新型環(huán)冷雙向補(bǔ)償機(jī)械密封裝置

一、環(huán)冷機(jī)密封現(xiàn)狀
目前在我國存在著鋼鐵產(chǎn)能嚴(yán)重過剩、生產(chǎn)工藝落后、生產(chǎn)設(shè)備老化、環(huán)保設(shè)備投入低等問題，隨著去產(chǎn)能、環(huán)保上的嚴(yán)格執(zhí)法，鋼鐵企業(yè)在環(huán)保上的資金投入越來越大，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(jié)過程中，這就對鋼廠對改善燒結(jié)環(huán)境污染提出了更高要求，改變現(xiàn)狀減少污染勢在必行。
燒結(jié)后的燒結(jié)礦一般需要環(huán)冷機(jī)、帶冷機(jī)經(jīng)過冷置后由運(yùn)輸皮帶機(jī)將燒結(jié)礦運(yùn)到高爐進(jìn)行冶煉，這個(gè)過程需要將700°-800°的燒結(jié)礦通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)冷將燒結(jié)礦降到100°左右才能進(jìn)入橡膠運(yùn)輸帶，否則溫度過高將燒毀皮帶，且影響燒結(jié)礦質(zhì)量，進(jìn)而影響煉鐵質(zhì)量，這個(gè)過程中存在大量的粉塵污染和能源浪費(fèi)，目前煉鐵行業(yè)對環(huán)冷機(jī)、帶冷機(jī)漏風(fēng)率的標(biāo)準(zhǔn)是低于百分之30，由此可見其污染的嚴(yán)重性，而實(shí)際上目前現(xiàn)狀是大多數(shù)鋼鐵企業(yè)在這個(gè)環(huán)節(jié)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，漏風(fēng)率都在百分之40-60之間，更甚者超過百分之60，這樣的現(xiàn)狀帶來的是環(huán)境嚴(yán)重污染、能源的浪費(fèi)，解決以上問題是近幾十年行業(yè)內(nèi)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?yàn)楦鞣N原因沒得到大面積推廣應(yīng)用。
二、新型環(huán)冷機(jī)雙向補(bǔ)償機(jī)械密封的研制與應(yīng)用
我公司于2015年起就開始對鋼廠燒結(jié)系統(tǒng)環(huán)冷機(jī)密封進(jìn)行技術(shù)性研發(fā)，出發(fā)點(diǎn)著重于降低漏風(fēng)率（優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）及實(shí)用性、持續(xù)性、可維護(hù)性等。由于研發(fā)人員有長時(shí)間從事燒結(jié)機(jī)、環(huán)冷機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)制造等經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)思路清晰，從而新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)形式更加合理，密封效果更加明顯。
新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)原理是：利用彈簧的機(jī)械性能原理，對圓周運(yùn)行的環(huán)冷機(jī)產(chǎn)生的上下、徑向間隙進(jìn)行補(bǔ)償性密封，回轉(zhuǎn)體與風(fēng)箱間具備的雙向補(bǔ)償比現(xiàn)今應(yīng)用較多的單一風(fēng)箱上的單向彈簧補(bǔ)償，更具合理性，密封效果更佳。
 
    新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封的應(yīng)用取得了密封效果大大提升的有益效果，對摩擦傳動、銷齒傳動的環(huán)冷機(jī)都具備可行性改造空間，對于銷齒傳動的環(huán)冷機(jī)的改造效果更佳。
三、新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封與其他密封的優(yōu)勢對比
新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封與傳統(tǒng)的摩擦傳動的環(huán)冷機(jī)橡膠密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是顯而易見的，這里介紹一下與唐冶實(shí)際應(yīng)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(bǔ)償效果優(yōu)于陶瓷纖維簾式的密封效果，其具體體現(xiàn)在，運(yùn)動中的環(huán)冷機(jī)回轉(zhuǎn)框架、臺車體產(chǎn)生的上下徑向位移通過彈簧的補(bǔ)償填補(bǔ)了回轉(zhuǎn)框架、臺車體與下部風(fēng)箱間的間隙，起到了加強(qiáng)密封的效果，陶瓷纖維簾式的密封形式不具備彈性補(bǔ)償性，不能達(dá)到補(bǔ)償?shù)拿芊庑Ч?br /> 2、陶瓷纖維簾式的密封形式，經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)行后會出現(xiàn)陶瓷纖維脫落、損壞等現(xiàn)象，密封效果變差，不具備密封的可持續(xù)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(yuǎn)低于新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封的使用壽命。因?yàn)樵诿芊怏w的內(nèi)側(cè)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(jī)風(fēng)機(jī)開始工作的時(shí)候，環(huán)冷機(jī)風(fēng)箱內(nèi)充滿了正壓力，所以導(dǎo)致此耐熱全氟橡膠沿豎直方向發(fā)生形變，從而導(dǎo)致二層金屬密封向下運(yùn)動，因一層橡膠密封密封嚴(yán)密所以導(dǎo)致二層金屬密封不需要開始密封作用，但是耐熱全氟橡膠經(jīng)10個(gè)月左右的長時(shí)間工作會發(fā)生磨損，導(dǎo)致部分點(diǎn)開始出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。這時(shí)金屬密封向上彈起，達(dá)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(shù)，不至于使環(huán)冷機(jī)負(fù)載加大。從而保證環(huán)冷機(jī)正常運(yùn)行。密封體的磨損主要的原因不是環(huán)冷機(jī)的回轉(zhuǎn)體與密封體之間的摩擦，而是回轉(zhuǎn)體與密封體之間存在有細(xì)小的燒結(jié)礦顆粒，將密封體研磨，從而導(dǎo)致密封體的磨損，而我公司所設(shè)計(jì)的密封裝置內(nèi)側(cè)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(xì)小的燒結(jié)礦顆粒進(jìn)入回轉(zhuǎn)體與密封體之間的接合面，從而我公司所設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)初衷就是代替唐冶生產(chǎn)的老式的陶瓷纖維簾式密封，設(shè)計(jì)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(bǔ)式密封即可。（見下圖）
四、新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封的有益效果
1、新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封可使密封效果達(dá)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(jī)的工作效率得到了提升，從而達(dá)到了節(jié)約電能的效果。
3、密封效果的提升，對于有余熱發(fā)電設(shè)備的環(huán)冷機(jī)，由于余熱回收利用的增加，可帶來余熱發(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(jì)效益。
4、新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封使用壽命的增加，減少了備件的更換周期，從而達(dá)到了降低備件采購成本的效果。
5、標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利于備件的更換，從而降低設(shè)備的維護(hù)成本。
6、密封性能的提升，增加了冷置效果，使燒結(jié)礦的質(zhì)量及產(chǎn)量都有較大提升，帶來更佳的經(jīng)濟(jì)效益。
金屬密封的磨損是因?yàn)榧?xì)小的燒結(jié)礦顆粒被吹入了密封與回轉(zhuǎn)體之間而產(chǎn)生的磨損，新型雙向補(bǔ)償機(jī)械密封的特點(diǎn)就是將密封裝置的使用過程分為三個(gè)階段，一階段內(nèi)側(cè)橡膠密封，當(dāng)橡膠密封的密封效果非常理想的時(shí)候，金屬密封與回轉(zhuǎn)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(xì)小的燒結(jié)礦顆粒進(jìn)入金屬密封與回轉(zhuǎn)體之間。三階段橡膠密封在長時(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(diào)即使在使用一段時(shí)間磨損后可根據(jù)磨損情況的不同單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整。