燒結(jié)環(huán)冷機(jī)密封技術(shù)

宋立麗 劉昕（北京碩人海泰能源科技有限公司，北京 100120）

燒結(jié)環(huán)冷機(jī)密封技術(shù)

宋立麗 劉昕（北京碩人海泰能源科技有限公司，北京 100120）

燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的漏風(fēng)率直接影響著燒結(jié)礦的品質(zhì)和燒結(jié)工藝節(jié)能降耗指標(biāo)。現(xiàn)有密封技術(shù)只是針對漏風(fēng)問題的基本解決方案，難以從根本上降低環(huán)冷機(jī)的漏風(fēng)率。針對環(huán)冷機(jī)的漏風(fēng)問題，本論文提出了柔磁性和鋼刷密封的綜合治理建議。

環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)；柔磁性；密封

1 背景

燒結(jié)礦冷卻是鼓風(fēng)機(jī)通過風(fēng)箱鼓吹冷卻風(fēng)或是循環(huán)風(fēng)冷卻燒結(jié)礦，燒結(jié)礦在環(huán)冷機(jī)上由進(jìn)料700℃～800℃降低到100℃～200℃，同時燒結(jié)機(jī)冷卻風(fēng)溫度上升到150～450℃。

我國燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率大多數(shù)在50%-60%，國外燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率已減少到30%。燒結(jié)環(huán)冷機(jī)密封效果差，漏風(fēng)嚴(yán)重，不僅降低了燒結(jié)礦的冷卻效果，影響環(huán)冷機(jī)產(chǎn)量和質(zhì)量；還增加了冷卻風(fēng)機(jī)電耗，增加運行成本；漏出的含粉塵氣體污染周邊環(huán)境。余熱利用是燒結(jié)節(jié)能的重要發(fā)展方向，我國大多數(shù)鋼鐵公司都具有燒結(jié)余熱發(fā)電系統(tǒng)，燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)，嚴(yán)重影響到鍋爐進(jìn)口煙氣溫度，降低鍋爐產(chǎn)汽量。

因此，燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)會嚴(yán)重影響燒結(jié)工藝生產(chǎn)和燒結(jié)余熱的回收利用，在現(xiàn)實生產(chǎn)中要嚴(yán)格控制與降低。

2 漏風(fēng)原因分析與解決方案

燒結(jié)環(huán)冷機(jī)是連續(xù)運動設(shè)備，臺車與下部風(fēng)箱存在著相對運動。由于兩者之間存在溫度差和壓力差，需要進(jìn)行密封，以減少由壓差和溫差造成的空氣流動而形成的漏風(fēng)。一般情況下，燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的密封是將耐高溫的橡膠板固定安裝在臺車的上下部或風(fēng)室煙罩上，通過橡膠板與鋼板之間的滑動，來對臺車與風(fēng)室和煙罩處的間隙進(jìn)行密封。

(1)風(fēng)室處密封板由于臺車在運動中的上下左右竄動，并且在高溫?zé)煔庾饔孟拢斐上鹉z密封板磨損變形嚴(yán)重，密封性較差，這種缺陷使環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)率達(dá)30%-40%，這不僅大幅度降低了煙氣的再循環(huán)利用率，降低了循環(huán)煙氣的溫度，影響發(fā)電量，同時補充大量的外漏煙氣，大幅增加循環(huán)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，影響了余熱煙氣的利用，增加了電耗，對這些缺陷處理，必須等燒結(jié)工序有較長時間的停產(chǎn)，才能進(jìn)行局部檢修。

(2)燒結(jié)環(huán)冷機(jī)臺車與下部風(fēng)箱之間使用橡膠密封，其優(yōu)點是良好的耐磨性、彈性和硬度。存在的問題是橡膠長時間使用容易老化，降低橡膠的使用壽命，容易在此處產(chǎn)生漏風(fēng)。其原因是：一是高溫環(huán)境，燒結(jié)環(huán)冷機(jī)長年在高溫環(huán)境下運行，密封橡膠容易老化，特別是增加燒結(jié)余熱回收裝置以后，密封橡膠的熱輻射被加強，加速其老化速度；二是，高粉塵環(huán)境，高粉塵環(huán)境增加了橡膠摩擦；三是運動與碰撞，臺車底部或者冷卻的燒結(jié)礦與橡膠碰撞，導(dǎo)致橡膠斷裂。上述原因，導(dǎo)致橡膠密封的壽命只有30～90天，密封橡膠出現(xiàn)破損后漏風(fēng)率增加，高達(dá)50%以上。

