防止臺(tái)車掉輪系統(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。
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12kwh /t 提高到17kwh /t～19kwh /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?，相?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。
5 參考文獻(xiàn)
［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，2
013:1－6．
［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．
［3］ 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．