回转窑密封结构探讨

回转密封的原理
回转密封是指回转窑、单筒冷却机及烘干机等设备中的附属产品，主要作用是保证设备在回转过程中不漏气、不漏灰。

其原理是利用密封圈唇口与轴颈之间的配合实现密封。

具体来说，在正常情况下，密封圈唇口的内径比轴颈的直径小，即使没有弹簧的缩紧，也会对轴颈外表面产生一定的轴向工作压力。

当轴转动时，在密封圈的唇口与轴颈之间会产生一条0.3-0.5mm宽的橡胶密封垫，在该环状橡胶密封垫内维持一层厚约0.002mm的油膜。

这层油膜使密封圈唇口与轴颈之间维持薄而均匀的油膜，是密封圈工作中的最佳状态。

在这种情况下，会出现极少量的液压油外渗，使唇口两侧的轴颈潮湿，这虽然在外观上会染尘，但却是密封圈工作中良好的标志，不能视为故障。

随着密封圈唇口的磨损，其内径越来越比轴颈的直径大，靠自紧弹簧的弹性不能对轴颈表面产生一定的工作压力，这时油膜变厚，液压油的泄漏会逐渐增加，导致密封失效。

回转密封的原理对于回转设备的正常运行至关重要，对于不同的应用场景和工况，需要选择合适的密封件和设计合理的密封结构，以确保设备的密封性能和可靠性。

回转窑工作原理及结构回转窑是一种重要的工业设备，广泛应用于水泥生产、冶金、化工等行业。

它具有高效、节能、环保等特点，对于生产过程中的物料烧结、干燥等工序起着关键作用。

本文将详细介绍回转窑的工作原理及结构。

一、工作原理回转窑是一种圆筒形设备，其内部设置有一定角度的倾斜角度。

物料由窑头端进入，经过窑筒内部的滚动和翻转运动，在重力和热力的作用下，完成烧结或干燥的过程，最终从窑尾端排出。

1. 物料进料：物料由送料装置通过窑头端的进料管道进入回转窑内。

进料管道通常设置有防止物料回流的装置，确保物料正常进入窑筒。

2. 热源供给：回转窑的工作需要热源供给，常用的热源有煤粉、天然气、重油等。

热源通过燃烧室燃烧产生的高温烟气进入回转窑内，为物料提供所需的热量。

3. 物料烧结或干燥：物料在回转窑内经过滚动和翻转运动，与高温烟气进行热交换。

在高温烟气的作用下，物料中的水分蒸发，同时发生化学反应，实现烧结或干燥的目的。

4. 烟气处理：烟气在与物料的热交换过程中，会带走部分物料中的有害气体和粉尘。

为了保护环境，需要对烟气进行处理，常见的处理方式包括除尘、脱硫、脱硝等。

5. 产物排放：经过烧结或干燥的物料从窑尾端排出，通常通过排料装置将物料顺利排出。

排料装置的设计要考虑物料的流动性和排出的均匀性，以确保物料的质量。

二、结构组成回转窑的结构由以下几个部分组成：1. 窑筒：回转窑的主体部分，由一段段相互连接的圆筒构成。

窑筒通常由耐火材料或耐高温合金钢板制成，以承受高温和物料的冲击。

2. 驱动装置：回转窑的运转需要驱动装置提供动力。

常见的驱动装置有齿轮传动、液压传动和电机驱动等。

驱动装置能够使回转窑保持适当的转速，确保物料在窑筒内的均匀受热。

3. 轴承支撑：回转窑的转动需要轴承支撑，以降低摩擦和磨损。

通常在窑筒两端设置轴承座，支撑起回转窑的重量。

轴承座通常采用滚动轴承或滑动轴承。

4. 密封装置：为了防止烟气和物料的泄漏，回转窑需要设置密封装置。

回转窑结构及密封装置的论述作者：李博郭海峰来源：《科技创新与应用》2014年第16期摘要：回转窑回转部的自重和轴线与水平面间的斜度，以及筒体热涨，使回转部在挡轮的行程范围内产生轴向位移，筒体由于安装误差和热涨系数的存在，在径向上也有一定的摆动，鳞片密封装置通过鳞片和焊接在筒体外部上的摩擦板从结构设计上解决了漏风的问题。