(3)碰撞會導(dǎo)致橡膠的形變，卸掉燒結(jié)礦后，臺車的橫梁與形變后的密封膠接觸不好，形成漏風(fēng)。

(4)為了減少碰撞，燒結(jié)環(huán)冷機(jī)設(shè)計時會在臺車欄板與煙道集氣罩之間留有空間。當(dāng)增加燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)后，余熱收集是通過煙道集氣裝置進(jìn)行，由于高溫?zé)煔獯罅勘怀樽撸O(shè)計時留有的空間就會有大量的冷空氣進(jìn)入，從而影響余熱裝置的煙氣進(jìn)氣溫度，蒸汽機(jī)產(chǎn)生蒸汽溫度，影響余熱利用效率。

(5)管道、風(fēng)箱的磨損以及煙道卸灰閥的漏風(fēng)、占漏風(fēng)率的5%到10%。

針對以上問題，一般燒結(jié)廠采用的解決方案，如下：

風(fēng)箱的起始和尾部都是采用金屬密封板封裝，以漏料帶來的碰撞損傷和最大程度的降低漏風(fēng)率，延長設(shè)備使用壽命；

在滑道上增加潤滑油溝，使用自動補液裝置添加潤滑油，降低漏風(fēng)率；

利用石墨不易變形、摩擦系數(shù)低、耐高溫、耐腐蝕等特點，臺車側(cè)面和支架處安裝彈簧石墨條，減少空氣外漏；

對臺車滑動軌道進(jìn)行密封改造，比如增加鋼圈、耐溫膠、擋風(fēng)板等等。

3 環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)綜合治理建議

我國現(xiàn)有的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的漏風(fēng)率有的高達(dá)60%，以上基本措施雖然可以達(dá)到一定的效果，但是有很多缺陷，需要進(jìn)一步改善提升。

橡膠密封易老化，破損后漏風(fēng)率增加。針對以上問題，柔磁性密封技術(shù)是主要代替技術(shù)之一。柔磁性密封技術(shù)是以磁性鋼刷為核心，增加精礦粉。磁性鋼刷的作用是與環(huán)冷機(jī)相關(guān)部件摩擦，起到密封效果。精礦粉吸附在鋼刷上，形成柔磁層，增加密封效果。柔磁性密封技術(shù)主要應(yīng)用在環(huán)冷機(jī)的底部、臺車橫梁和風(fēng)罩。

3.1 環(huán)冷機(jī)底部密封

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)膶挾取?nèi)部柔磁性密封鋼刷與內(nèi)部接觸摩擦，形成密封。

3.2 臺車橫梁密封

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 煙罩密封

為了保證燒結(jié)余熱的利用效果，環(huán)冷機(jī)集風(fēng)罩兩側(cè)一般是采用耐熱傳輸帶或石棉布，兩者共同的缺點是易老化，壽命短。磁性鋼刷具有良好的耐高溫特性，在保證密封效果的同時，增加使用壽命。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

環(huán)境方面，改造后，漏出的含粉塵氣體減少，噪音降低，現(xiàn)場周邊環(huán)境改善。

燒結(jié)礦產(chǎn)品與工藝方面，燒結(jié)礦冷卻效果提高，品質(zhì)提升；新的密封體系能夠耐受高溫，減少更換新橡膠密封的費用和頻率；減少冷卻風(fēng)量，節(jié)約電耗；燒結(jié)礦冷卻效果提升，下游皮帶壽命延長。

余熱回收方面，提升余熱回收進(jìn)口溫度，余熱發(fā)電效率提升。

5 結(jié)語

提升燒結(jié)礦品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本和節(jié)能降耗是燒結(jié)廠的主要發(fā)展方向。而漏風(fēng)問題是燒結(jié)廠的關(guān)鍵技術(shù)，柔磁性和鋼刷綜合密封技術(shù)可以控制好漏風(fēng)率，有利于提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、增加余熱回收效果，同時改善周邊環(huán)境。

[1]薛俊虎.燒結(jié)生產(chǎn)技能知識問答.北京.冶金工業(yè)出版社2004.

[2]邱耕，吳立水，齊志軍.燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)提升發(fā)電能力技術(shù)實踐.全國煉鐵原料學(xué)術(shù)會議,2015.

[3]鄭瑩，蔡九菊，董金玲.燒結(jié)環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)問題的研究.全國能源與熱工學(xué)術(shù)年會,2015.