新型環(huán)冷雙向補償機械密封裝置

一、環(huán)冷機密封現(xiàn)狀
目前在我國存在著鋼鐵產(chǎn)能嚴重過剩、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、帶冷機經(jīng)過冷置后由運輸皮帶機將燒結(jié)礦運到高爐進行冶煉，這個過程需要將700°-800°的燒結(jié)礦通過鼓風(fēng)機風(fēng)冷將燒結(jié)礦降到100°左右才能進入橡膠運輸帶，否則溫度過高將燒毀皮帶，且影響燒結(jié)礦質(zhì)量，進而影響煉鐵質(zhì)量，這個過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，由此可見其污染的嚴重性，而實際上目前現(xiàn)狀是大多數(shù)鋼鐵企業(yè)在這個環(huán)節(jié)上遠遠超出行業(yè)標準，漏風(fēng)率都在百分之40-60之間，更甚者超過百分之60，這樣的現(xiàn)狀帶來的是環(huán)境嚴重污染、能源的浪費，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，期間有多種解決方案、技術(shù)進行了有益的探索，取得了一定效果，但都因為各種原因沒得到大面積推廣應(yīng)用。
二、新型環(huán)冷機雙向補償機械密封的研制與應(yīng)用
我公司于2015年起就開始對鋼廠燒結(jié)系統(tǒng)環(huán)冷機密封進行技術(shù)性研發(fā)，出發(fā)點著重于降低漏風(fēng)率（優(yōu)于行業(yè)標準）及實用性、持續(xù)性、可維護性等。由于研發(fā)人員有長時間從事燒結(jié)機、環(huán)冷機設(shè)備設(shè)計制造等經(jīng)驗基礎(chǔ)，設(shè)計思路清晰，從而新型雙向補償機械密封的結(jié)構(gòu)形式更加合理，密封效果更加明顯。
新型雙向補償機械密封的結(jié)構(gòu)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、徑向間隙進行補償性密封，回轉(zhuǎn)體與風(fēng)箱間具備的雙向補償比現(xiàn)今應(yīng)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(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)冷機都具備可行性改造空間，對于銷齒傳動的環(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(tǒng)的摩擦傳動的環(huán)冷機橡膠密封結(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，運動中的環(huán)冷機回轉(zhuǎn)框架、臺車體產(chǎn)生的上下徑向位移通過彈簧的補償填補了回轉(zhuǎn)框架、臺車體與下部風(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?shù)拿芊庑Ч?br /> 2、陶瓷纖維簾式的密封形式，經(jīng)過一定時間的運行后會出現(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(nèi)側(cè)有一層耐熱全氟橡膠，此橡膠的特點就是可以具有耐高溫、高韌性和高耐磨的特點。此密封為一層的密封，在環(huán)冷機風(fēng)機開始工作的時候，環(huán)冷機風(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動，因一層橡膠密封密封嚴密所以導(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個月左右的長時間工作會發(fā)生磨損，導(dǎo)致部分點開始出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。這時金屬密封向上彈起，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(shù)，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(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小的燒結(jié)礦顆粒進入回轉(zhuǎn)體與密封體之間的接合面，從而我公司所設(shè)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(shè)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(shè)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(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，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(jié)構(gòu)設(shè)計，利于備件的更換，從而降低設(shè)備的維護成本。
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)濟效益。
金屬密封的磨損是因為細小的燒結(jié)礦顆粒被吹入了密封與回轉(zhuǎn)體之間而產(chǎn)生的磨損，新型雙向補償機械密封的特點就是將密封裝置的使用過程分為三個階段，一階段內(nèi)側(cè)橡膠密封，當橡膠密封的密封效果非常理想的時候，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起作用，此時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(jié)礦顆粒進入金屬密封與回轉(zhuǎn)體之間。三階段橡膠密封在長時間使用后，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)即使在使用一段時間磨損后可根據(jù)磨損情況的不同單獨進行調(diào)整。