董云江，常 勝，李智勇，甄 眾，蘭志玉

（天津市新天鋼聯(lián)合特鋼有限公司，天津301500）

[摘 要] 聯(lián)合特鋼中一臺(tái) 230m² 燒結(jié)機(jī)由于使用年限較長(zhǎng)，燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率達(dá)到 55%，已影響到了燒結(jié)礦的產(chǎn)能和能耗，因此有必要對(duì)其系統(tǒng)密封性進(jìn)行創(chuàng)新改造。本文主要是從燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)密封性考慮，根據(jù)該燒結(jié)機(jī)密封狀況的跟蹤調(diào)查結(jié)果，確定了燒結(jié)機(jī)主要漏風(fēng)部位，并結(jié)合當(dāng)前燒結(jié)機(jī)創(chuàng)新性密封技術(shù)提出了改造方案。通過(guò)燒結(jié)機(jī)頭機(jī)尾密封、臺(tái)車(chē)滑道密封、臺(tái)車(chē)欄板側(cè)邊密封、煙道卸灰閥等部位的創(chuàng)新改造，該燒結(jié)機(jī)本體漏風(fēng)率下降到 34%左右，抽風(fēng)系統(tǒng)負(fù)壓達(dá)到了 - 16.5kpa 水平。有效提高了燒結(jié)機(jī)的系統(tǒng)密封性。

[關(guān)鍵詞] 燒結(jié)機(jī)；系統(tǒng)密封性；臺(tái)車(chē)滑道；漏風(fēng)率；創(chuàng)新改造

0引言

在燒結(jié)生產(chǎn)中, 抽風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)是燒結(jié)工藝中難解決的問(wèn)題之一，特別是燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)的漏風(fēng), 不但減少了燒結(jié)料層的過(guò)風(fēng)量、浪費(fèi)了鼓風(fēng)電耗，同時(shí)也降低了燒結(jié)機(jī)的利用系數(shù)。為了降低燒結(jié)機(jī)的能耗及提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量, 必須采取行之有效的措施對(duì)燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)問(wèn)題進(jìn)行治理, 這對(duì)鋼鐵企業(yè)增產(chǎn)降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義^[1]。

近幾年，燒結(jié)機(jī)出現(xiàn)了許多創(chuàng)新性密封技術(shù)，與傳統(tǒng)的密封相比這些技術(shù)具有密封效果好、設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。新天鋼聯(lián)合特鋼有限公司（下稱(chēng)聯(lián)合特鋼） 現(xiàn)有兩臺(tái) 230m² 燒結(jié)機(jī)，由于使用年限較長(zhǎng)，其中一臺(tái)燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率達(dá)到 55%，已經(jīng)影響到了燒結(jié)礦的產(chǎn)能和能耗，利用目前創(chuàng)新性密封技術(shù)對(duì)該燒結(jié)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)密封性改造勢(shì)在必行。

本文通過(guò)對(duì)上述 230m² 燒結(jié)機(jī)的密封狀況跟蹤調(diào)查結(jié)果的分析，明確了燒結(jié)機(jī)頭、機(jī)尾密封、臺(tái)車(chē)密封滑道、臺(tái)車(chē)欄板側(cè)邊、煙道卸灰閥處為燒結(jié)機(jī)主要漏風(fēng)部位，并結(jié)合創(chuàng)新密封技術(shù)提出了密封改造方案，同時(shí)對(duì)密封改造方案的實(shí)施效果進(jìn)行了總結(jié)。

1 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)情況分析

聯(lián)合特鋼一臺(tái) 230m² 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率達(dá)到 55%，通過(guò)對(duì)該燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)狀況的跟蹤調(diào)研，發(fā)現(xiàn)了主要漏風(fēng)點(diǎn)有以下四個(gè)部位：

