彭 丹
（宝钢集团八钢公司炼铁分公司，新疆 乌鲁木齐 830022）
摘 要：文章针对八钢烧结环冷机密封不严存在的问题，分析传统密封装置在结构设计和制造商存在的缺陷。在此基础上进行新型机械密封装置的改造实践，解决传统密封装置的诸多毛病，使用后提高密封效果和冷却风机风量的利用率，节电效果明显。
关 键 词：环冷机；机械密封；改造；节电
A# 环冷机于2006 年12月建成投产，有效冷却面积为280m2。台车与风箱之间密封是用橡胶板固定在风箱顶部与台车底部平面摩擦密封，台车体与三角梁之间也是采用橡胶密封，在现实生产中存在橡胶密封板被撕裂或磨损严重从而导致密封失效问题。并且在环冷机运转过程中更换密封胶板难度很大。热风罩与台车之间采用钢丝刷密封，密封效果也不好，大量冷风漏入热风罩内，影响回收热废气温度。存在维护工作量大与维护成本高、电耗高、余热发电量低、现场粉尘大等问题。在2016 年上半年考察了并借鉴了国内环冷机密封改造的先进做法，采用机械密封装置对全部密封部件进行了改造。
1 改造前环冷机密封情况
环冷机存在漏风的位置：①固定的烟罩与活动的台车栏板之间；②固定风箱与转动台车的下动密封板之间；③台车轮与三角梁之间的密封；④环形风箱上料、卸料处的横向端部密封（见图1）。这些环冷机原密封基本都是采用使用周期较短的橡胶材质作为密封材料，不适合在环冷机持续高温、低温转化的工矿环境下采用，存在一定的设计缺陷，造成了能源浪费、环境污染等问题，而新型密封系统整体都是在充分考虑现场工矿条件下进行的升级改造，具备低漏风、长期使用、维护量小、经济效益显著等特点。
2 环冷机的密封改造
2.1 风箱的动静密封改造
该柔性密封装置利用弹簧将密封滑板弹起与台车底面外沿的平面滑板相接触形成平面摩擦环式密封。密封滑板通过弹簧、挡块、限位拉杆密封固定在风箱上沿上。若干个密封滑板沿台车底部内环和外环分别与台车内环底部滑板与外环底部滑板相接触，形成良好的密封（见图2）。在三角梁复位不好的情况下，为了提高弹性滑道与栏板下滑板的贴合度，需要尽可能地缩短改造滑道长度，因此设计为780mm。考虑到环冷机工作时跑偏，三角梁复位有时不到位，环冷机滑道设计左右允许摆动±50mm，上下移动40mm。考虑到实际生产中有时掉台车轮，为保证在台车轮掉下时，不会损坏滑道，所有的滑道都做前后成相关连的，即单个滑道可以自由上下活动10mm。压下量超过10mm，相邻滑道自动跟随向下移。这种相邻滑道连动机构既保证了滑道的自由弹起，又保证了极端情况下，下沉的三角梁不会将风箱上的滑道冲坏。
滑道摩擦面采用润滑脂智能润滑，采用润滑脂润滑摩擦系数是石墨润滑的十几分之一。环冷机滑道采用的润滑脂润滑可以有效地减少滑道磨损，提高滑道使用寿命，同时减少滑道摩擦阻力，减少传动摩擦轮打滑。内外环滑道使用一个供油站向所有润滑点供润滑脂，內设2 台供油泵，一用一备。采用智能给油控制系统，控制每个给油点的给油量，使其既保证滑道面润滑同时又没有多余的油外溢。
2.2 台车体与三角梁之间的密封
轴端三角梁部分采用具有补偿功能的机械式金属密封，通过弹性机构补偿实现该处的密封。由于采用金属结构，不会存在橡胶的破损现象，从而降低漏风，提高了使用寿命。由于台车体与三角梁之间没有相对摩擦运动只是接触，采用可伸缩的三块金属板（两侧各一块，上部一块），有效的堵住台车体与三角梁之间漏风（见图3）。
