回转窑窑尾密封装置的改造1.docx

回转窑窑尾密封装置的改造森海顾建海尚再国甘肃省武山水泥厂(741316)
我厂1号窑于1980年11月建成投产,属60年代生产技术。立筒预热器为单列五钵的克努伯型预热器,原设计窑型为:Φ4/4.4m×60m,后于1993年改为Φ4m×60m窑。由于该预热器顶部四个旋风筒的排灰阀卸灰是间断性的和在钵体内各缩口处堆积的物料不均匀地滑落,从而易产生“塌料”现象;又由于窑尾热风机排风能力限制,不足以在立筒及窑内形成持续稳定的负压,因此偶尔会出现倒风。于是在窑尾产生了热物料与气体的混合物喷出,其温度高达900℃左右,极易造成密封装置部件的损坏,产生泄漏,影响生产的正常进行。为此,我厂对窑尾密封装置进行了多次技术改造,以消除这一因素的影响。
1改造过程
该窑的窑尾密封装置原设计为吊圈轴向端面密封装置(见图1),这种结构在活动环与窑筒体之间存在着径向的尺寸误差和形状误差,同时还要预留足够的热膨胀余量,所以此处本身存在较大的周向环缝间隙;在使用中,弹簧受热失效,又造成密封装置端面漏风漏料严重,密封效果很差。

图1吊圈轴向端面密封
第一次改进:1983年我厂改用石墨块弹簧压架密封装置(见图2)。这种密封装置结构简单,制做方便,石墨块具有润滑性能,不易磨损筒体,摩擦消耗少;石墨块价廉,有耐高温、抗氧化、不变形等优点。缺点是:弹簧寿命短,因受热失去弹力,使处在下方的石墨块和压架松脱或掉落,出现很大的间隙(60～70mm),上方及水平方向则不能压紧,从而失去密封效果。由于窑尾常受高温辐射作用,温度很高,给维护和检修工作带来很大的困难。因此,我厂窑尾不适合用该密封形式。

图2石墨块弹簧压架密封装置(第一次改造)
第二次改进:在1993年10月我厂对该窑的密封装置又进行了一次结构方面的改造,采用了气缸组合式密封装置(见图3)。

图3气缸组合式密封装置(第二次改造)
这种密封装置在结构及功能上均具有较好的适应性及密封性能,但可靠性欠佳。使用半年后,由于该处的环境温度高(300℃以上),加之窑尾偶尔喷出900℃左右的高温物料与气体,致使气缸缸体变形,活塞损坏,气缸失去作用。个别气缸的损坏,造成活动圈受力不均匀,与固定圈接触不良,使大量的热气体喷出,加速了其余气缸的损坏,直至全部失效。尤其是在1995年,这种情况频繁发生,给生产带来了严重影响。该装置只适用于在负压稳定的窑型上使用。第三次改进:为了消除气缸可靠性差的缺陷,我们通过反复认真地研究,本着经济、实用、可靠的原则,于1995年11月决定采用杠杆配重装置(见图4)来取代气缸。具体做法是:将原来的气缸及其风管部件全部拆除,在支承滚轮的支架上对称焊接四个支座,装配杠杆装置,杠杆的一端装有滚子顶靠在活动圈上,另一端悬吊重锤。当窑上窜时,固定圈推动活动圈一起上行,四个重锤同时提高;当窑下窜时,重锤重力作用于杠杆推压活动圈,使之与固定圈始终保持紧密接触,达到密封的目的。

图4杠杆配重组合式密封装置(第三次改造)
2制做与安装杠杆时的注意事项
(1)四个杠杆的支点在活动圈的圆周上应均布,以使活动圈受力均匀。(2)当窑窜至最下端时,杠杆的阻力臂与活动圈平面的夹角α不大于50°,否则,就要采取限位措施,以防窑往上窜时,被卡住。(3)单个杠杆作用于活动圈的推力以1000～2000N为宜,杠杆的动力臂与阻力臂之比选取:K=1.5～2.5,并以此来调整重锤的重量。
(4)杠杆、支座及滚子的材料选取要合理耐用,有足够的强度和刚度,以防损坏或变形。(5)必要时,对活动圈进行加固。
3改造后的特点
这次技术改造既保持气缸密封装置原有的性能优点,又改进了其不足之处。首先,结构简单,部件少,安装、维护方便,成本低;运行平稳,不消耗动力;各部件的安全可靠性高,耐热性好,变形或损坏的可能性小,易损件少,故障率低。其次,仍具有密封性能良好的特性,径向的石棉绳和轴向端面的摩擦片,可有效地阻止冷空气的吸入和热气体的喷出,只要定期检查更换石棉绳,配重量调整适当,使摩擦片紧密接触,即可保证密封性。再次,这种装置适于在环境温度高和粉尘污染严重的恶劣环境下使用。
4结束语
经过这一系列的技术改造,使窑尾密封装置性能满足了工艺及生产的要求,减少了系统的漏风,使窑尾温度提高了50～100℃,入窑生料分解率由30%提高到了40%左右,生料损耗也大大减少,热工制度比以前稳定,窑的台时产量和熟料质量有所提高,环境污染得到控制,各种消耗大为减少,为企业创造了可观的经济效益。
参考文献张森林.建材机械与设备(下册).武汉:武汉工业大学出版社.1991
(编辑王艳丽)