烧结环冷机密封技术

烧结环冷机密封技术

么立明

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摘要：随着社会的发展，人们对于节能的重视程度越来越高，大量的节能技术被应用在社会各个领域当中。烧结环冷机的漏风率直接影响着烧结矿的品质和烧结工艺节能降耗指标。现有密封技术只是针对漏风问题的基本解决方案，难以从根本上降低环冷机的漏风率。

关键词：环冷机漏风；柔磁性；密封

1背景

烧结矿冷却是鼓风机通过风箱鼓吹冷却风或是循环风冷却烧结矿，烧结矿在环冷机上由进料700℃~800℃降低到100℃~200℃，同时烧结机冷却风温度上升到150~450℃。我国烧结机漏风率大多数在50%-60%，国外烧结机漏风率已减少到30%。烧结环冷机密封效果差，漏风严重，不仅降低了烧结矿的冷却效果，影响环冷机产量和质量；还增加了冷却风机电耗，增加运行成本；漏出的含粉尘气体污染周边环境。余热利用是烧结节能的重要发展方向，我国大多数钢铁公司都具有烧结余热发电系统，烧结机漏风，严重影响到锅炉进口烟气温度，降低锅炉产汽量。因此，烧结机漏风会严重影响烧结工艺生产和烧结余热的回收利用，在现实生产中要严格控制与降低。

2漏风原因分析与解决方案

烧结环冷机是连续运动设备，台车与下部风箱存在着相对运动。由于两者之间存在温度差和压力差，需要进行密封，以减少由压差和温差造成的空气流动而形成的漏风。一般情况下，烧结环冷机的密封是将耐高温的橡胶板固定安装在台车的上下部或风室烟罩上，通过橡胶板与钢板之间的滑动，来对台车与风室和烟罩处的间隙进行密封。

（1）风室处密封板由于台车在运动中的上下左右窜动，并且在高温烟气作用下，造成橡胶密封板磨损变形严重，密封性较差，这种缺陷使环冷机漏风率达30%-40%，这不仅大幅度降低了烟气的再循环利用率，降低了循环烟气的温度，影响发电量，同时补充大量的外漏烟气，大幅增加循环风机的负荷，影响了余热烟气的利用，增加了电耗，对这些缺陷处理，必须等烧结工序有较长时间的停产，才能进行局部检修。

（2）烧结环冷机台车与下部风箱之间使用橡胶密封，其优点是良好的耐磨性、弹性和硬度。存在的问题是橡胶长时间使用容易老化，降低橡胶的使用寿命，容易在此处产生漏风。其原因是：一是高温环境，烧结环冷机长年在高温环境下运行，密封橡胶容易老化，特别是增加烧结余热回收装置以后，密封橡胶的热辐射被加强，加速其老化速度；二是，高粉尘环境，高粉尘环境增加了橡胶摩擦；三是运动与碰撞，台车底部或者冷却的烧结矿与橡胶碰撞，导致橡胶断裂。上述原因，导致橡胶密封的寿命只有30~90天，密封橡胶出现破损后漏风率增加，高达50%以上。

（3）碰撞会导致橡胶的形变，卸掉烧结矿后，台车的横梁与形变后的密封胶接触不好，形成漏风。

（4）为了减少碰撞，烧结环冷机设计时会在台车栏板与烟道集气罩之间留有空间。当增加烧结余热回收系统后，余热收集是通过烟道集气装置进行，由于高温烟气大量被抽走，设计时留有的空间就会有大量的冷空气进入，从而影响余热装置的烟气进气温度，蒸汽机产生蒸汽温度，影响余热利用效率。

（5）管道、风箱的磨损以及烟道卸灰阀的漏风、占漏风率的5%到10%。针对以上问题，一般烧结厂采用的解决方案，如下：风箱的起始和尾部都是采用金属密封板封装，以漏料带来的碰撞损伤和最大程度的降低漏风率，延长设备使用寿命；在滑道上增加润滑油沟，使用自动补液装置添加润滑油，降低漏风率；利用石墨不易变形、摩擦系数低、耐高温、耐腐蚀等特点，台车侧面和支架处安装弹簧石墨条，减少空气外漏；对台车滑动轨道进行密封改造，比如增加钢圈、耐温胶、挡风板等等。

