電解槽支撐輥密封裝置改進與安裝

呂孟靜

（中國寶武鋼鐵集團寧波寶新不銹鋼有限公司，浙江寧波 315807）

0 引言

寶新不銹鋼有限公司2AP 機組由德國ANDRITZ 有限公司設計制造，是一條熱帶退火酸洗機組，用來加工AISI 300 系列（304、304L、316 和316L）、AISI 400 系列（鐵素體鋼種409和430，馬氏體鋼種410 和420，包括SUS420J1 和SUS420J2）冷軋不銹鋼帶。其規格為：寬度650～1350 mm，厚度0.3（0.25）～3.0 mm，不合格標準±10%，工藝速度最高80 m/min。主要設備由開卷機、入口活套、退火爐、酸洗段、出口活套、卷取機等組成，其中酸洗段包括以硫酸鈉為電解質的電解酸洗、以硝酸為電解質的電化酸洗段、以硝酸和氫氟酸為混合酸的酸洗、刷洗清洗段和最終沖洗段（圖1）。為得到良好的帶鋼表面質量，帶鋼必須完全浸沒于中性鹽介質中，故在每個槽體與槽體之間安裝了1 根支撐輥來帶動帶鋼，同時起到輔助支撐作用。自投產以來，每根支撐輥兩側的迷宮密封長期存在中性鹽泄漏的問題，由于中性鹽介質具有一定的腐蝕性、滲透性、常溫下易結晶等特性，現場環境出現“臟亂差”現狀，并浪費能源（圖2）。

1 存在問題

（1）密封結構。哈弗迷宮密封出現外泄漏后，無法及時進行處理，機組需停機調整，拆裝工序復雜。

（2）密封材料。PPH 材料的哈弗迷宮密封由于材料特殊性，中性鹽溫度高會造成密封受熱變形，導致密封間隙在使用過程中逐步變大，使用周期短，頻繁外泄漏。

（3）介質回流。哈弗迷宮密封中性鹽介質回流量大，所需循環泵的功率增大，導致電能消耗大。

2 改進內容

（1）改進密封形式。將哈弗迷宮密封裝置改進為動靜環機械密封裝置（圖3）。

圖1 電解段工藝設備局部

圖2 PPH 哈弗密封裝置使用狀況

圖3 機械密封裝置

（2）改進密封材料。將原PPH 材料改進為機械動靜環+氟橡膠套+不銹鋼支承板等，延長使用壽命（圖4）。

圖4 機械密封組件

（3）改進調節方式。動靜環與安裝板采用耐酸橡膠連接及調節螺母，實現迷宮密封裝置動靜間隙微調，可實現液體零回流，徹底消除熱脹冷縮和磨損間隙增大引起的泄漏。

3 安裝使用方法

安裝方法：①首先將動、靜環機械密封與動、靜波紋橡膠套提前裝配到位（預組裝）；②將安裝板和動、靜環裝配件臨時固定于新輥上（預組裝）；③將新輥吊裝到輥子框架上，先臨時固定安裝板，便于輥子找正后逐步固定；④安裝靜環橡膠套；⑤通過擰緊調節板上的螺栓進行調節動、靜環的壓緊力，調整機械密封間隙后固定止擋環。

4 實際使用及效果

該新型機械密封裝置使用至今未出現本體泄漏等問題，將密封裝置的使用壽命從原來的4 個月提高到12 個月以上。降低了泵馬達的功率，由原先的45 kW 降低到37 kW，泵流量從原先300 m3/h 降為目前的250 m3/h，降低了中性鹽循環泵的耗電量，機組年節約電費8.3 萬元（圖5）。同時，實現了機組循環泵的互換性，降低備件庫存。可實現支撐輥端部中性鹽零回流，消除中性鹽介質跑、冒、滴、漏現象，改善了現場環境。自2019 年4 月投入使用后，未出現中性鹽介質泄漏等問題（圖6，圖7）。

圖5 改進前后效果

圖6 原哈弗密封泄漏

圖7 改進后機械密封

5 總結

對于類似用中性鹽電解的不銹鋼冷線退火酸洗，其支撐輥機械密封裝置可按照上述方法進行改進，完全可以在同類企業進行推廣使用。