1.1 燒結(jié)機(jī)頭、機(jī)尾密封裝置

聯(lián)合特鋼 230m² 的燒結(jié)機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾密封采用的是鉸接四連桿密封結(jié)構(gòu)。機(jī)頭部位采用的是一段式密封方式，機(jī)尾部位采用的是兩段式密封的方式。這種頭、尾密封結(jié)構(gòu)有一個(gè)最大的弊端就是，使用一段時(shí)間后，密封裝置磨損嚴(yán)重，無(wú)法保證密封效果，漏風(fēng)率較大，且后期維修不方便，維護(hù)成本較高。

1.2 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)動(dòng)靜滑板漏風(fēng)

1.2.1 臺(tái)車(chē)密封裝置本身漏風(fēng)

臺(tái)車(chē)密封裝置依靠金屬?gòu)椈蓧毫κ古_(tái)車(chē)下部的動(dòng)滑板密板與風(fēng)箱上部的固定滑板始終緊密接觸，以提高臺(tái)車(chē)和風(fēng)箱間的密封效果，降低燒結(jié)過(guò)程中的漏風(fēng)率和能耗，提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量。改造前 230m²的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)密封裝置為彈簧式，由動(dòng)滑板、銷(xiāo)軸、彈簧、門(mén)型框等組成。動(dòng)滑板安裝在門(mén)型框體內(nèi)，通過(guò)在導(dǎo)向銷(xiāo)的位置安裝彈簧來(lái)保證與固定滑道緊密接觸。但是彈簧式滑道本身就是一個(gè)漏風(fēng)體，大量的風(fēng)會(huì)沿著動(dòng)滑板與門(mén)型框之間漏出。

另外燒結(jié)臺(tái)車(chē)在 500℃溫度環(huán)境下工作，鋼絲彈簧很容易失效和彈力不均，造成動(dòng)滑板與固定滑板接觸不平整，產(chǎn)生漏風(fēng)。

1.2.2 臺(tái)車(chē)密封裝置潤(rùn)滑問(wèn)題造成的漏風(fēng)

臺(tái)車(chē)密封裝置潤(rùn)滑效果不好或油路堵塞，都會(huì)造成滑板磨損和發(fā)生變形，這些都能夠增大系統(tǒng)的漏風(fēng)量^[3]。原潤(rùn)滑效果不好，主要原因原是滑道是采用中部開(kāi)孔的方式注油，在滑道的交接處會(huì)受到不同的壓力，就會(huì)讓滑板上方出現(xiàn)臺(tái)階導(dǎo)致潤(rùn)滑效果不好，有一些嚴(yán)重的還可能會(huì)把滑板上的潤(rùn)滑脂刮掉，增大工作過(guò)程中結(jié)構(gòu)的磨損率。原滑道潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)不合理，潤(rùn)滑效果差，油脂消耗高，同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了一定的污染^[2]。

1.3 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)欄板間漏風(fēng)

在 兩 相 鄰 臺(tái) 車(chē) 的 欄 板 接 觸 面 上 ， 存 在 2 ～ 10mm 的間隙，漏風(fēng)量較大。主要原因是燒結(jié)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于燒結(jié)機(jī)尾部配重調(diào)節(jié)不好，就會(huì)造成臺(tái)車(chē)側(cè)表面磨損，并使臺(tái)車(chē)結(jié)合面出現(xiàn)縫隙，造成漏風(fēng)。

1.4 煙道卸灰閥漏風(fēng)

圖 1 是結(jié)構(gòu)中的放灰系統(tǒng)的示意圖。由圖 1 能夠看出，這一系統(tǒng)的上方主要是和燒結(jié)機(jī)的底座相互連接，下方則是通過(guò)自動(dòng)放灰裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)卸灰閥的控制。不管是密封裝置還是放灰系統(tǒng)，二者都有相對(duì)獨(dú)立的密封腔，與風(fēng)箱是相互獨(dú)立自成體系的。當(dāng)對(duì)煙道放灰時(shí)，卸灰閥密封不嚴(yán)密，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)漏風(fēng)率增大。

