齐凤来 范文生 司新国 殷广超 何友金
( 河钢集团唐钢公司铁部)
摘 要 针对环冷机原有橡胶密封方式，在生产中存在橡胶密封动静密封损坏严重、热风泄露、环境温度升高的现象，唐钢炼铁部对中厚板区2#烧结环冷机的密封进行了改造，采用了包容式机械密封系统。改造后有害漏风率显著下降，改善了环冷机的冷却效果，提高余热发电量，取得了一定的经济效益。
关 键 词 烧结 环冷机 密封改造 余热回收
0 前言
唐钢中厚板公司2#烧结机烧结面积210m2，于2007年12月份建成投产。配套的环冷机冷却面积235m2，为水泥烟道送风的鼓风环冷机。该环冷机的密封件为橡胶材质，在余热发电投入使用后，由于回风温度的升高，导致橡胶密封板的损耗加剧，有害漏风增加，不仅影响了余热蒸汽的回收量、增加了吨矿冷却电耗、密封维护费用升高，还造成了环冷机的回转框架、车轮轴承等部位工况恶化。唐钢炼铁部尝试使用废旧皮带自制密封板，虽然达到了降低维护费用的效果，由于依然采用橡胶的材质，未能从根本上解决问题。
针对运行中存在的问题，唐钢炼铁部对环冷密封系统的检修、维护思路作了相应的调整，将环冷机密封由橡胶材质改为金属材质，经过系统的分析论证之后选择了包容式机械密封，经现场几个月的应用和运行，效果良好。
1 原橡胶密封的不足
1． 1 原橡胶密封的特点
2#环冷机采用橡胶动静密封形式，使台车密封板和水泥风道之间形成密封腔，动静密封的结构形式如图1所示( I 为动静密封)。外侧密封板安装在移动台车上，与固定在风箱上部的橡胶静密封件接触，由于密封件的上端向内弯曲，在来自鼓风机内部压力作用下，保证密封面的接触良好。内侧密封是装在移动台车上的橡胶动密封件与固定在风箱上的倾斜密封板形成接触。台车与给矿端部的密封是通过固定在台车下部的橡胶板与端部密封上平面密封板的接触而实现的。
1． 2 橡胶密封的缺陷
余热回收发电项目投运后，环冷机回风温度升高，由于橡胶密封本身的材质特点，动静密封损坏严重，带来了一系列的不良后果。一是热风泄漏后的高温使环冷车轮轴承油脂消耗增加，润滑效果降低，使用寿命明显缩短； 二是环境温度升高也给点、巡检人员带来了点检困难；三是漏风量过大，在热量损失增加对余热回收发电的效率存在影响的同时，降低了烧结矿的冷却效果，冷却电耗升高。此外，由于热风吹出的散料容易堆积在静密封固定板与轨道之间，每次更换固定静密封的楔子都需要先将散料清理后才能进行。而安装在环冷台车上的动密封更换需要进入水泥风道，用梯子架高后进行人工拆除，劳动强度非常大。［1］
2 包容式机械密封改造
针对唐钢现有环冷密封装置存在的弊端，考虑到实际工艺装备情况，炼铁部经研究决定，对中厚板区2#烧结环冷机的密封装置进行改造，由橡胶密封改造为包容式机械密封。
2． 1 包容式机械密封的结构特点
该系统密封结构主要由安装在台车下密封板上的动合金密封板和安装在环冷机基础上的弹性静密封装置组成。其中静密封装置由弹性支撑机构、自润滑密封板( 减少运行阻力、提高使用寿命) 、限位装置、侧密封、基础支撑等部分组成。使动、静密封装置依靠弹性压力可以紧密贴合在一起，该金属静密封装置在限位装置与弹性支撑的作用下可以稳定的与台车下动密封始终贴合，保持良好的密封效果，阻止粉尘通过。同时在侧面装有不锈钢密封板，阻止粉尘进入系统内。由于是全金属密封装置，有效地解决了橡胶不耐高温和撕扯断裂难题，设备维护频率低，并能确保密封性能长期处于良好的运行状态。
2． 2 包容式机械密封的技术优点
(1) 由于动静金属密封水平接触面大的特点，能够有效的解决台车径向偏移( 跑偏) 导致密封失效的情况发生，能适应径向偏移量±60mm 时仍然保持密封效果的完好。
(2) 设有防止台车掉轮系统，在掉轮时能够保护静密封本体摩擦板不受损坏。
(3) 设有引导系统，在台车运行出现故障时能够避免对静密封本体的损伤。
(4) 轴端密封设有防积料系统，防止台车在卸料区积料损坏轴端基板。
(5) 静密封本体的弹性机构提供的弹性补偿可以有效弥补环冷机轨道水平度的误差，即使轨道存在误差时仍然能保证密封效果良好。
改造后情况见图2和图3。
3 环冷机密封改造后的效果
3． 1 余热发电量提高
自7月份采用新型密封装置以来，有害漏风率显著下降，从而使环冷机余热发电量得到提高，依据改造前后采集的数据，更换环冷机包容式机械密封系统后，在原料和工艺都没有无大幅度变化的情况下，吨矿发电量由原来的12kwh /t 提高到17kwh /t～19kwh /t。
3． 2 烧结矿冷却电耗降低
2#烧结环冷机配套鼓风机为5台，改造前需全部开启，改造后将环冷5#风机停用，其卸矿温度仍能满足胶带运输的要求，相当于节省了一台风机的电量消耗。
3． 3 设备易于维护
因为采用接触式自润滑密封形式，设备在正常运行状态下的使用寿命可以达到5 年以上( 易损件1 年) ，人工维护成本降低，确保环冷机密封改造后一直在良好的密封状态下平稳运行，密封效果保持良好。
4 结语
新型密封装置具有结构简单，安装方便，设计合理，冷却密封效果好等特点，唐钢中厚板通过2#烧结环冷机密封改造实践，大大提高了余热发电量和环冷机的冷却效果，并且降低了烧结矿冷却电耗，经济效益十分明显。
5 参考文献
［1］ 张乐． 烧结环冷机动静密封失效分析及改进［J］．第九届中国钢铁年会论文集，2
013:1－6．
［2］ 张永中，曹建民．马钢一铁3号鼓风环冷机密封装置的改造［J］．烧结球团， 2007 (6) : 35－37．
［3］ 丑善强，于青松．环冷机密封装置改造［J］．中国新技术新产品，2013(4):18．