关键词：回转窑；密封；结构1 工作原理球团矿的焙烧、固结过程在回转窑中完成。

经过链篦机预热后的球团通过铲料板和给料溜槽给入回转窑中，并随回转窑沿周边翻滚的同时，沿轴向朝窑头移动。

在窑头装有专门设计的双调节伸缩式天然气烧嘴，通过调节空气煤气比例来调节火焰长度，控制煤气量。

同时将环冷机一冷段近1100℃热废气引入窑头罩，作为补充二次风。

以保证窑内所需焙烧温度及起到降低能耗的作用。

矿物在窑内主要受热辐射作用，边翻滚边焙烧，使矿物焙烧均匀。

2 回转窑结构回转窑由筒体部、传动装置、支承装置、液压挡轮装置、窑头窑尾密封罩、结构冷却装置、窑位控制装置、测温系统、固定筛部、液压系统、干油集中润滑系统等主要部分组成。

2.1 传动装置传动装置用于驱动筒体回转，由于功率较大，采用两侧同时驱动方式。

传动装置主要由带弹簧板大齿轮、小齿轮及轴承座、液压马达、液压泵和液压站等组成。

大齿轮与筒体采用弹簧板切向联结，能减少由于高温辐射对大齿轮精度的影响。

2.2 筒体部球团回转窑筒体属短窑，各段按强度要求，由不同厚度的钢板卷制成筒节后，经自动焊接组成。

在筒体的两端，均装有能防止筒口高温变形的护口。

护口材质通常选用耐热铸钢。

2.3 支承装置和液压挡轮装置支承装置用于支承回转窑筒体部，从窑头（排料端）到窑尾（进料端）依次为一挡支承装置和二挡支承装置。

在二挡支撑装置处配有液压挡轮装置。

挡轮装置承受因筒体倾斜安装产生的轴向力，限制筒体的轴向窜动，并实时通过液压缸调整筒体的纵向位置，以实现滚圈和托轮的均匀磨损。

2.4 窑头、窑尾密封罩窑尾密封罩用于回转窑和链篦机的联结，内设耐火层，带有观察门及检修门。

回转窑的密封结构及改进措施作者：李秋丹来源：《中国机械》2013年第06期摘要：回转窑密封装置的好坏，直接影响着回转窑烧成系统的热耗、电耗、产量、污染和工艺的稳定操作等方面。

本文就目前使用在水泥、冶金、化工等行业中的回转窑密封装置的各种型式的优缺点进行分析与比较，针对回转窑的特点及密封装置的使用情况，对其结构进行了改进，选择一种好的密封装置—新型复合柔性密封，它能很好的适应回转窑端部的复杂运动，耐磨耐高温，有效地消除回转窑轴向、径向和环向间隙，实现了无间隙密封，保证了良好密封的效果。

关键词：回转窑密封装置特点改进复合柔性密封熟料烧成回转窑是氧化铝、水泥、化工及冶金等行业的关键生产设备，回转窑是在负压下操作的，如果热端漏入过量空气会减少入窑的二次空气，且降低二次空气量，造成热量损失。

