QD型回轉窯窯尾密封裝置

　　0 前言 
　　回轉窯進料端處的密封，對于新型干法回轉窯系統(tǒng)的正常運轉是非常重要的。其主要作用是盡可能減少冷空氣吸入窯內及防止漏灰，因為吸入冷空氣會增加窯的廢氣量、增加分解爐的燃料損耗、增大排風機的負荷和引起窯尾結皮堵塞，而漏灰會造成環(huán)境污染。
　　隨著科學技術的不斷進步和發(fā)展，國內外均研制出了種類繁多的密封方法和裝置，歸納起來大體可分為摩擦式、迷宮式(曲徑式)、氣密式和組合式等幾種型式。設計一個結構簡單、操作可靠、維護方便的窯尾密封裝置，涉及的因素很多也很復雜。對于一個良好的密封裝置至少應滿足結構簡單，安裝維護方便；磨損部件少，且耐高溫、耐磨，并易更換；操作可靠、密封良好；基本不影響窯的熱工制度等基本要求。我院開發(fā)的QD型窯尾密封裝置除充分考慮了上述各項基本要求外，設計中還作了精心處理。本文就該密封裝置的結構特點和制造、安裝、使用要求作一介紹。
　　1 工作原理及結構特點
　　QD型窯尾密封裝置為氣缸壓緊端面接觸式，見圖1。
　　整個裝置可分為旋轉、不旋轉兩部分。旋轉部分包括回料勺和活動摩擦環(huán)等，這部分與窯尾端部法蘭通過螺栓連接在一起，隨回轉窯一起旋轉。不旋轉部分包括固定摩擦環(huán)、徑向密封環(huán)、煙室套筒、吊桿、氣缸和石棉盤根等，固定摩擦環(huán)和徑向密封環(huán)通過吊桿懸掛在窯尾煙室的支架上。密封用的石棉盤根套在煙室套筒上通過壓板定位，使其隨固定摩擦環(huán)在套筒外表面上下竄動，起到軸向密封的作用，并通過兩端面間的相對位移來吸收窯尾的擺動。氣缸沿圓周方向均布固定在徑向密封環(huán)或煙室上，通過氣缸的作用始終將活動摩擦環(huán)和固定摩擦環(huán)貼合在一起，起徑向密封的作用。為了防止兩摩擦環(huán)磨損過快，提高其使用壽命，設計中在固定摩擦環(huán)上開設潤滑油孔和油槽，通過多點干油泵定期向兩摩擦面間加潤滑脂，既起潤滑作用又可防止兩結合面間的漏風。氣缸采用耐熱型氣缸，并且加隔熱保護罩，并將下部氣缸與上部氣缸反向安裝，有效地防止了因操作不正常引起漏料而燒壞氣缸。采用氣缸壓緊能使兩摩擦環(huán)各處的壓力相同，從而有效地防止了摩擦環(huán)的不均勻磨損和上下半環(huán)的開口和漏風，通過調節(jié)氣缸的壓力能確保兩摩擦環(huán)正好貼合并保持微壓，可將摩擦環(huán)的磨損降低到最低限度。
　　不旋轉部分采用懸掛結構，因窯尾的熱膨脹量和上下竄動量有限，對于一定長度的吊桿來說，其中心的運動軌跡為一段兩端高中間低的圓弧，但其最高點和最低點僅相差不到1 mm，在此情況下不會出現吊桿卡死在套筒上的現象。吊桿可通過調節(jié)螺母調整其上下高度，安裝時將吊桿偏向窯頭側，以保證懸掛部分的中心線在熱態(tài)時與煙室套筒的中心線同心，吊桿通過球形墊圈固定在煙室的支架上，具有擺動靈活可靠、調整方便的特點。軸向采用石棉盤根密封可有效地防止軸向漏風，在氣缸的作用下石棉盤根隨著窯尾筒體的竄動而在固定在煙室上的套筒上移動，為了減少其磨損，設計要求制造廠將套筒外表面在石棉盤根行程內的部分打磨光滑，不得有毛刺和焊渣等凸出物，并且要求套筒保證一定的圓度。實際上，石棉盤根沿周向是固定不動的，它只隨窯尾上下竄動，而窯尾的上下竄動速度極其緩慢，每班上下竄動僅 約1～2個擋輪的行程，石棉盤根磨損量極其輕微，在正常情況下使用3～4年不成問題。如白馬山水泥廠#2窯窯尾密封中的石棉盤根已使用3年多，仍具有良好的密封效果。石棉盤根即使磨損，在磨損處仍可看作一迷宮密封，并且在正常操作下該處不會漏灰。
