燒結環(huán)冷機都是采用鼓風的方式對燒結礦進行冷卻。剛剛進入燒結環(huán)冷機的燒結礦溫度通常在700℃~800℃左右。臺車在環(huán)冷機中繞行一周,完成對燒結礦的冷卻后,燒結礦溫度通常可下降到150℃以下。在環(huán)冷機的卸料區(qū),將冷卻的燒結礦卸下。
如果燒結環(huán)冷機漏風嚴重,冷確效果差,到卸料區(qū)燒結礦溫度不能降到150℃以下,會使運送燒結冷礦的傳送皮帶經(jīng)常被燒壞。造成損失并影響燒結機生產(chǎn)線的正常運行。由于漏風嚴重,還會使部分礦料被吹出環(huán)冷機,既污染環(huán)境,又造成了浪費。
配有余熱回收裝置的環(huán)冷機,由于密封效果差,所以導致余熱回收效果不理想、直接影響經(jīng)濟收益。因此,環(huán)冷機密封效果的好壞會直接影響到燒結生產(chǎn)、落料溫度、余熱回收、環(huán)保等多項指標。
1 燒結環(huán)冷機現(xiàn)存在漏風問題分析
1#、2#環(huán)冷機密封目前采用國內傳統(tǒng)的動靜膠皮密封形式,該環(huán)冷機存在3個方面的漏風,漏風率一般在35%~45%之間,運行過程中存在高污染、高消耗、效率低下等問題?,F(xiàn)有環(huán)冷機均配有余熱回收裝置,環(huán)冷機冷確效果越差,余熱回收效率越低。而現(xiàn)經(jīng)常采用的通過更換密封膠皮的方法來治理漏風,不能從根本上解決問題,治理漏風的效果也不好,故漏風治理勢在必行。
1.1 動、靜密封處的漏風
現(xiàn)有密封采用內外環(huán)的動、靜密封的方式來進行密封。其原理是依靠橡膠板與固定鋼板之間的摩擦實現(xiàn)密封。但這種密封方式橡膠板存在耐磨性差、易老化、高溫失效、容易被撕扯斷裂的現(xiàn)象,密封不嚴,漏風嚴重,需要經(jīng)常更換,導致人力和資金的浪費。
由于燒結環(huán)冷機冷卻效果差,造成燒結礦質量下降,增加鼓風機負荷,電能升高,周圍環(huán)境惡劣,噪音大,造成大量的能源消耗。由于環(huán)冷機的漏風,還使大量灰塵被吹到空氣中,既造成浪費又嚴重污染了環(huán)境。
現(xiàn)有環(huán)冷機漏風率一般在35%~45%之間,運行過程中存在高污染、高消耗、效率低下等問題?,F(xiàn)有環(huán)冷機均配有余熱回收裝置。環(huán)冷機冷確效果越差,余熱回收效率越低。而現(xiàn)有的通過更換密封膠皮的辦法來治理漏風不能從根本上解決問題,治理漏風的效果也不好,所以漏風治理勢在必行。
1.2 軸端處漏風
通過曲軌處卸料后,由于軸端處回位不規(guī)矩,經(jīng)常將用來密封的橡膠板刮壞,甚至刮掉,造成密封膠皮與軸端處接觸不良,存在較大縫隙,所以此處也會產(chǎn)生大量漏風。
1.3 煙罩處漏風
環(huán)冷機在運行情況下,臺車上欄板與煙罩處屬于相對運動狀態(tài),為了保證運行時不存在干涉現(xiàn)象,一般都在上欄板和煙罩處留有縫隙,確保不干涉。但是在配有余熱回收裝置的環(huán)冷機上,引風機通過煙罩抽取熱量,此處漏風將使大量冷空氣進入,從而影響環(huán)冷機煙氣溫度,降低了余熱鍋爐的蒸汽產(chǎn)量,也就降低了發(fā)電量。
由于1#、2#環(huán)冷機漏風嚴重,冷卻效果差,一是導致燒結礦無法冷卻,燒毀運輸皮帶的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生;二是因環(huán)冷機冷卻效果差,造成燒結礦質量下降,增加鼓風機負荷,電能升高,周圍環(huán)境惡劣、噪音大,造成大量的能源消耗;三是會使大量灰塵被吹到空氣中,既造成浪費又嚴重污染了環(huán)境。
