新余钢铁股份有限公司烧结厂 江西新余 338000
摘要：通过对环冷机动、静密封装置优化改进，实现了不同方向、不同速度气体之间产生内摩擦力，减少了动、静密封件之间产生的动摩擦力，达到了延长密封件使用寿命、降低漏风以及提高烟气温度的目的。
关键词：环冷机漏风；挡风抑尘装置；内摩擦力
1前言
环冷机是与烧结机配套使用的热烧结矿冷却设备。烧结矿经单辊破碎后经板式给矿机进入环冷机，环冷机入口烧结矿温度有450℃～800℃，需要经过烧结环冷机进一步冷却至150℃以下以便于胶带机输送。
环冷机设备主要由回转台车及密封装置、鼓风系统、支承轨道装置、驱动装置、环式密封罩等组成。台车与密封装置和鼓风系统是环冷机的重要部件。其主要作用是将热烧结矿经单辊破碎后，由给料溜槽连续均匀地布在台车上，台车回转框架在驱动装置的作用下在水平轨道上作圆周运行。同时鼓风机将冷空气鼓入台车下部风箱，具有一定风压的冷风穿过台车篦板间隙进入热烧结矿料层进行热交换。在高温段（1#、2#风机供风段）的2#——5#风箱处设有箱形密封罩，绝大部分热风是由余热系统进行回收产汽，一小部分热风会在低温段经过料层顶面排入大气，最终使烧结矿达到合理的冷却温度，再由成品皮带机输送到筛分整粒系统，随后送往高炉使用。
图1 环冷动静密封 图2环冷机风道挡风板
1-台车侧密封板 2-橡胶动密封 3-橡胶静密封 4-挡风抑尘装置
2、原因分析
环冷台车与风箱之间采用两道氟胶板作为动、静密封（如图1所示），动密封是所有台车下栏板及轮轴端处对应装配了氟胶板组成（件2），静密封是风箱两侧固定挡板与氟胶板组成（件3）。动密封采用螺栓固定，静密封采用锲销固定，锲销容易松动掉落造成氟胶板松脱，当台车作周向运行时风箱上部分固定不牢靠的氟胶板经常被刮伤撕裂。同时在冷却过程中，部分细小颗粒从环冷机台车篦板间隙落入环冷风道，受冷却风的影响，会对动密封件进行冲击，致使密封件损坏，从而造成环冷机大量漏风。
3、理论分析及改进措施
3.1理论分析
①环冷加风道内密封件承受的压力Fa=PA （1）
②内摩擦力
在气体运动过程中，由于其内部质点的运动速度不同，会产生内摩擦力
F内=μfV （2）
③空气流速V0=Q/A （3）
流速也会随气体的压力和温度而变。恒压下，流速随温度的变化关系为：Vt=V0（1+βt） （4）
密封件单位面积受承受的压力F为 F=Fa-F内=PA-μfV=PA-μfQ（1+βt）/A （5）
④动密封件与静密封件之间的摩擦力
环冷机的静密封件是固定在风道上面的，而动密封件是固定在环冷机台车上的，随着台车的运行，动、静密封件之间产生摩擦力，摩擦力Fμ的大小取决于动密封件承受压力F、摩擦系数μ，其关系为
Fμ=μF （6）
3.2方案确定
由于鼓风机鼓入的冷却风在环冷机风道做不规则运动，根据上述理论分析可知，在其它结构不改变的前提下，增大气体内摩擦力，可以有效的降低密封件单位面积承受的压力F，也减小动、静密封件之间的摩擦力Fμ，进而延缓了磨损，延长其使用寿命，降低了漏风率。
通过实地调研，确定风道内部改变局部结构，既在环冷机风道内、外圈动密封件内侧增设挡风抑尘装置，使其与动密封件之间形成空气涡流，产生不同方向、速度的流动气体，增大气体之间的内摩擦力。
3.3方案实施
如图2所示，具体实施如下：
①在不影响环冷台车正常运行的前提下，根据环冷机风道、台车上动密封件的尺寸，来设计挡风抑尘装置。本方案内、外圈挡风抑尘板尺寸分别为2780mm×540mm、2390mm×540mm。
②考虑检修拆装方便，挡风抑尘板与三角形支撑架采用螺栓连接，支架采用角钢或槽钢制作，支架长度根据挡风抑尘尺寸而定；
③在两个风道横梁之间安装一根槽钢，再把三角形支撑架利用螺栓固定在其上。最后使调整挡风抑尘装置与动密封件平行安装；
④相邻挡风抑尘装置头、尾紧密相连，形成一个整体；
⑤由于风道内压力不大，采用厚度4mm的锰钢板制作挡风抑尘板；
⑥本改造可利用月度计划检修时实施，不影响烧结机正常生产。
4、实施后的效果
改造后环冷机密封装置不但增加了一层密封层，减轻细小颗粒在冷却风作用下对密封件造成的损坏，还减少动、静密封件之间的摩擦力，延长其使用寿命。具体效果如下：
①改造前动、静密封件使用寿命是一个检修周期（45天），改造后延长到三个检修周期左右，使用寿命是改造前的3倍；
②改造后，在线监测画面显示环冷1#、2#、3#风压分别为1299Pa、1245Pa、1578Pa，相比改造前1100Pa左右的风压，平均提高了274Pa；
③如表1、表2所示由原来的305.8℃上升到332.5℃。热烟气温度平均提高了26.7℃。
论文作者:丁曾,李江涛,刘艳丽,王威
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/9
标签：密封件论文; 摩擦力论文; 台车论文; 风道论文; 冷机论文; 装置论文; 风箱论文; 《基层建设》2017年第36期论文;