3环冷机漏风综合治理建议

我国现有的烧结环冷机的漏风率有的高达60%，以上基本措施虽然可以达到一定的效果，但是有很多缺陷，需要进一步改善提升。橡胶密封易老化，破损后漏风率增加。针对以上问题，柔磁性密封技术是主要代替技术之一。柔磁性密封技术是以磁性钢刷为核心，增加精矿粉。磁性钢刷的作用是与环冷机相关部件摩擦，起到密封效果。精矿粉吸附在钢刷上，形成柔磁层，增加密封效果。柔磁性密封技术主要应用在环冷机的底部、台车横梁和风罩。

3.1环冷机底部密封

环冷机底部密封包括弹性装置、底部密封装置和内部柔磁性密封装置。弹性密封装置的主要是增加接触的紧密性。磁性钢刷和精矿粉一起对环冷机底部密封。为了保证密封效果，两者要具备适当的宽度。内部柔磁性密封钢刷与内部接触摩擦，形成密封。

3.2台车横梁密封

为了预防烧结矿卡料，环冷机的横梁与台车体之间设计一定的距离，现有技术中大多数是采用橡胶密封。为了增加使用寿命，保证密封效果，更换成柔磁性密封技术。

3.3烟罩密封

为了保证烧结余热的利用效果，环冷机集风罩两侧一般是采用耐热传输带或石棉布，两者共同的缺点是易老化，寿命短。磁性钢刷具有良好的耐高温特性，在保证密封效果的同时，增加使用寿命。

4烧结余热回收的热量转换

在余热回收的过程当中，烧结矿中的显热，会被转化为水蒸汽中的显热，需要分两步完成这个转移过程。首先，在鼓风机的作用下，环境空气会将环冷机台车当中的烧结矿料层穿透。在这一过程中，20摄氏度的空气会被升温至380摄氏度。烧结矿中没有完全燃烧的烧结矿将会与空气中的氧气发生反应。从而会将冷空气转化为高温的烟气，并且吸收烧结矿当中的热量。此后，380摄氏度的高温热烟气在锅炉换热面积中穿过，对换热管当中的常温水进行加热，使其转化为水蒸汽。此时热烟气的温度会下降，并将其中的热量传递给水蒸汽。在整个余热回收过程当中，这两个步骤的效率，将会对热回收的效率产生直接的影响。其中，在第二个步骤中的反应和转换过程较为简单，锅炉的换热效率将会对该步骤的转换效率产生直接的影响。在当前的烧结余热锅炉当中，换热效率基本上能够达到80%到85%左右。而第一个步骤中，有很多不同的因素会对转换效率产生影响。例如冷却风机风量、环冷机密封效果、烧结矿透气性等方面的因素。如果环冷机具有越好的密封效果，冷却风机就能够有更多的越多的风量穿透料层，烧结矿的热量也就会被空气带走更多。不过，在穿透料层当中，空气温度并不会一直上升，因此，烧结余热回收的效率也不会一直保持上升。

5经济效益分析

环境方面，改造后，漏出的含粉尘气体减少，噪音降低，现场周边环境改善。烧结矿产品与工艺方面，烧结矿冷却效果提高，品质提升；新的密封体系能够耐受高温，减少更换新橡胶密封的费用和频率；减少冷却风量，节约电耗；烧结矿冷却效果提升，下游皮带寿命延长。余热回收方面，提升余热回收进口温度，余热发电效率提升。

6结论

提升烧结矿品质、降低生产成本和节能降耗是烧结厂的主要发展方向。而漏风问题是烧结厂的关键技术，柔磁性和钢刷综合密封技术可以控制好漏风率，有利于提升产品质量、降低成本、增加余热回收效果，同时改善周边环境。

参考文献：

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