孟勇
(唐鋼中厚板材有限公司,河北 唐山 063000)
燒結機是燒結廠的核心設備,漏風是燒結機存在的普遍問題。臺車滑道、頭尾部密封、燒結臺車本體的漏風情況占整體漏風率的60%,風箱轉角處、卸灰閥、膨脹節處約占30%,抽風系統除塵器前后約占10%。燒結機普遍存在滑道的密封效果差、滑道磨損嚴重和漏風率偏高的問題,燒結機整體漏風率一般在40%~60%。如果燒結機漏風嚴重,還會增加整個燒結過程工藝電耗,造成巨大的能源浪費,直接影響經濟效益。
臺車與風箱之間的漏風;燒結機密封普遍采用固定滑道和浮動游板的方式對臺車與風箱之間密封。其原理是依靠上部的微量彈性結構與固定滑道之間的摩擦實現密封,并且在摩擦接觸面添加潤滑油脂進行潤滑。但這種密封方式存在潤滑油消耗量大、密封不嚴,漏風嚴重,滑板槽需要經常更換等缺陷,導致人力和資金的浪費。
(1)由于工作環境溫度波動太大,使工作狀態下的浮動游板的實際寬度與臺車密封槽的寬度很難協調,常常由于溫度較高,熱膨脹較大使游板寬于臺車密封槽,以致浮動游板被卡死成為固定游板,導致臺車游板與固定滑道之間出現縫隙漏風,或由于溫度較低,使游板過窄,雖能上下自由浮動,卻使其浮動游板和游板槽之間有3毫米的間隙,在燒結生產中形成臺車兩側大量的漏風,增加了風機負荷,電能升高,周圍環境惡劣,噪音過大,造成大量的能源浪費。而現有的通過更換密封游板和游板槽的辦法來治理漏風不能從根本上解決問題,治理漏風的效果也不好。所以漏風治理勢在必行。
(2)滑道磨損嚴重,滑道部位工作溫度遠高于普通潤滑脂的使用極限溫度,潤滑脂在此條件下極易結焦、蒸發、氧化,變稀流失,導致彈性密封板與滑板間無潤滑,產生干摩擦造成磨損,滑道磨損變形又加劇了漏風,從而形成惡性循環,不得不進行更換,增加維修成本。
(3)油潤滑方式及使用的油路分配器不適應現場工作環境,造成各潤滑點因所處的位置離油泵的遠近、距離的大小不同,出現某些點供油多、某些點供油少,并且潤滑油油路經常堵塞,導致滑道和游板之間形成嚴重的干磨,既增加了燒結機的運行阻力,也大大降低了游板和滑道的使用壽命,只能等到檢修時才能吊走臺車,人工清理油槽。燒結機的密封效果差導致燒結機利用系數低,單位能耗過高,而且還影響燒結礦的產量及質量,已經嚴重制約了燒結生產的順利進行。
(4)風箱內壁轉角處的漏風。新投入使用時沒有問題,但長時間的使用后會在轉角等處形成漏風,漏風的主要原因是燒結機長期在負壓較高的狀態下運行,運行時產生的抖動、停機與運行溫差大、強度變形、焊口開裂、形成漏風。漏風往往不易發現,比較隱蔽,修復的人員需要特別認真,消耗工時長。
(5)卸灰閥處的漏風;燒結機在運行時臺車蓖條間隙處會有漏料,漏料在卸灰閥排料,卸灰閥長時間的往復運動產生磨損形成間隙漏風,因卸灰閥數量較多,修復、更換產生的人工費用較高。
(6)膨脹節處的漏風。軟連接是煙道與主抽風機間的軟性連接,燒結機運行時主抽風機產生的高頻率振動形成磨損,造成間隙漏風。
為了改變這種現狀,陸續采用了橡膠板式密封方式,有的橡膠板在臺車上,有的橡膠板在風箱側壁上,有的側面接觸,有的底斜面接觸。這種改變雖然短時期內減少了漏風量,但是和老式燒結機動、靜膠皮密封一樣,由于側密封的密封材料為柔性材料,使用過程中柔性材料怕擠壓、尖狀物碰撞,臺車跑偏損壞等,容易造成柔性密封材料撕裂和磨損,導致產品壽命短,更換頻繁,費用高昂,給單位帶來了無盡的煩惱。對燒結機側密封進行系統的分析過程中發現:浮動游板和游板槽之間的3毫米的間隙和游板彈簧使用過程中失效是導致原有結構漏風的重要因素。至于潤滑脂在潤滑中產生的問題則是輔助性的,完全可以采用其它方式替換。換句話說,如果改造措施合理,浮動游板和滑道直接接觸式密封仍然是燒結機側密封最好的密封方式,它具有不怕臺車跑偏、不怕軌道積料并且堅固耐用密封性能好等不可替代的優點。為了提高生產作業率、提高燒結礦質量、降低能源及物料消耗,徹底解決燒結機漏風的問題,我公司采用了燒結機自潤滑密封系統,通過全新的雙浮動自潤滑密封結構形式徹底解決燒結機的漏風現象,而且系統維護簡單。