在回转窑的运行过程中，冷端负压高极易吸入大量冷空气，使窑内大量的废气不易排出，导致燃料不能完全燃烧，冷端废气中含有粉尘，偶尔倒风会溢出大量粉尘，污染坏境。

密封是将筒体与窑头罩、窑尾罩即运动体与固定体连接起来的纽带，因此，回转窑密封的好坏对熟料烧成的整个工艺参数和设备高效运行具有重大意义。

1.烧成系统回转窑对密封的要求烧成系统是热工环境。

以窑尾为例，不仅存在高温、高粉尘、负压工艺环境，而且筒体存在椭圆、弯曲等变形，回转部件与固定件间存在不断变化的径向、轴向和环向三维间隙。

因此，这种复杂的工艺条件下，要求密封应具备以下的特点：不漏风、不漏灰、不漏料、耐高温、耐磨损、长寿命、高可靠性、安装方便、维护方便等综合使用成本。

2.目前应用于回转窑的几种密封装置密封主要分为静密封和动密封两种，动密封又可分为接触型密封和非接触型密封。

而目前，我国应用在回转窑上的密封装置主要有迷宫式密封装置、摩擦式密封装置，另外还有气封式密封装置、组合式密封装置等。

2.1.迷宫式密封装置迷宫式密封装置分为轴向迷宫和径向迷宫两种。

其装置结构较简单，没有接触面，也不存在磨损问题，同时不受简单窜到的影响。

水泥生产线回转窑窑头密封技术的研究与实践摘要：水泥生产过程中水泥回转窑属于一项非常重要的设备，也是各个水泥生产企业的装备核心。

必须要保证水泥回转窑运行情况正常，否则将会直接影响水泥生产。

回转窑窑头一般都会配备密封装置，现如今大部分的水泥生产窑使用的密封技术主要为密封罩包裹窑头，通过鱼鳞片或者其他的密封结构来实现密封。

本文主要针对水泥生产线回转窑窑头密封技术进行分析，希望可以为水泥生产企业起到参考的作用。

关键词：水泥；生产；回转窑；窑头；密封技术水泥回转窑窑头密封技术可以有效地提升节能性与技术水平，只有保证密封效果好，才能够让水泥回转窑实现节能降耗，避免出现物料外漏。

而如果漏风，那么就会导致水泥回转窑二次风温下降，导致窑内温度降低，最终出现严重的热损失。

这不仅会导致燃料无法充分燃烧，还会导致热损耗增加，也会产生大量的粉尘，一方面污染环境，另一方面也给工人造成人身伤害。

1 水泥回转窑密封类型以及主要问题我国现有的水泥生产线回转窑密封类型主要包括接触密封类型与非接触密封类型两种。

首先，非接触密封方式包括气封式、迷宫式两种类型，而接触式密封方式则是包括径向摩擦、端面摩擦两种类型[1]。

之所以出现水泥回转窑密封问题，很多时候主要原因在于密封过程中出现了一些误差问题，例如，筒体的制造以及筒体的弯曲，都有可能发生误差，这属于影响使用的关键因素。

而筒体上下窜动以及筒体的热胀冷缩，也容易造成误差。

对于迷宫式密封来说，使用这种密封方式无法确定间隙大小，因此也会导致密封效果受到影响，现如今迷宫式密封方式已经基本不再使用。

未来，对水泥回转窑密封的研究主要集中在比较成熟的气封式、摩擦式密封方面。

2 密封装置的结构、基本要求和对比（一）水泥回转窑密封装置结构和基本要求对于水泥回转窑来说，主要使用了一种特殊的耐高温、抗磨损的新型符合材料，也被称为碳硅铝复合板。

在诸多密封材料当中，除了碳硅铝复合板之外，也使用了耐热钢鱼鳞片、普通钢鱼鳞片，最终形成一整套柔性密封结构。

在进行回转窑密封结构的设计和选择过程中，有一些细节问题是我们不得不去关注的，判断水泥回转窑是否环保的因素有很多，重金属元素的含量是其中之一的考虑因素。

本文针对水泥设备回转窑的4大类密封结构设计介绍。

（1）当在回转窑内所应用的是迷宫式密封结构时，其安装方式为径向迷宫式和轴向迷宫式。

在设计此种迷宫式密封结构过程中要特别注意，相邻间隙应保持大于筒体的轴向窜动量，即大于或等于20毫米-40毫米，迷宫腔最少2个，并且在腔内填入石棉板或是硅酸铝纤维毡。