2 燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)密封改造方案

針對(duì)上述燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)前燒結(jié)機(jī)創(chuàng)新性密封技術(shù)制定如下改造方案：

2.1 燒結(jié)機(jī)頭、尾密封改進(jìn)

為了徹底解決燒結(jié)機(jī)頭、尾漏風(fēng)問(wèn)題，選擇了當(dāng)前最新型高負(fù)接觸密封裝置來(lái)解決燒結(jié)機(jī)頭、尾漏風(fēng)問(wèn)題，高負(fù)接觸密封裝置結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。該密封裝置主要結(jié)構(gòu)分為上下兩部分：上半部分主要是密封裝置，由支撐底座、轉(zhuǎn)臂、配重、密封梁、密封板構(gòu)成；而下半部分主要是放灰系統(tǒng)。此次改造將機(jī)頭、機(jī)尾密都改成了一段式高負(fù)接觸密封方式，同時(shí)將密封下料管壁厚由 169mm 增加到 200mm。

高負(fù)接觸頭、尾密封裝置的主要特點(diǎn)是：

（1）密封裝置的轉(zhuǎn)臂能夠隨著臺(tái)車(chē)底梁的微動(dòng)而靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，密封板能始終緊貼臺(tái)車(chē)底梁，而且密封板不會(huì)被礦灰托起，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)頭、機(jī)尾更好的密封效果^[3]。

（3）該密封裝置有兩處高負(fù)接觸密封部位，既能起到支撐作用，又可起到雙密封功效。其密封板的支撐采用了多組半圓柱及半圓內(nèi)鉸構(gòu)成的鉸接結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠最大限度的降低鉸接面磨損。

（4）該密封裝置只有密封板是易損件，而密封板材質(zhì)一般選擇耐磨性較好的 QT500-10～18 球墨鑄鐵，它的使用壽命大概是在一年半到兩年之間，同時(shí)密封板的更換也非常的便捷。

（5）這種密封裝置可將燒結(jié)臺(tái)車(chē)下面的四道梁全部封住，同時(shí)相鄰臺(tái)車(chē)的一道梁也能夠被密在密封板的范圍內(nèi)，即使燒結(jié)機(jī)破密封也不會(huì)發(fā)生短路的情況，不讓有害的風(fēng)進(jìn)入到風(fēng)箱內(nèi)。

（6）該密封裝置結(jié)構(gòu)緊湊，自成體系，能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立拆卸的功能。同時(shí)周?chē)軌蛐纬奢^寬裕的空間，不管是拆還是安裝，都能夠非常的便捷。

2.2 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)動(dòng)靜滑板漏風(fēng)的改進(jìn)

在對(duì)燒結(jié)機(jī)的滑道密封裝置進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的密封裝置存在著較多缺陷，故對(duì)密封材料和密封的形式進(jìn)行了一定的創(chuàng)新，主要的改進(jìn)舉措如下所示。

（1）在燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)動(dòng)靜滑板的密封方式上，采用了全密封式雙板簧滑道密封裝置，具體的結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。由圖 3 可以看出，該密封裝置采用了雙板彈簧密封滑道，在滑道上蓋和動(dòng)滑板之間安裝了兩根通長(zhǎng)不銹鋼板彈簧，同時(shí)將滑道上蓋、鋼板彈簧和動(dòng)滑板之間采用高強(qiáng)鉚釘連接，此結(jié)構(gòu)基本消除滑道上蓋與動(dòng)滑板之間漏風(fēng)的問(wèn)題。在燒結(jié)機(jī)工作時(shí)，兩根彈簧會(huì)同時(shí)施加向下的力去按壓動(dòng)滑板，此時(shí)動(dòng)滑板受力均勻，增強(qiáng)了動(dòng)滑板和固定滑道之間的密封效果^[4]。

