新型環(huán)冷雙向補償機械密封裝置
一、環(huán)冷機密封現狀
目前在我國存在著(zhù)鋼鐵產(chǎn)能?chē)乐剡^(guò)剩、生產(chǎn)工藝落后、生產(chǎn)設備老化、環(huán)保設備投入低等問(wèn)題，隨著(zhù)去產(chǎn)能、環(huán)保上的嚴格執法，鋼鐵企業(yè)在環(huán)保上的資金投入越來(lái)越大，環(huán)境有明顯改善，其中鋼鐵企業(yè)的污染百分之60以上存在于燒結過(guò)程中，這就對鋼廠(chǎng)對改善燒結環(huán)境污染提出了更高要求，改變現狀減少污染勢在必行。
燒結后的燒結礦一般需要環(huán)冷機、帶冷機經(jīng)過(guò)冷置后由運輸皮帶機將燒結礦運到高爐進(jìn)行冶煉，這個(gè)過(guò)程需要將700°-800°的燒結礦通過(guò)鼓風(fēng)機風(fēng)冷將燒結礦降到100°左右才能進(jìn)入橡膠運輸帶，否則溫度過(guò)高將燒毀皮帶，且影響燒結礦質(zhì)量，進(jìn)而影響煉鐵質(zhì)量，這個(gè)過(guò)程中存在大量的粉塵污染和能源浪費，目前煉鐵行業(yè)對環(huán)冷機、帶冷機漏風(fēng)率的標準是低于百分之30，由此可見(jiàn)其污染的嚴重性，而實(shí)際上目前現狀是大多數鋼鐵企業(yè)在這個(gè)環(huán)節上遠遠超出行業(yè)標準，漏風(fēng)率都在百分之40-60之間，更甚者超過(guò)百分之60，這樣的現狀帶來(lái)的是環(huán)境嚴重污染、能源的浪費，解決以上問(wèn)題是近幾十年行業(yè)內外一直關(guān)注的焦點(diǎn)，期間有多種解決方案、技術(shù)進(jìn)行了有益的探索，取得了一定效果，但都因為各種原因沒(méi)得到大面積推廣應用。
二、新型環(huán)冷機雙向補償機械密封的研制與應用
我公司于2015年起就開(kāi)始對鋼廠(chǎng)燒結系統環(huán)冷機密封進(jìn)行技術(shù)性研發(fā)，出發(fā)點(diǎn)著(zhù)重于降低漏風(fēng)率（優(yōu)于行業(yè)標準）及實(shí)用性、持續性、可維護性等。由于研發(fā)人員有長(cháng)時(shí)間從事燒結機、環(huán)冷機設備設計制造等經(jīng)驗基礎，設計思路清晰，從而新型雙向補償機械密封的結構形式更加合理，密封效果更加明顯。
新型雙向補償機械密封的結構原理是：利用彈簧的機械性能原理，對圓周運行的環(huán)冷機產(chǎn)生的上下、徑向間隙進(jìn)行補償性密封，回轉體與風(fēng)箱間具備的雙向補償比現今應用較多的單一風(fēng)箱上的單向彈簧補償，更具合理性，密封效果更佳。
新型雙向補償機械密封的應用取得了密封效果大大提升的有益效果，對摩擦傳動(dòng)、銷(xiāo)齒傳動(dòng)的環(huán)冷機都具備可行性改造空間，對于銷(xiāo)齒傳動(dòng)的環(huán)冷機的改造效果更佳。
三、新型雙向補償機械密封與其他密封的優(yōu)勢對比
新型雙向補償機械密封與傳統的摩擦傳動(dòng)的環(huán)冷機橡膠密封結構的優(yōu)勢是顯而易見(jiàn)的，這里介紹一下與唐冶實(shí)際應用的老式陶瓷纖維簾式密封的優(yōu)勢比較。
1、彈簧的雙向補償效果優(yōu)于陶瓷纖維簾式的密封效果，其具體體現在，運動(dòng)中的環(huán)冷機回轉框架、臺車(chē)體產(chǎn)生的上下徑向位移通過(guò)彈簧的補償填補了回轉框架、臺車(chē)體與下部風(fēng)箱間的間隙，起到了加強密封的效果，陶瓷纖維簾式的密封形式不具備彈性補償性，不能達到補償的密封效果。