在多次生产实践过程中总结到：迷宫式密封结构比较适用于和大气有较小压差的场合中。

（2）接触式密封结构式，其最常用安装方式为径向接触式和轴向接触式。

此种回转窑结构密封有自己独特的设计特色，弹簧式压紧装置要对称布置，数量为4的倍数。

目前，接触式密封是一种应用较为广泛的回转窑密封结构。

（3）複合式密封结构，其安装方式及设计特点主要为径向迷宫式加径向接触式和轴向迷宫式加径向接触式，比较适合应用在密封要求比较严格的回转窑运转场合中。

（4）气封式密封结构，安装和设计主要是在回转窑的端部形成气幕的密封，气压较窑外压力要大一些。

除了在回转窑的密封装置中注意设计和安装的细节外，对密封本身还有一定的要求：密封性能要好，对于筒体的形状产生的误差，以及安装的同轴度偏差和运转中的往複窜动有较好的承受力，还要有较小的磨损以及可靠的结构才能够保证回转窑良好的密封性能。

水泥回转窑工况要稳定，尤其处置危险废弃物时，工况更应稳定，否则势必造成回转窑排放有害物超标。

回转窑系统的情况都不相同，在利用和销毁废弃物时都应根据具体情况做试验，找出合适的处置方式和数量。

从回转窑窑型上看悬浮预热器回转窑比半干法窑好，利用废气馀热烘干原料的更好，可提高微量元素的吸收率。

从物质上讲首先是原燃料包括废弃物带入的元素总量，尤其易挥发元素总量应有限定；其次是碱、硫和卤素含量，硫及卤素首先与碱生成化合物，剩馀的才会与挥发的重金属元素形成相应化合物。

Maintenance回转窑窑尾密封结构的改进山西某水泥厂于90年代建设一条Φ3×48m 回转窑生产线， 窑尾密封改造为鳞片式密封结构，见图 1。

这种密封结构密封效果较好。

但是经过长期的使用发现该设计存在不足之处，影响了密封效果。

图1 改进前窑尾密封结构示意图1.窑尾固定框架2.连接板3.连接螺栓4.鳞片5.窑筒体密封圈6.窑筒体1 存在问题（1）鳞片4是由耐热钢板制作，鳞片4与连接板2是由螺栓3进行连接，鳞片与窑筒体6上的密封圈5 接触进行密封，连接螺栓和螺母其中一件是在鳞片里侧，这种设计结构在窑进行整体安装时，操作人员可以进入里侧进行拧螺母，可是窑在工作时操作人员在外侧无法进行拆卸和安装，这样就导致个别鳞片出现损坏，而无法更换，任其漏风。

只能等到大修时彻底更换，严重影响了密封效果。

（2） 鳞片是由1mm 厚的耐热钢板制作，由于钢板太簿，强度和刚度都很差，在高温的影响下，过早发生“蠕变”现象，失去弹性，丧失密封作用。

由于密封板的密封作用差，窑尾处漏灰严重，大量冷风进入窑尾，影响窑的正常工作状态。

2 改进设计2009年，该厂利用大修时间对该回转窑窑尾密封结构进行改进，改进后结构见图2。

图2 改进后窑尾密封结构示意图1.窑尾固定框架2.连接板3.连接螺栓4.鳞片5.窑筒体密封圈6.窑筒体（1） 将原连接板2拆掉，换上新结构的连接板，新型连接板拧螺栓的位置安排在外侧，发现鳞片出现问题，短时间就可以更换完成，易操作。

（2）鳞片采用δ=2mm 厚的耐热钢板，增加了刚度和强度，耐热性也增强。

3 效 果窑尾密封结构经过改进，密封效果明显改善，损坏的鳞片可以得到及时更换。

钢板厚度的增加，鳞片的弹性增强，密封性能增强，漏风和漏灰现象减少，有利于稳定窑的正常工作状态。

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