一種新型柔性雙迷宮式密封在我公司窯頭的應(yīng)用
2020-12-31王安偉,舒超,郝慶豐,李海峰,易軍,常青
(唐山冀東啟新水泥有限責(zé)任公司)
01 存在的問題
某公司4000t/d生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為中4.8m×72m,窯口外部密封形式采用的是魚鱗片加鋼絲繩束緊式密封,內(nèi)部采用單迷宮密封方式。該密封形式雖有一定效果,但經(jīng)過運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,熟料顆粒便從魚鱗片處和冷風(fēng)套內(nèi)部飛出,溢出的熟料顆粒對(duì)一道托輪損傷也很大。該密封不光漏料而且由于密封不嚴(yán),系統(tǒng)漏風(fēng)也相當(dāng)嚴(yán)重,極大地影響了窯系統(tǒng)的熱工制度和增大了電耗和煤耗。
02 原因分析與解決措施
該公司原有的密封結(jié)構(gòu)形式較為簡單,見圖1。并且由于活動(dòng)擋圈兩側(cè)擋塊安裝不合適,運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后造成活動(dòng)擋圈刮蹭密封罩,把活動(dòng)擋圈直接拆除,如此一來,僅通過魚鱗片束緊來密封,漏風(fēng)和漏料嚴(yán)重;原冷風(fēng)套材質(zhì)為16Mn,該材質(zhì)不耐高溫,若窯口護(hù)板澆注料損壞后會(huì)加速燒損冷風(fēng)套前段,造成一部分熟料顆粒從冷風(fēng)套內(nèi)部溢出。要想解決漏料問題,就要從內(nèi)部的密封結(jié)構(gòu),冷風(fēng)套材質(zhì)入手。解決漏風(fēng)問題需改進(jìn)魚鱗片,因此通過考察決定采用新型柔性雙迷宮式密封,見圖2。將原冷風(fēng)套與窯口護(hù)板連接的部位約400mm長的16Mn鋼板改為材質(zhì)為Cr25Ni20的耐熱鋼板,將此耐熱鋼板分為六段依次焊接在冷風(fēng)套前端,并將耐熱鋼板插在窯口護(hù)板內(nèi)部(預(yù)留3~5mm膨脹量)。

圖1 原有的密封結(jié)構(gòu)

圖2 改進(jìn)后密封形式
首先該新型雙迷宮密封內(nèi)部結(jié)構(gòu)為:冷風(fēng)套插至窯口護(hù)板內(nèi),冷卻風(fēng)機(jī)一方面對(duì)其前部冷卻,另一方面防止熟料顆粒溢出,而冷風(fēng)套前部立面與摩擦筒體用鋼板組成全封閉整體,避免物料從此溢出,冷風(fēng)套前部與窯筒體采用六塊彈簧板形式固定;摩擦簡體前部距離窯頭罩距離預(yù)留(回轉(zhuǎn)窯冷、熱態(tài)膨脹量235mm)250mm,摩擦簡體后部同樣采用六塊彈簧板與窯簡體固定,安裝過程中要根據(jù)窯簡體橢圓程度而逐步修正,確保通過調(diào)整彈簧板來確保摩擦簡體近似正圓,為柔性密封均勻磨損提供保障;在擋圈部位焊接龜甲網(wǎng)并澆注60mm厚的澆注料,可以有效地延長擋圈的使用壽命。
其次為了避免系統(tǒng)漏風(fēng),外部的柔性密封采用三層密封材料:內(nèi)層是1.2mm的耐熱鋼片,為了耐磨在其前部又補(bǔ)焊了一層耐熱鋼片;中間層是一種耐高溫、耐磨損的碳硅鋁纖維復(fù)合板;外層是用來保護(hù)、固定復(fù)合板的精加工鋼板。該套柔性密封裝置有較強(qiáng)的耐磨性和補(bǔ)償量,可以有效地降低系統(tǒng)漏風(fēng),避免影響窯系統(tǒng)熱工制度,減少了電耗和煤耗。Z后將原有的積灰斗進(jìn)行適量改動(dòng),將積灰斗上部寬度延長至密封罩水平直徑相切處,積灰斗厚度由原來的120mm加厚到250mm。改動(dòng)后由密封裝置處流下的顆粒更易進(jìn)入篦冷機(jī)。
03 改造效果
改造后,窯頭密封效果良好。窯前負(fù)壓控制在-30~-50Pa即可保證無漏料現(xiàn)象,窯頭排風(fēng)機(jī)頻率降低了3~5Hz,二次風(fēng)溫有明顯的提高;窯口無漏料現(xiàn)象,既降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,又改善了窯一檔托輪的工作環(huán)境,減緩了托輪的磨損;大大降低了系統(tǒng)的漏風(fēng)系數(shù),電耗、煤耗均有顯著下降,并且穩(wěn)定了回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的熱工制度;由于摩擦筒體的“正圓”大大減少了柔性密封的使用壽命,預(yù)計(jì)該套密封可以使用兩年,減少了維修頻次及維修成本。經(jīng)過近三個(gè)月的生產(chǎn)運(yùn)行觀察,此次密封改造已達(dá)到預(yù)期效果,設(shè)備運(yùn)行可靠,符合當(dāng)前水泥市場(chǎng)節(jié)能、降耗、環(huán)保的要求。
來源:《水泥工程》2018年02期
