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360m2烧结机环冷机密封系统改造

发布时间:2019-09-21

贾苓苓
(河钢集团唐山分公司,河北唐山 063000)

  摘 要:通过对炼铁南区360m2烧结机环冷机密封系统的漏风原因进行分析,将环冷机整体密封型式改造为机械弹性密封,环冷机回转体与风箱间的密封装置、烟罩与回转体间的密封装置、台车与回转框架三角梁的密封装置进行改造,使环冷机密封处的漏风率大幅度降低,提高了环冷机的冷却效果,降低了环冷机密封系统的检修及备件更换费用,提升设备工作效率。
  关键词:环冷机;密封系统;漏风;烟罩改造
  1 概述
  炼铁南区360m2烧结环冷机密封系统原设计采用的是内外环动、静密封方式进行密封,通过依靠橡胶板与固定钢板之间的摩擦确保密封效果。
  在实际使用中,由于烧结机卸矿温度通常在400℃~500℃,高温、磨损等因素大幅缩短了橡胶密封条的使用寿命,造成设备漏风严重,不仅现场管理难度增大,更影响了烧结矿的冷却效果,容易导致运输皮带烧毁,严重制约了烧结机的生产能力。针对环冷机的漏风严重问题进行分析,并对环冷机的密封系统进行改造。
  2 环冷机密封系统存在问题及原因分析
  2.1存在问题
  环冷机密封系统密封效果差,漏风严重且降低了烧结矿的密封效果,同时增加了风机的耗电量,漏风处窜出的合金粉尘污染周边环境,台车底部漏风和烟罩处漏风严重影响到锅炉进口烟气温度,降低了锅炉的产气量。
  2.2环冷机漏风的主要原因
  经现场分析,环冷机密封主要是以下几个原因。
  1)底部漏风
  炼铁南区360m2原设计采用的是内外环动、静密封方式进行密封,底部密封依靠橡胶板与固定钢板之间的摩擦确保密封效果,橡胶板多采用密封橡胶,具有一定的硬度和弹性,由于烧结环冷机长期在高温高粉尘的环境下运行,引起密封系统橡胶老化,密封板磨损较严重;其次橡胶有一定的硬度,台车梁底部或块料碰撞导致橡胶板折断,从而导致漏风。
  2)横梁漏风
  卸料后及平时运动过程中台车轮上的横梁与密封体的胶板接触不良造成漏风,即三角梁处漏风。
  3)烟罩漏风
  为防止运动时台车栏板碰撞烟罩,栏板与烟罩之间有一定的间隙,烟罩边沿距烧结矿有一定的距离,当余热系统的引风机通过烟罩抽取烧结矿的热量时大量的冷风就会从上面两个间隙进入,影响烟气中的热量,降低发电量。
  3 解决方案及分析
  根据以上原因分析,这三项漏风比较严重且为环冷机的共性问题,本文主要针对这三项共性问题提出改造方案,将环冷机整体密封形式改造为机械弹性密封。
  3.1环冷机底部漏风改造方案
  改造环冷机回转体与风箱的密封装置。环冷机回转体的密封型式由动、静密封组合而成。动密封由耐磨钢板组成,厚度不低于16mm。静密封由支撑架、底座、弹性元件、浮动耐磨板等组成,静密封耐磨浮动板厚度不低于20mm。动、静密封摩擦板均为耐磨材质,连续使用寿命不低于5年。
  动密封与台车体下部栏板焊接,且每隔150mm设置一个三角筋板,防止动密封变形,台车上动密封板采用螺栓连接方式。
  静密封支撑架及底座所有钢板厚度不低于10mm,每段静密封有不少于2组的弹性元件,静密封不锈钢挡板长度满足现场遮挡要求,静密封不能有外漏,静密封浮动摩擦板上下浮动滑道采用燕尾轮及固定滑道的结构,且间隙合理。
  静密封内部有包容式密封板,包容式密封板上部与浮动耐磨板连接,下部不连接,靠气流压紧在静密封底座上,防止风从密封底座泄漏。包容式密封板不采用焊接形式而采用螺栓连接,静密封的耐磨浮动板与动密封耐磨钢板形成摩擦接触,起到密封作用,每段静密封的头尾均设倒角,防止与动密封卡住,且接头处为错口交接,防止漏风。

  图2、图3为环冷机底部密封改造前后效对比。

  将底部密封改为机械弹性密封后,避免了由于密封系统橡胶老化、密封板磨损严重及橡胶板折断而导致漏风。
  3.2三角梁处漏风改造方案
  改造台车与回转框架三角梁的密封装置。如图4、图5,改造前后效果对比。

  将台车轴端密封(即三角梁处密封)改造为可自行伸缩压紧的密封装置,台车轴端密封装置置至少配备有2组弹性元件,且活动板与固定板均为金属材质。改造后有效的防止了台车在卸料后及平时运行过程中,台车轮上的横梁与密封体由于胶板接触不良造成漏风。
  3.3烟罩漏风改造方案
  改造烟罩与回转体间的密封装置。图6、图7为改造前后效果对比。

  烟罩与回转体间的密封也是现有环冷机都存在的问题,改造前烟罩与回转体密封采用耐热输送带或石棉布制作密封件,但耐热输送带经常会出现烧毁现象,石棉布虽然耐高温效果较好,但使用一段时间后,老化断裂现象极为严重。改造后密封体具有韧性和弹性的耐高温钢板制成的机械弹性组成,烟罩静密封与动密封垂直弹性伸缩量保持50mm以上,烟罩和回转体之间采用机械弹性密封可有效的防止冷风窜入。
  4 改造效果
  1)改造后的360m2烧结机环冷机密封效果改进明显,漏风率大幅度降低,设备工作效率显著提升。
  2)提高了环冷机冷却效果,环冷机最终卸矿温度不超过50℃。
  3)节约了检修及备件更换费用,每年可为炼铁南区节省密封橡胶板更换费100万元,并且延长了环冷机下游皮带的寿命,节省了环冷机下游皮带的检修及更换费用。
  4)密封改造后,保证环冷机的正常使用,无卡劲等故障发生。
  5)环冷机密封系统改造后,现场环境得到明显改善,能保证环冷机平台岗位粉尘浓度<8mg/m3
  5 结束语
  通过分析烧结环冷机漏风的原因,并对烧结环冷机的底部密封、三角梁处密封及烟罩密封进行改造,将原有的密封型式改为机械弹性密封,改造后环冷机的漏风率大幅度降低,且提高了环冷机的冷却效果,解决了现场的实际问题,值得在钢铁行业技术推广。
  参考文献
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  [2]肖扬,段斌修,吴定新.烧结生产设备使用与维护.北京:冶金工业出版社,2012.
  [3]卢宇飞.炼铁工艺.北京:冶金工业出版社,2006.
  [4]徐彧,周纪平.烧结机环冷卸矿槽料位控制模型的应用研究.梅山科技,2013(4).
  [5]孙彦强,刘江.一种环冷机密封装置在烧结发电的应用.冶金设备,2015(S2).

(来源:冶金信息装备网)

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