2.3 环冷机台车与热风罩之间密封
采用机械鳞片密封，在环冷机台车栏板上沿安装斜坡型摩擦滑道，在热风罩下部安装耐热弹簧鳞片，该耐热弹簧鳞片耐热450℃。每个鳞片宽度约200mm，长350mm，下端压在台车栏板上沿安装的斜坡型摩擦滑道上。烧结机工作时弹簧鳞片在滑道上滑动，形成摩擦密封，防止了冷风进入吸尘罩，提高了余热废气温度40～60℃（见图4、图5）。
2.4 头尾密封
环冷机风箱端头采用全金属密封。用环冷机专用风箱端头柔性密封装置取代现有环冷风箱端头固定密封箱体。该柔性密封装置利用宽度很小的板条相互拼接构成密封盖板，每个板条都关联地浮动设置在机架上。整个密封盖板中的各个板条可以各自与台车底梁相贴合，实现整个密封盖板与台车底梁全长范围的良好贴合。密封盖板中的板条沿板条宽度方向设置的钢丝绳被串连成一结构上相互关联的“链式结构”，通过所形成的“链式结构”，使所有板条在进行上下浮动时相互联动。
密封盖板中两两相临的板条之间通过弧形接口结构相接，其中一个板条的侧边的断面形状为外凸的圆弧形，另一个板条的侧边的断面形状为内凹的圆弧形槽。两板条相临侧边相互嵌套形成所述的弧形接口结构，相临两板条可绕其弧形接口相对转动，但不能上下串动。采用弧形接口的好处是相邻板条接触更紧密，减少接口缝隙处夹料。当密封盖板上下浮动时，板条之间的活动为转动，避免了板条被卡住浮不起来的现象发生。
该柔性密封装置上下活动量100mm，两端有较大的引导斜坡，保证在台车车轮掉下等极端情况下，能将三角梁引导到风箱端部密封的密封面上，不被掉车轮的台车冲坏。将台车底梁下，现有的密封橡胶板去掉，换成可更换的金属密封横梁，该密封横梁运行到环冷机头部或尾部时与风箱端部柔性密封盖板接触，形成接触滑动密封。该密封装置可以很好地密封住环冷机风箱两个端头部分。该头尾密封装置不仅可以消除风箱端部漏风，同时也可以消除环冷机卸料料斗处 扬尘。该密封装置可以长期使用，事故率低，台车下密封横梁的磨损部位做成可更换形式，磨损后可以在检修时更换。
2.5 轨道校正、栏板修补漏、轴承修复
现有环冷机与轨道已经变形，台车跑偏。环冷机的机架经过几年的高温使用有局部变形，环冷机机架已经不圆了，进行了校正。利用专用的工具及测量仪器，在4天内将环冷机机架校圆，达到不圆度小于±10mm 的要求。环冷机轨道现在是不规则的变形，高低不平，调整后的轨道误差在：椭圆度小于±5mm，高度误差小于±2mm。环冷机台车拦板现在已经变形漏风，开裂部分进行了补焊，对于由于栏板变形引起的连接缝隙需要用钢板条将缝隙盖上，并满焊。现在环冷机台车关节轴承有一些已经损坏，建议利用这次停机处理了台车关节轴承的变形问题。
3 机械密封装置的应用效果
通过实施以上的改造项目，2016 年5～6月环冷机的环境扬尘得到大大降低，鼓风机节电0.85元/t，余热的蒸汽产生量提高30.43kg/t，两项合计年降低成本468万元（见表1）。
4 结束语
2016 年4 月对八钢280m2 环冷机的4 大密封系统进行了升级改造，从5～6月的节电数据显示，改造非常成功。这种新型密封装置结构简单，安装、更换方便，设计合理，密封不受台车跑偏的影响，解决了鼓风环冷机传统密封存在的一系列问题。新型密封装置的应用大大提高了环冷机的冷却效果，降低了鼓风机用电和提高了余热发电量，其经济效益十分明显。