　　QD型窯尾密封裝置采用的氣缸壓緊端面接觸密封形式，克服了重錘壓緊端面接觸密封形式的缺陷。重錘壓緊式窯尾密封裝置與氣缸壓緊式密封裝置在結構上有所不同。重錘式將吊桿懸掛結構改為兩側滾輪支承，將氣缸壓緊改為重錘拉緊，并將石棉盤根密封改為非金屬膨脹節(jié)密封，至于端面接觸式密封形式相同。采用滾輪支承，要求滾輪中心線須與套筒中心線同心，但由于制造、安裝產生的誤差實際上很難達到，隨著時間的推移，滾輪和導軌易銹蝕，使運行阻力增大。如果活動套筒與煙室套筒之間間隙過小，會出現卡死現象；若間隙過大，則熱氣流會將非金屬膨脹節(jié)的石棉布燒毀，從而影響其使用壽命和使用效果。重錘壓緊式窯尾密封，在實際生產中不旋轉部分并不能保證準確地支承在不旋轉部分的重心上，它會產生偏斜，而由重錘或杠桿所施加的軸向壓緊力僅作用在兩點上，難以保證兩個摩擦圈整個圓周的均勻接觸，易造成摩擦環(huán)上、下不均勻磨損，從而導致摩擦環(huán)產生上部或下部“V”型張口現象，嚴重影響密封效果。
　　2 制造、安裝和使用要點
　　對于一個窯尾密封裝置，能否達到設計效果，與制造、安裝和維護操作等環(huán)節(jié)密切相關。我院設計的窯尾密封裝置在國內外大中型水泥廠都有使用效果良好的實例。窯尾密封裝置在制造、安裝和使用過程中應注意以下幾點：
　　(1)設備制造過程中，制造廠應嚴格按圖紙要求進行制作，對于本廠無法加工的零部件應向有良好加工條件的單位外協(xié)，以保證加工質量。對于回料勺、固定摩擦環(huán)和活動摩擦環(huán)均應在立車上一起加工，以保證其厚度一致及表面的平面度。煙室套筒制造時，必須保證其圓度，并需按圖紙要求打磨外表面。在運輸過程中要加加固支撐，此加固支撐需在安裝調整完畢后才能拆除。對于氣缸應嚴格按圖紙要求購買，不能自行更改氣缸的耐熱性能。
　　(2)設備安裝時，應將多點干油泵及其管路內的空氣排凈，填滿潤滑脂，并檢查各出油點是否正常供油?；剞D窯安裝完畢后，需檢查固定摩擦環(huán)和活動摩擦環(huán)之間的周向間隙是否均勻(圖紙要求為0)，若發(fā)現不一致，必須找出原因并加以修正。同樣，要檢查徑向密封環(huán)和煙室套筒之間的周向間隙是否均勻。
　　(3)設備使用時，為了獲得良好的密封效果，一方面必須穩(wěn)定窯的熱工制度，另一方面要確保氣源的潔凈和氣壓的穩(wěn)定，為此，配備窯尾密封專用氣源是有好處的，同時，應根據實際使用情況，調節(jié)氣缸的壓力使兩摩擦環(huán)正好貼合并使結合面間保持一定的微壓，將磨損降低至最低限度。再則，加油泵應定期向結合面間加潤滑脂，以降低磨損和提高密封效果。對于損壞的零部件應在停窯檢修時進行修復或更換。只有這樣才能取得良好的密封效果和延長易磨損件的使用壽命。