方案實施過程中,不改動燒結機的主體結構,在目前燒結臺車基礎上去掉原有的游板,在該位置安裝水平動合金板;取消滑道并且降低滑道支撐梁的高度,在該位置安裝滑道自潤滑密封系統。滑道自潤滑密封系統由自潤滑密封板(減少運行阻力、提高使用壽命)、側密封、限位裝置、彈性支撐機構、基礎支持等部分組成。使動、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定的與臺車下動密封始終貼合,保持良好的密封效果,阻止粉塵通過。同時在側面裝有不銹鋼密封板,阻止粉塵進入系統內。由于是全金屬自潤滑密封裝置,解決了耐高溫和潤滑油脂消耗難題,設備免于維護,并能確保密封性能始終處在良好的狀態下運行。本方案旨在提供一種降低漏風、提高燒結負壓、節約用電量、降低燒結返礦率、提高燒結機利用系數、減輕維護的新式燒結機密封裝置,降低煙氣排放量可使用戶環保達標。該方案適應性強,密封效果好,免維護,使用壽命長,能適用于縱向偏移量比較大的燒結機。
與現在廣泛使用的傳統滑道密封相比具有以下優點。
(1)技術特點。①密封效果優異。新型的燒結機滑道自潤滑密封系統采用了全密封式的游板和游板槽結構,將密封結構直接安裝在臺車下方,從根本上解決了原有游板與游板槽之間的漏風問題,并且擁有充分的調整量,可以隨臺車跑偏和上下的偏移進行系統的自我調整,適應臺車因磨損、換輪(新舊輪的不同)、塌腰、精度不高等各種運行工況。②原有滑道密封需要潤滑,消耗的大量的潤滑油脂,檢修不方便,并且潤滑油在高溫下被吸入風箱內形成的油煙影響了靜電除塵器等設備的正常運行和使用壽命。新型的滑道自潤滑密封系統采用特殊材料并且具有自潤滑特性,運行過程中無需消耗潤滑油,即可達到自潤滑的目的,節省了大量潤滑油脂的消耗,無污染,保護環境和設備。③燒結機在長時間運行下軌道水平度會有不同程度的磨損導致誤差,原有的靜密封是固定的滑道無法做出調整,導致大量的漏風。新式密封改固定滑道為浮動滑道,增加彈簧活動量,確保彈簧無卡滯,確保浮動滑道補償時靈活自如,通過彈簧的自動補償功能確保滑道在磨損后仍保持密封功能。浮動滑道解決了游板變形、彈簧失去彈性而使滑道密封失去密封效果,造成燒結系統密封不嚴、漏風量增大的問題。④全金屬結構,不怕臺車跑偏,不怕軌道被墊起不平,不怕磨損,不怕過熱。⑤傳統滑道密封油潤滑系統下,由于油路的經常堵塞與導油管處的外漏導致原有滑道游板形成干磨,燒結機運行阻力增加,加大了燒結的耗電量,并且使原有設備壽命大大降低。新式滑道自潤滑密封系統的靜密封采用特殊材料并且運行摩擦阻力可調節,大大降低燒結機的運行阻力。其摩擦力僅僅是原有摩擦力的三分之一左右。使用后,不僅燒結機運行阻力大幅度降低、耗電量降低,而且增加了燒結密封系統的使用壽命。設備兩年內免維護。⑥擁有臺車掉輪保護系統,在掉輪時能保護自潤滑密封系統不受損壞。
(2)節能降耗。在確保燒結質量的同時,由于穩定的密封效果,燒結生產中有效風量增加,在改后與改前工況情況基本不變的情況下,風機電流、單位產品電耗、能耗大幅降低。
(3)提高生產效率。燒結機自潤滑密封系統有效解決了燒結機的漏風問題,燒結礦質量得到了提高,并且燒結終點能在預定的區域內完結,保證了燒結生產線的正常運行,降低了燒結的返礦率。
(4)使用壽命長。由于燒結機滑道自潤滑密封系統內運動部件與靜止部件之間為金屬結構,同時采用自潤滑形式,彼此摩擦阻力小,并且彈性浮動量可自由調節,與傳統滑道密封相比密封系統的使用壽命得到了很大提高,設備兩年內免維護。
(5)現場環境得到改善。采用燒結機自潤滑密封系統,漏風率大幅度降低,減少了因現場漏風量大出現的噪音。
(6)降低了工人的勞動強度。結構獨特,免維護。由于取消了潤滑油系統,所以檢修時無需吊走臺車清理油路,實現了免維護。
綜上所述,改造自潤滑密封系統后每年為公司帶來較大的效益,還不包括提升高爐增產效益、降低返礦率、改善燒結礦品質以及環保效益帶來的收益,因此效益十分可觀。
通過進行燒結機密封改造,可使燒結機周邊環境得到改善,同時設備安裝后,因為采用接觸式自潤滑密封形式,設備在運行中可保證使用壽命達3年以上,人工維護成本降低。確保燒結機改造后一直在良好的密封狀態下平穩運行,密封效果保持不變。所以帶來的經濟效益遠比“保守推算”的更加可觀。