直接还原铁回转窑密封装置改造.pdf

有色金属 冶炼部分 2 0 1 1 年1 期 4 9 D O I 1 0 ．3 9 6 9 I ／J ．i s s n ．1 0 0 7 - - 7 5 4 5 ．2 0 1 1 ．0 1 ．0 1 4 直接还原铁回转窑密封装置改造 杨荣山，常耀超，梅玉伟 北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 4 4 摘要某直接还原铁厂的回转窑原出料端密封采用气缸密封，由于密封效果欠佳，导致操作费用和生产 成本高昂。后对其中一条窑的密封进行了技术改造。采用迷宫密封和弹簧压片密封的混合形式，实践证 明密封效果明显改善。 关键词回转窑；迷宫密封；压片密封 中图分类号T F 8 0 6 ．1 2文献标识码B文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 1 2 0 1 1 0 1 一0 0 4 9 一0 3 T h eI m p r o v e m e n to fS e a lD e v i c ef o rD R IR o t a r yK i l n Y A N GR o n g s h a n ，C H A N GY a o c h a o ，M E IY u - w e i B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g ＆M e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep o o rs e a l i n ge f f e c to fr o t a r yk i l nn o r m a l l yr e s u l t e di nt h ei n c r e a s eo fo p e r a t i o nc o s to fD R I p l a n t s ．T h en e ws e a l i n gm e t h o dw h i c hc o m b i n e dt h el a b y r i n t hs e a l i n ga n dl e a fs e a l i n gm e t h o d sw a sp r o v e d t ob es u c c e s s f u lw i t hg o o ds e a l i n ge f f e c t ． K e y w o r d s R o t a r yk i l n ；L a b y r i n t hs e a l ；L e a fs e a l 回转窑窑头窑尾的密封方式多样，就其结构形 式而言，主要有迷宫式密封装置、接触式密封装置和 气密式密封装置。目前在国内用于回转窑上的密封 装置主要有 1 迷宫式密封。迷宫式密封方式是让 空气流经弯f H j 的通道，产生流体阻力，降低流速，从 而达到减少漏风量的目的。迷宫式密封装置优点是 结构简单，没有接触面，不存在磨损问题，同时不受 筒体窜动的影响。缺点是密封效果不理想，漏风量 大c 1 3 ； 2 接触式密封。接触式密封也称为摩擦式密 封，同迷宫式密封一样，也分为径向和轴向密封。接 触式密封装置可以在长期使用中保持完善的密封 性，但是磨损严重，对摩擦材料要求较高，检修频繁， 维护费用高； 3 气密式密封装置。这种密封方式一 般用于窑头。这种结构没有摩擦件，在运行中漏入 少量冷空气，就会严重影响煤粉的燃烧效率，对操作 十分不利‘2 ] 。 作者简介杨荣山 1 9 7 5 一 ．男．甘肃人．工程师． 1现有密封装置及存在的问题 I ．I 原有窑头密封结构 该直接还原铁厂原有的窑头密封装置均采用轴 向气缸密封结构，每个密封面采用1 6 个活塞直径为 1 5 0m m 的气缸压合，并用各种润滑脂通过分配器， 对密封面进行密封和润滑，其密封结构如图1 所示。 此结构的动密封部分安装在回转简体外的冷 却风管上，与窑一同旋转。静密封部分由滑轮支撑 定位并与气缸固定架相连。气缸的轴线与窑的中心 线保持平行。滑轮置于与窑中心线平行的滑动轨道 上，随着窑体的热胀冷缩，静止密封部分在滑轮上可 沿窑轴移动。同时气缸固定架与窑头罩之间用浸油 石棉绳做一道径向密封，增强密封效果。 静摩擦环与动摩擦环由两种不同质地的钢材制 成，为了保证接触面的平整光滑和安装精度，必须对 动、静密封环进行机械加工。为保证动、静密封环接 万方数据 5 0 有色金属 冶炼部分 2 0 1 1 年1 期 图1 气缸密封结构 F i g ．1C y l i n d e rs e a l i n gs t r u c t u r e 触面的润滑，需要注入一定压力的润滑脂，形成润滑 表面，增强润滑效果[ 2 ] 。 轴向气缸密封装置对气缸的制造与安装要求较 为严格，加- T 费用也较高，往往导致维修和操作费用 居高不下。 1 ．2 原有窑头密封装置存在的问题 原有气缸密封装置存在的主要问题为密封效 果欠佳，漏风量大；维修工作量大；气缸安装和更换 费时及操作费用高等。 