2、陶瓷纖維簾式的密封形式，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運行后會(huì )出現陶瓷纖維脫落、損壞等現象，密封效果變差，不具備密封的可持續密封效果。
3、陶瓷纖維簾式的密封形式不利于密封備件的更換。
4、陶瓷纖維簾式的密封形式的使用壽命遠低于新型雙向補償機械密封的使用壽命。因為在密封體的內側有一層耐熱全氟橡膠，此橡膠的特點(diǎn)就是可以具有耐高溫、高韌性和高耐磨的特點(diǎn)。此密封為一層的密封，在環(huán)冷機風(fēng)機開(kāi)始工作的時(shí)候，環(huán)冷機風(fēng)箱內充滿(mǎn)了正壓力，所以導致此耐熱全氟橡膠沿豎直方向發(fā)生形變，從而導致二層金屬密封向下運動(dòng)，因一層橡膠密封密封嚴密所以導致二層金屬密封不需要開(kāi)始密封作用，但是耐熱全氟橡膠經(jīng)10個(gè)月左右的長(cháng)時(shí)間工作會(huì )發(fā)生磨損，導致部分點(diǎn)開(kāi)始出現漏風(fēng)現象。這時(shí)金屬密封向上彈起，達到密封效果。此金屬密封密封體上面噴涂有一層聚四氟乙烯，保證有較低的摩擦系數，不至于使環(huán)冷機負載加大。從而保證環(huán)冷機正常運行。密封體的磨損主要的原因不是環(huán)冷機的回轉體與密封體之間的摩擦，而是回轉體與密封體之間存在有細小的燒結礦顆粒，將密封體研磨，從而導致密封體的磨損，而我公司所設計的密封裝置內側的全氟橡膠在局部磨損后起到的關(guān)鍵作用就是阻擋那些細小的燒結礦顆粒進(jìn)入回轉體與密封體之間的接合面，從而我公司所設計的密封裝置在耐用性上也更勝一籌。
5、與陶瓷纖維簾式的密封形式具有可互換性，此密封裝置的設計初衷就是代替唐冶生產(chǎn)的老式的陶瓷纖維簾式密封，設計尺寸剛好與老式密封相一致，即拆除老式密封，直接更換互補式密封即可。（見(jiàn)下圖）
四、新型雙向補償機械密封的有益效果
1、新型雙向補償機械密封可使密封效果達到提升，漏風(fēng)率比原陶瓷纖維簾式的密封的百分之20以上降低到百分之7以下，低于環(huán)保要求的百分之15的漏風(fēng)率，環(huán)境污染狀態(tài)得到改變。
2、密封效果的提升，減少了漏風(fēng)量，也使得鼓風(fēng)機的工作效率得到了提升，從而達到了節約電能的效果。
3、密封效果的提升，對于有余熱發(fā)電設備的環(huán)冷機，由于余熱回收利用的增加，可帶來(lái)余熱發(fā)電量的提升，在余熱回收段的余熱回收溫度由原來(lái)的320°-400°，增加到360°-450°，使熱效率的利用得到提升，增加余熱發(fā)電量，產(chǎn)生煉鐵外的附加經(jīng)濟效益。
4、新型雙向補償機械密封使用壽命的增加，減少了備件的更換周期，從而達到了降低備件采購成本的效果。
5、標準化的結構設計，利于備件的更換，從而降低設備的維護成本。
6、密封性能的提升，增加了冷置效果，使燒結礦的質(zhì)量及產(chǎn)量都有較大提升，帶來(lái)更佳的經(jīng)濟效益。
金屬密封的磨損是因為細小的燒結礦顆粒被吹入了密封與回轉體之間而產(chǎn)生的磨損，新型雙向補償機械密封的特點(diǎn)就是將密封裝置的使用過(guò)程分為三個(gè)階段，一階段內側橡膠密封，當橡膠密封的密封效果非常理想的時(shí)候，金屬密封與回轉體是不接觸的，二階段橡膠密封逐漸磨損，金屬密封和橡膠密封同時(shí)起作用，此時(shí)橡膠密封的作用不僅是密封，更重要的作用是防止細小的燒結礦顆粒進(jìn)入金屬密封與回轉體之間。三階段橡膠密封在長(cháng)時(shí)間使用后，損壞，完全由金屬密封起作用。而且金屬密封上下的壓力可調即使在使用一段時(shí)間磨損后可根據磨損情況的不同單獨進(jìn)行調整。
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