2 環(huán)冷機密封改造方案
2.1 針對原有動、靜膠皮密封處漏風
環(huán)冷機的主要漏風部位在風箱與臺車之間的漏風、三角梁處的漏風,為治理該部位漏風的問題,采用了環(huán)冷機包容式機械密封系統(tǒng),該系統(tǒng)裝置通過全新的密封結構形式解決環(huán)冷機底部的漏風現(xiàn)象。在不改動原有主體結構的基礎上拆除原有的動靜密封系統(tǒng),用包容式機械密封裝置取代原有的橡膠密封(包括軸端三角梁密封的改造)。
此處密封結構為:在臺車下密封板上安裝動合金密封板,在環(huán)冷機基礎上安裝彈性靜密封裝置,靜密封裝置由自潤滑密封板(減少運行阻力、提高使用壽命)、側密封、限位裝置、彈性支撐機構、基礎支持等部分組成。使動、靜密封裝置依靠彈性壓力可以緊密貼合在一起,該金屬靜密封裝置在限位裝置與彈性支撐的作用下可以穩(wěn)定地與臺車下動密封始終貼合,保持良好的密封效果,阻止粉塵通過。同時在側面裝有不銹鋼密封板,阻止粉塵進入系統(tǒng)內。由于是全金屬密封裝置,解決了橡膠不耐高溫和撕扯斷裂難題,設備免于維護并能確保密封性能始終處在良好的狀態(tài)下運行。
2.2 針對軸端部分漏風(三角梁處)
此處漏風主要由于密封膠皮使用時產(chǎn)生破損、從而形成漏風,宣鋼1#、2#環(huán)冷機采用的是具有補償功能的機械式金屬密封,通過彈性機構補償實現(xiàn)該處的密封,同時由于采用金屬結構,不會存在橡膠的破損現(xiàn)象,從而降低了該處的漏風,擋風效果好、免維護、提高了使用壽命。
3 環(huán)冷機包容式機械密封系統(tǒng)技術特點
(1)能夠有效解決因臺車徑向偏移(跑偏)導致的密封失效情況,能適應徑向偏移量±60mm時仍然可以保證密封效果的完好。
(2)擁有臺車掉輪保護系統(tǒng),在掉輪時能保護密封本體不受損壞。
(3)設有引導系統(tǒng),在臺車運行有故障時能夠避免對靜密封本體的損壞。
(4)軸端密封設有防積料系統(tǒng),防止臺車在卸料區(qū)積料損壞軸端基板。
(5)靜密封本體的彈性機構可以補償環(huán)冷機軌道水平度的誤差,即使軌道誤差在±20mm時仍然能保證密封效果良好。
4 結論
4.1 降低漏風率
環(huán)冷機包容式機械密封系統(tǒng)有效解決了環(huán)冷機的漏風問題,漏風率可降低70%以上,冷卻效果提高50%以上,有效地避免了傳送皮帶被燒壞的現(xiàn)象。鼓風風機不用滿負荷工作。在確保冷確效果的同時,風機的電耗得到了大幅度降低。
4.2 提高生產(chǎn)效率
由于環(huán)冷機冷卻效果大幅度提高,使得環(huán)冷機能及時將燒結機生產(chǎn)下來的燒結礦冷卻下來并順利轉運,從而減少了以往因燒結礦不能在環(huán)冷機上及時冷卻而對燒結機滿負荷生產(chǎn)的影響。
4.3 使用壽命長
密封系統(tǒng)內運動部件與靜止部件之間為金屬結構,同時采用自潤滑形式,彼此摩擦阻力小,使密封系統(tǒng)的使用壽命得到了很大提高,設備兩年內免維護。
4.4 現(xiàn)場環(huán)境得到改善
采用環(huán)冷機包容式機械密封系統(tǒng),漏風率大幅度降低,現(xiàn)場不會出現(xiàn)塵土飛揚的場面。
4.5 增加余熱回收發(fā)電量
由于環(huán)冷機包容式機械密封系統(tǒng)的密封效果好,在環(huán)冷機余熱回收段的風溫明顯提高,從而提高余熱回收的效率。
4.6 降低了工人的勞動強度
停機檢修時,減少了人工清理軌道周圍積料,無需更換動、靜密封膠皮,從而降低了工人的勞動強度。