2窑头密封装置的改造 2 ．1 密封改造结构设计 该直接还原铁厂2 8 回转窑进料端密封装置改 造的设计方案主要考虑以下几个因素 1 密封性能好； 2 适应简体形状误差和轴向的正常窜动； 3 材料选择耐磨性好，价格便宜，易于从市场 上获得； 4 改造后的密封装置应结构简单，安装更换方 便； 5 由于是旧窑技术改造，尽量不改动现有的固 定结构，尤其是焊接结构，以免切割对窑造成不必要 的损坏，影响窑本体。 综合考虑以上因素，确定方案采用迷宫密封和 压片密封的组合式密封，其主要内容就是在保留原 密封装置窑头密封罩的基础上，新增两道轴向迷宫 密封，外部为轴向接触式密封，密封通过调节装置同 摩擦环紧密贴合，从而达到密封效果。改造后的密 封方式如图2 所示。 改造后的密封方式主要有以下特点 1 仍然属于接触式密封，但密封效果却远好于 气缸压紧式密封； 2 在窑体偏摆的一定范围内，具有自动对中 性； 叫转窑冷却风管 f 氍片南头掣 图2 弹簧压片密封结构 F i g ．2 L e a fs e a l i n gs t r u c t u r e 3 重叠的弹簧叶片能自动回弹复原，自动调节 适应耐磨环的磨损； 4 维修T 作最少，叶片更换简便，整体维修时 间短，单个窑密封改造平均耗时5 ～7 天，相对于气 缸压紧密封，维修时间大大缩短。 2 ．2 密封体材料的选择 该直接还原铁厂新改造的2 号回转窑窑头及新 建5 、6 号窑的窑头窑尾均采用相同的密封方式，即 迷宫密封和弹簧压片密封的混合形式。密封装置由 密封垫片、弹簧压片、摩擦环三部分组成。 2 ．2 ．1 密封垫片的选择 密封垫片为耐温耐压的石棉布，密封楚片需在 高温 2 0 0 ℃ 下至少丁作1 年，材料必须符合国家 和行业的有关规定。根据关联尺寸计算，每套密封 需2 5 块密封垫片。其截面如图3 所示。 ．4 m m 玻纤布 图3 弹簧垫片截面 F i g ．3 L e a fs e c t i o n 2 ．2 ．2 弹簧压片和摩擦环的选择 弹簧压片和摩擦环材质为经热处理后的弹簧 钢，具有较好的耐磨性和高弹性L 3 j 。根据关联尺寸 计算，每套密封需1 9 8 块弹簧压片。 在窑运转中，摩擦环是和密封圈紧密贴合的，是 易损件。为了提高摩擦板使用寿命，在摩擦板同密 封圈贴合处焊接耐磨板。同时在摩擦环和弹簧压片 表面涂抹灰色的醇酸脂漆，以增强两者之间的润滑。 经测算，采用迷宫密封和弹簧压片密封混合形 万方数据 有色金属 冶炼部分 2 0 1 1 年1 期 式的费用比气缸密封的费用低6 0 ％。实践证明，压 片密封的密封效果好于气缸密封，且压片密封的操 作费用低于气缸密封。 3结论 实践证明，该直接还原铁厂①4 ．8m 8 0m 回 转窑密封改造是成功的，运行效果较好，烟气外漏现 象明显减少，现场r 作环境大大改善。同时新的密 封方式的维护费用也显著降低，经济效益明显。 参考文献 I l l 回转窑编写组．回转窑 设计、使用与维修 [ M ] ．北京 冶金丁业出版社，1 9 7 7 2 0 9 2 1 9 ． [ 2 ] 稽鹰。佟桂芳。曾汉候，等．谈回转窑密封技术的现状 [ J 3 ．山东建材，1 9 9 7 4 3 7 4 1 ． [ 3 3 张建业，范文礼，王玉光．回转窑密封设计改造[ J J ．机 械设备，2 0 0 3 6 5 0 一5 2 ． 有色金属 冶炼部分 刊期变更启事 经中国有色金属工业协会和北京市新闻出版局批准，由北京矿冶研究总院主 办的有色金属 冶炼部分 的刊期自2 0 1 1 年开始由双月刊变更为月刊。出版时 间为每月1 2 日，邮发代号2 4 6 4 ，定价每册5 元，全年6 0 元，正文为黑白印刷，广 告为彩色印刷。 有色金属 冶炼部分 自创刊以来主要报道有色金属冶炼及其相关方面的 科学研究、实践应用、新技术、新方法、新材料等。为从事有色金属冶炼及相关技 术的广大科研人员、工程技术人员、管理人员、大专院校师生、相关公司及企事业 单位提供信息和开展学术交流服务。 有色金属 冶炼部分 目前被中文核心期刊要目总览、美国化学文摘 C A 、中国有色金属文摘、中国冶金文摘。中国化学化工文摘、中国有色 金属文献数据库、中国化学数据文摘库所收录，是中国科技论文统计源期刊， 中国科技核心期刊，中国核心期刊 遴选 数据库收入期刊，中国学术期刊 光盘 版 入编期刊，中国学术期刊综合评价数据库来源期刊，中国期刊网人编期刊，中 国万方数据库收入期刊，C A J C D 执行优秀期刊，中文科技期刊数据库收入期 刊。 欢迎新老读者继续订阅本刊，也欢迎新老广告客户继续在本刊发布广告。 开户银行中国工商银行北京百万庄支行 银行帐号0 2 0 0 0 0 1 4 0 9 0 8 9 0 0 5 0 3 8 开户名北京矿冶研究总院 通讯地址北京市南四环西路1 8 8 号总部基地十八区2 3 号楼 邮政编码1 0 0 0 7 0电话0 1 0 6 3 2 9 9 7 5 2 传真0 1 0 6 3 2 9 9 7 5 4 万方数据