（2）將動(dòng)滑道的材質(zhì)改為不銹鋼材料，不銹鋼材料具有耐磨耐、腐蝕的特性，能夠具有更高的可用 性 ； 將 固 定 滑 道 材 質(zhì) 改 為 耐 磨 性 能 更 好 的ZG40Mn2，該材料具有耐高溫、耐磨損等特點(diǎn)^[5]。

（3）重新設(shè)計(jì)滑道潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，將滑板統(tǒng)一都改為了有油孔滑板，滑板油孔統(tǒng)一設(shè)置，讓每塊滑板的端部進(jìn)行開(kāi)口實(shí)現(xiàn)加油功能。將滑板由單油槽改成雙道油槽方式，并將油槽的寬度改成了 10mm，這種改進(jìn)是為了讓上下滑道之間的潤(rùn)滑性更加良好。同時(shí)油池的形狀設(shè)計(jì)改成為圓角矩形，而這有助于滑道形成良好的潤(rùn)滑油膜，改善密封滑板的密封效果。滑板潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)改造前后的對(duì)比如圖 4 所示。

（4）對(duì)固定滑道部分磨損較為嚴(yán)重的滑板進(jìn)行更換，可采用整體更換或分段更換的方式，盡可能的去減少停機(jī)的時(shí)間，不影響生產(chǎn)效率。

2.3 欄板側(cè)邊柔性密封裝置改進(jìn)

為了解決臺(tái)車(chē)欄板縫隙的漏風(fēng)，在臺(tái)車(chē)欄板接縫處的側(cè)邊采用了柔性密封裝置（見(jiàn)圖 5）。柔性密封裝置由不銹鋼板、橡膠板組成。不銹鋼密封板可以保證密封機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，不隨溫度變化而發(fā)生變形，既保證了使用壽命，又方便安裝和維護(hù)。采用橡膠板補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，可以保證臺(tái)車(chē)回位后密封效果，使用該方案較好的解決了欄板側(cè)邊漏風(fēng)問(wèn)題。

2.4 煙道卸灰閥處漏風(fēng)改進(jìn)

通過(guò)采用新型復(fù)試智能電動(dòng)卸灰閥，實(shí)現(xiàn)物料的定時(shí)定量排放，閥門(mén)的開(kāi)啟關(guān)閉速度快、行程大，且上下閥門(mén)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)煹纼?nèi)的物料有序排放，利用大口徑異型橡膠密封圈，密封效果好，無(wú)沖刷，大大降低煙道卸灰過(guò)程中的漏風(fēng)率。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)聯(lián)合特鋼 230m² 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)部位與漏風(fēng)原因的分析，明確了燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)的主要部位在機(jī)頭、機(jī)尾密封處，以及臺(tái)車(chē)動(dòng)靜滑道、欄板接縫、煙道卸灰閥部位。本文針對(duì) 230m² 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)情況，結(jié)合目前燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)密封創(chuàng)新性技術(shù)，對(duì)燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)問(wèn)題提出了改進(jìn)建議和改造方案。

實(shí)踐表明，通過(guò)燒結(jié)機(jī)頭、機(jī)尾，臺(tái)車(chē)動(dòng)靜滑板，臺(tái)車(chē)欄板接縫及煙道卸灰閥等部位的實(shí)施的創(chuàng)新性改造，燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率由 55%下降到 34%左右，抽風(fēng)系統(tǒng)負(fù)壓達(dá)到了-16.5kpa，燒結(jié)礦電單耗降低 2.15kWh/t，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)提高了 0.21t/（m²·h）， 這些指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)內(nèi)的先進(jìn)水平。由此可見(jiàn)，實(shí)施燒結(jié)抽風(fēng)系統(tǒng)的密封性改造，可有效降低燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率，這是燒結(jié)機(jī)提產(chǎn)、增效最直接有效的手段。

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