一种环冷机密封装置在烧结发电的应用

孙彦强 刘 江

(北京中冶设备研究设计总院有限公司 北京100029)

1 概况

烧结矿在环冷机上被鼓风机吹入的冷风冷却，经热烧结矿加温后的废烟气从落料点至烟罩尾端温度在500℃～200℃左右，风压在100Pa 左右。一般的鼓风式环冷机的台车与高温段烟罩之间存在50mm 左右的缝隙，是一个漏风很严重的部位，以往在烧结环冷机的余热没有被利用之前，环冷机台车以上部位的密封没有被重视，然而现今在要求余热被利用时，此处的密封成为烧结环冷机余热利用中取热的关键和难点。

2 设计理念

以往在烧结环冷机与烟罩处的密封存在如下问题:

1)密封不严，漏风严重。原因是烟罩在长期高温环境下运行的热变形，或设备径向位移跳动造成动、静密封板的接触不良等原因。

2)密封橡胶板使用周期短，磨损严重。大概3 个月左右需更换一次。原因是密封橡胶板与台车之间的摩擦严重和高温废烟气带着灰尘对橡胶板直接吹刷的原因。

3)密封结构设计不合理，密封面接触面积大或者压紧力大，造成磨损严重，台车的驱动电机负载增加很大。

4)更换密封橡胶板板费时费力，而且需要停机并且要等待环冷机完全冷却下来。

针对以上问题，本设计为一种可拆卸可调整密封方式，并在多个烧结环冷机余热发电项目上得到应用，技术可靠性得到了认证，余热回收温度得到保证，密封板更换周期延长6 倍以上，具有很好的经济效益。该设计简单实用，操作方便，投资少，余热回收效果明显。

3 设计方案

3.1 密封装置组成

该密封装置由上下两部分组成，上部由上挡热板2、紧固销3、销孔钢板4、耐磨耐高温密封橡胶5 组成，下部分由圆钢6、45°斜钢板7、筋板8、下挡热钢板9 组成。

3.2 设计方案

本设计由两道密封组成:第一道密封由固定在烟罩下缘1 上的上挡热钢板2 和固定在台车上缘的下挡热钢板9组成，上下挡热钢板相互错开5mm 左右，不影响台车运行，热废气首先直接冲击在挡板上，既起到密封作用，阻挡了废气中大的颗粒，又对橡胶密封板形成一次热气流的保护。第二道密封由耐磨耐高温密封橡胶5 和45°斜钢板7上焊接的圆钢6 组成，销孔钢板4 焊接在上挡热钢板2上，耐磨耐高温密封橡胶5 上开有可调整长孔，套在销孔钢板4 上，再用紧固销3 锁紧。下挡热板9 上焊有筋板8和45°斜钢板7，与密封橡胶板5 形成密封副，为了减少摩擦面积，在45°斜钢板7 上焊接∮16 圆钢6，使密封面由面接触改为线接触，不仅减少了摩擦力，为台车驱动电机节省了功率，同时延长了橡胶板的寿命。如图1 所示。

图1 可拆卸可调整密封装置

耐磨耐高温密封橡胶板5 上开有可调整长孔，可调距离为50mm，当橡胶板下裙部发生磨损后，只需将销钉卸下后，将橡胶板向下移动，使上部没有破损的橡胶面移动至圆钢6 处为止，便可接着使用，提高了橡胶板的使用周期。此处采用紧固销和销孔钢板结构，拆卸十分方便，调整起来省时省力，可以在线更换橡胶板。如图2 所示。

图2 耐磨耐高温密封橡胶板图

3.3 密封装置特点

该密封装置具有以下特点:

1)拆卸方便灵活，节约时间。在发现橡胶板有破损、漏风等状况时可在线操作，只需将紧固销卸下便能轻松取下橡胶板。以往在密封处卸橡胶板需要停机处理，而且要钻进台车内卸螺丝，螺丝、螺母等连接件经长时间高温后往往很难卸下，只有现场切割。

2)具有可调整性，延长橡胶板的更换周期。当橡胶板下裙部发生磨损后，只需将销钉卸下后，将橡胶板向下移动，使上部没有破损的橡胶面移动至圆钢6 处为止，再将紧固销锁死即可，便可接着使用。以往密封橡胶下部摩擦面破损后就需要更换整个橡胶板，而该装置具有50mm 的可调整距离，只需将橡胶板向下移动，便可继续使用。

3)具有两道密封结构，避免橡胶板直接受热废气流和大颗粒杂质的冲刷。以往此处的橡胶板由于受热废气流和大颗粒杂质的直接冲刷，橡胶板很容易被烧损，该装置利用上下挡热板形成迷宫式的密封方式，既不影响台车的运行，又将大颗粒杂质拦下，并将热气流进行了缓冲，延长了橡胶板的使用寿命。

4)减小摩擦面，减小运行阻力。该密封装置在斜钢板上焊接φ16 圆钢，使密封面由面接触改为线接触，不仅减少了摩擦力，为台车驱动电机节省了功率，同时延长了橡胶板的寿命。

4 使用效果

该烧结环冷机密封装置在多家钢厂烧结余热发电的现场改造过程中使用，经过对其改造前和改造后测量并记录，分别对回收废烟气温度，更换橡胶板时间和更换橡胶板人数，橡胶板的使用周期的数据进行对比，结果如表1。

表1 环冷密封改造前后参数对比表

通过以上表格中数据可以看出，这种密封装置优于传统的橡胶密封，具有密封件磨损程度轻、制造、安装简单、工作可靠、维护方便、经济效益显著的优点，不但可以提高密封效果，而且可以节约能源，节省因更换橡胶密封件所需的维修维护时间和费用，在烧结机环冷余热发电项目具有很好的推广价值。

5 结论

在烧结环冷机的高温废气被大量利用的今天，环冷机台车与高温烟罩之间的密封越来越重要，成为余热利用项目中取热的关键和难点。本此设计的密封装置经济实用，在实践使用过程中取得了显著的效果，解决了在不停机状况下在线更换密封橡胶板的问题，操作上方便灵活，具有可拆卸可调整性，维护维修过程中既节省了大量维修人力和维修时间，而且大大延长了密封橡胶板的使用周期，节省了维修成本。

［1］汪用澎. 大型烧结设备［M］. 北京:机械工业出版社，1997.

［2］北京钢铁学院. 炼铁机械［M］. 北京:冶金工业出版社，1984.

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