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环冷机仿形链条式机械密封
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一、概述

能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,能源使用效率的高低已成为一个部门、一个行业乃至一个国家技术进步的重要标志。随着我国经济的快速发展和人口的不断增加,能源相对不足的矛盾已日显突出,开发可再生能源以及合理利用现有的宝贵能源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。

钢铁生产企业是能源消耗大户,如何优化钢铁企业的用能,降低能源消耗,实现资源综合利用,走节约化的发展道路,已成为重要课题。

二、问题的提出

为响应国家节能减排政策,现有环冷机配备了余热锅炉用来产生蒸汽。蒸汽通过汽轮发电机发电,为企业带来了很大的经济效益,但同时,由于余热锅炉的投入,在环冷机上出现了一些其他的问题:

1、冷却机密封效果差,漏风严重,降低了烧结矿的冷却效果。

2、由于漏风严重,增加了风机耗电量。

3、漏风处窜出的含粉尘气体污染周边环境。

4、台车底部及烟罩漏风严重影响到锅炉进口烟气温度,降低产汽量;

三、环型冷却机漏风的基本分析

   1、现有的鼓风式环型冷却机底部密封采用橡胶密封,橡胶板采用耐磨橡胶,具有一的硬度与弹性,由于鼓风式冷却机长期在高温(由于增加余热发电系统,增大热辐射)、高粉尘的环境下运行,密封板出现漏风比较严重,现场原因主要有两种:㈠、温度过高烧毁或热辐射时间长橡胶老化。㈡、由于橡胶有一定的硬度,台车梁底部或块料碰撞导致橡胶板折断。


2、卸料后及平时运动过程中台车轮上的横梁与密封胶板接触不良,造成漏风。


3、为防止运动的台车拦板碰撞烟罩,拦板与烟罩之间留有一定的空间,从冷却机环型截面上来看,烟罩边沿距烧结矿有一定的距离,当余热系统的引风机通过烟罩抽取烧结矿的热量时,大量的冷风就会从以上两个空间进入,影响烟气中的热量,降低蒸汽量。



四、环冷机漏风治理方案

以上几点漏风比较严重,为减少冷却机漏风带来的负面影响,需对冷却机进行必要的漏风治理。我公司经过对国内外环冷机多年的研究总结,设计了仿形式机械密封系统,该系统采用耐磨金属材料代替橡胶材料,结构上做了新的改进,更适用于现场环境。

1、环冷机底部仿形链条式机械密封

底部仿形式机械密封(参看下图2)可取代现有的底部橡胶板式密

封(参看下图1),此系统包括下部链式弹性滑块装置、上部摩擦板。

   工作过程中,固定在环冷机风箱上的链式弹性滑块装置与上部摩擦板紧密接触,形成密封。链条式弹性滑块装置由相互铰接的滑块、润滑块、高温弹簧、柔性密封、高度调节杆、骨架组成。链条式弹性滑块装置安装在风箱上部,相互铰接的滑块通过弹簧顶起,与上部摩擦板接触。由于考虑到冷却机台车可能出现的跑偏变形等情况,上部摩擦板具有一定宽度,防止接触面漏风。为防止台车轮吊落引起密封的损害,链条式弹性滑块装置内部设有限位装置,当台车轮轴过度挤压链式弹性滑块装置时,限位装置向下运动,当限位装置到底部时,弹性滑块不再下降,以此保护整个密封系统的正常运转。



2、台车横梁密封

 车轮与横梁经过V字型卸料沟后,横梁逐渐接近台车体,为防止块料卡在中间,横梁与台车体之间具有一定的间隙,间隙靠一层橡胶板密封,由于环冷机特殊的卸料方式所限,我公司也设计了钢刷式密封代替原橡胶结构。

3、烟罩密封

  对于烟罩两侧密封,现有环冷机都存在这个问题,目前解决的方法有:采用耐热输送带或石棉布接触台车拦板,但耐热输送带经常会出现烧毁的现象,石棉布虽然耐高温效果较好,但使用一段时间后,老化断裂现象极为严重。对于冷却机环型截面的漏风而言,大都厂家没有太好的方式。我公司针对以上两点漏风,设计了一种带有韧性和弹性的密封体,密封体采用高温钢刷。烟罩两侧密封将高温钢刷与台车拦板接触,防止冷风的窜入。而冷却机环型截面采取铰链式密封板配合高温钢刷的烟气隔板,当有小块烧结矿时,可从钢刷中穿过,当有大块烧结矿时,铰链式密封板抬起。


五、仿形链条式机械密封优点

1、使用寿命长:采用耐磨链条式滑块与摩擦板接触形成密封,无橡胶成分,设备可在高温、高粉尘的环境下连续运行。

2、设计理念先进:采用自润滑块安装到滑块内,可降低滑块与摩擦板之间的摩擦力。

3、降低风机能耗:由于密封效果改善,通过烧结矿的风量增加,烧结矿冷却效果提高,可减少鼓风机开启的数量。

4、余热发电量增加:环冷机新型密封安装后,本体部分漏风率降低,由于余热锅炉进口温度大幅度提高,从而余热发电量提高。

5、现场环境改善:由于密封效果提高,不会出现喷出粉尘及碎矿的现象,增加了环保指标;同时也降低了人员清料的强度。

6、成品矿皮带寿命提高:安装仿形链条式机械密封后,环冷机冷却效果增强,落在成品矿皮带上的烧结矿温度可降低10-30度,成品矿皮带寿命增加。

六、效益预测及投资

 以某厂280平环冷机为例,效益预期如下:

 1、余热发电量吨矿可提高2-3度,电费按0.6元计算,烧结利用系数按1.3计算,每年可多发电780万度,直接经济效益为470万元。

 2、鼓风机可停一台,按鼓风机功率500KW计算,每年可节约电费250万元。

 新型仿形链条式机械密封改造后,环冷机可产生的年效益为720万元。