新型機械密封在柳鋼2號360m2燒結環冷機的應用與改進

嚴武輝

（柳州鋼鐵股份有限公司，廣西 柳州 545002）

柳鋼2號360m2燒結環冷機2010年8月投產，有效冷卻面積為396m2。臺車與風箱之間密封是用橡膠板固定在風箱頂部與臺車底部平面摩擦密封，臺車體與三角梁之間也是采用橡膠密封。在實際生產中，存在橡膠密封板被撕裂、磨損嚴重、高溫碳化等問題，從而導致密封失效[1]。每次停機檢修必須更換損壞的密封膠板，維護工作量大，維修成本高。2017年5月，利用燒結機提效改造機會，借鑒了國內環冷機密封改造的先進做法，決定采用機械密封裝置對全部密封部件進行改造。

1 改造前環冷機密封形式

環冷機密封形式采用傳統的膠板密封，如圖1所示。膠板密封不適合在環冷機持續高溫的工況環境下使用，存在一定的設計缺陷，造成了能源浪費、環境污染等問題，而新型密封系統整體是在充分考慮現場工況條件下進行的升級改造，具有漏風率低、使用周期長、維護量小、經濟效益顯著等特點[2]。

圖1 傳統密封裝置簡圖

2 環冷機的密封改造

2.1 風箱的動靜密封改造

該密封裝置在臺車下欄板底部焊接一塊厚度20mm的摩擦板，摩擦板與臺車體一起運動，稱為動密封。在環冷機回轉水平梁上安裝由密封板、彈簧、擋塊、限位桿組成的靜密封。利用彈簧將靜密封板頂起與臺車欄板下部動密封板接觸，起到密封作用，彈簧壓縮量約5mm左右。考慮到環冷機運轉跑偏情況，動密封板寬度為300mm，靜密封板寬度為80mm，預留了較大的移動量，解決了跑偏引起的漏風問題。為防止風箱內部積料卡死彈簧，造成靜密封無法彈起而漏風，在靜密封組件靠近風箱內側，加裝2mm不銹鋼擋塵板。

該機械密封根據現場環冷機框架情況，由若干段組成。安裝時靜密封組件焊接在回轉體水平梁上，水平度微調即可保證。動密封焊接在臺車下欄板下部，因下欄板有下沉情況，所以焊接動密封板時應測量每塊動密封水平度及標高。水平度及標高誤差應控制在1mm內。

機械密封組件裝配形式如圖2所示。

圖2 機械密封組件裝配

2.2 三角梁密封改造

臺車端部三角梁處的機械密封原理類似于風箱密封，也是利用彈簧彈力將密封板壓縮在三角梁處，起到密封作用。根據三角梁形式，三角梁處的機械密封分為三段，一段水平安裝（圖3），兩段傾斜安裝（圖4）。

圖3 三角梁機械密封水平段裝配

圖4 三角梁機械密封傾斜段裝配

3 存在問題及改進

該類型機械密封首次在柳鋼燒結環冷機應用，在使用過程中出現了靜密封被刮翻、環冷機跳閘等情況，對生產造成了不利影響。但是通過分析調整，機械密封達到了使用效果。在運行使用過程中應注意幾個方面。

一是要保證安裝質量，動密封水平度及標高是關鍵。所有內外環的動密封板應在同一高度。如動密封板高低不同，在環冷機運轉過程中，靜密封彈簧壓縮量不同，可能會出現動密封板鏟翻靜密封導致卡阻。在運行過程中如上下欄板螺桿松動要及時緊固，并加焊定位塊，放置下欄板下沉。

二是要注意密封板的倒角，動密封板倒角的尖角應該在上側，靜密封板倒角尖角應在下側。這樣運行過程中就不會相互干涉鏟翻。

三是要注意靜密封板彈簧壓縮量，根據經驗壓縮量在5mm左右比較合適。如果壓縮量太大，在開停機時如果卸料區臺車底部積料沒有清理，臺車體會上浮，動密封板會與靜密封板產生干涉。可以通過在靜密封導向裝置上加焊限位來調整彈簧伸縮量。

4 環冷機機械密封使用效果

2號360m2燒結環冷機機械密封安裝后，現場漏風及揚塵情況減少，改善了工作環境。從運行來看，節電效果較好。機械密封使用時間長，基本上免維護，解決了改造前每次檢修都要安排大量人力更換密封膠板的問題，極大的減輕了職工勞動強度。

5 結語

本文通過對新型機械密封在柳鋼2號360m2燒結環冷機的應用與改進進行分析，實現了循環風機頻率值隨燒結工況波動自動調優，合理分配冷卻風量，確保了燒結工藝的冷卻效果，大幅度提升生產效率。