水泥回转窑窑头、窑尾密封装置
双柔式密封
河间市天一密封材料有限公司
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【摘要】介绍水泥回转窑大修中的窑头、窑尾密封技术改造，以及具有高效节能性和技术领先性的密封结构和材料，使用后有密封效果良好、防止物料外漏、节能降耗等特点。
回转窑是在负压下运行的。一般而言，热端负压约为20Pa～30Pa，冷端负压约为250Pa～300Pa。其运行过程中，若热端（窑头）漏风，就会降低窑二次风温，造成热损失；若冷端（窑尾）漏风，不仅燃料不能充分燃烧，且会影响窑内通风，使热耗增加，影响熟料的产、质量，同时冷端废气中含有大量粉尘状物料，由于倒风而外溢，既污染了环境，又对岗位工人的健康造成伤害。
1997本着环保、节能、维修方便等因素我厂重点针对回转窑窑头、窑尾密封情况，研制出双柔式密封。其技术性能的先进性、质量可靠性、运行的定性、环保的功能性予以肯定，是国家建材及国家环保局积极倡导推广的高效节能环保技术新产品，它的密封体为碳硅铝复合材料。它耐高温、耐磨、抗变形。它解决了回转窑密封效果不佳引起的漏风、漏料等情况。
碳硅铝复合板技术参数
使用温度 800-1300℃
耐磨性能 0.5%加压反复打磨1000次失重0.5kg
抗张强度≤20kg/cm
吸湿反应吸湿后不分层、不裂开
导热系数 0.064W/mk
1. 密封装置的结构、基本要求和对比
1.1 回转窑密封装置结构和基本要求：用一种特殊的耐高温、抗磨损的半柔性新型复合材料（碳硅铝复合板），其中包括耐热钢鱼鳞片、碳硅铝复合板、普通钢板鱼鳞片其组合而成的柔性密封结构整体可以随回转窑的运动而变形，从而适应回转窑在高温使用状态下产生的窑体变形、筒体偏摆及偏心。它—端固定在窑头罩或窑尾烟室上，另一端无间隙地保覆在专门设置的磨擦套上，实现无间隙密封，确保了不漏风。灰斗的设置保证了在回转窑生产不正常情况下的倒料、吐料有了走料的通道，灰斗出口管道根据现场情况与塔架下设备连接或集中处理，使预热后的生料不会漏到设备外面而污染环境及烫伤操作工。因柔性密封装置所用的密封材料全部采用进口耐高温材料及特殊热处理工艺制作，所以在窑头温度100 0℃~1200℃的情况下仍能保持良好机械性能，从而保证密封效果及使用寿命。彻底解决回转部件与固定部件间的漏风、漏灰问题，提高窑头三次风温保证正常的热工环境。
1.2简单谈下其它几种密封的效果。
鱼鳞片式密封：密封效果不佳，使用寿命短，在窑操过程中容易漏风，增大电耗。
迷宫式密封：分为轴向迷宫式、径向迷宫式、轴向接触式、径向接触式密封，迷宫式密封采用普遍，结构简单，但维修麻烦，它无接触面不存在摩擦，因为迷宫式密封和窑筒体之间的间隙不能太小，所有其密封效果差，漏风、漏料比较严重。
石墨密封：安装时部件繁多比较麻烦、比较重，使用寿命比较短，影响密封效果，维修频繁，所以平均成本比较高
2. 密封改造方案
2.1窑头密封改造
由于窑头烧成系统正负压力波动无规，采用汽缸、迷宫、鱼鳞片石墨等密封结构仍然能导致漏风、漏料现象比较严重，密封效果很不理想。通过对几种密封结构特点的比较，我厂研制出双柔式密封装置它一端固定焊接在窑头罩上（椎体法兰），另一端无间隙地保覆在专门设置的冷风套上，冷风套与支撑法兰链接，支撑法兰与窑筒体焊接。耐热钢鱼鳞片（摩擦板）、碳硅铝复合板（密封体）、钢板鱼鳞片(压板)依次在椎体法兰上用螺栓连接固定，耐热钢鱼鳞片紧贴冷风套上，然后用张紧装置实现无间隙密封，确保了不漏风。漏料问题的解决是在窑头密封装置烟室罩上开孔，其下设置漏斗。
2.2窑尾密封改造
窑尾密封多用鱼鳞片、石墨密封结构但仍然能导致漏风、漏料现象比较严重。双柔式密封装置的改造与窑头密封装置相同外，增加了连接套。连接套下设漏斗，使物料回收方便。
3. 密封装置结构件制作和安装调试
3.1密封装置的结构件准备
水泥厂窑头、窑尾密封改造方案中所含备件要在窑体大修前准备完毕，（我厂可以根据窑直接提供设计相关配件的图纸及尺寸也可由我厂加工制作）其中冷风套、磨擦套、椎体法兰、连接套为钢结构铆焊接。张紧装置部件为配套件，有滑轮、油丝绳、挂钩、螺栓组成。
碳硅铝复合板（密封体）、耐热钢鱼鳞片（摩擦板）、钢板鱼鳞片（压板）为购买件。
3.2密封装置结构件安装
密封装置的结构件安装要严格按照工艺次序进行。窑头密封装置结构件应在窑筒体复位前安装冷风套。窑尾密封装置结构也是在筒体复位前安装磨擦套。而后找正，固定焊接施工应在窑筒体调整找正后进行。
3.3调整定位
调窑结束后，进行冷风套定位焊接，（冷风套和窑筒体之间距离为15cm左右）并通过转窑来调整冷风套外圆周回转时的径向摆动量（窑筒体在不变形时窑筒体的摆动量可以通过拖轮来调节）这一调整过程是重要环节，要求冷风套外圆周回转径向摆动量〈6mm。冷风套调整结束后，将法兰与冷风套连接螺栓及圆周缝隙进行满焊接，
3.4最后是双柔式密封体安装及张紧装置设置。密封体的安装依次为摩擦板（耐热刚鱼鳞片）、密封体（碳硅铝复合板）压板（普通钢板）完毕后，进行张紧装置的按装，张紧装置通过滑轮、油丝绳、配重等组合用来增加摩擦板（耐热刚鱼
鳞片）密封体（碳硅铝复合板）压板（普通钢板）这三层与冷风套的接触面实现无缝密封。
注：配重不是重量越重就可以无缝密封，过重时容易使冷风套或密封装置阻力摩擦使用寿命短，要适当调配配重。