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柔性传动在烧结生产中的应用刘 欣 周海川 王 健(邯郸钢铁公司一烧结厂) 摘 要 介绍了柔性传动装置的工作原理,并结合邯钢烧结厂的使用情况分析了柔性传动的使用性能,为我国烧结设备推广使用柔性传动积累了经验。
关键词 柔性传动 烧结机 啮合 径向力1 前 言 柔性传动又称悬挂安装柔性传动,具有传动转矩大,结构紧凑,制造安装方便,运转可靠等优点。
广泛应用于低速、大转矩的烧结设备中。
邯钢一烧结厂的Á 3.0×12m 圆筒混合机、130m 2带式冷却机、400m 2烧结机及单辊破碎机的传动装置均采用了柔性传动装置。
在实际应用中,柔性传动能够自动调整齿轮副啮合,始终保持啮合精度,保证整个系统的传动性能;且这种传动装置还能方便设备检修,提高设备作业率。
2 工作原理和结构特点 根据传动装置输出级小齿轮与大齿轮的联接方式不同,柔性传动大致可分为3类,即悬挂型、拉杆型、压杆型。
在烧结生产中,悬挂型主要用于混合机,拉杆型主要用于烧结机及带冷机。
2.1 悬挂型装置的工作原理及结构特点 1)悬挂型柔性传动主要由电机、主减速机、万向连轴器、悬挂小齿轮等组成(见图1)。
图1 悬挂型柔性传动装置示意图1-主减速器;2-万向联轴器;3-悬挂小齿轮装置;4-大齿圈;5-滚轮;6-压杆 主传动电机通过主减速器和万向连联轴器带动小齿轮传动,小齿轮通过与固定在混合机筒体的大齿圈啮合传动来实现混合机的转动。
2)悬挂型柔性传动的特点是,小齿轮装置不收稿日期:2000-11-13 联系人:刘欣(056015)河北 邯郸钢铁公司第一烧结厂是固定的,而是通过四个滚轮悬挂在齿圈内缘上,滚轮轴为偏心结构,能调整齿轮副的啮合间隙。
当齿面出现磨损,侧隙变大的情况时,借助偏心结构仍可将其调回到正常间隙。
悬挂在筒体大齿圈上的齿轮装置能随大齿圈摆动,具有自调功能。
当筒体变形引起大齿圈歪斜时,也不会影响啮合精度。
在主减速机和小齿轮之间采用万向联轴器,能补56 烧结球团SINTERING AND PELLETIZING 第26卷 第2期2001年3月偿较大的中心线偏斜量,保证了整个系统的传动性能。
24科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N信 息 技 术2003年,济钢炼铁厂为满足高炉熟料供应需要,对120烧结区域原2×90m 2烧结机进行了工艺优化及烧结机扩容改造,去除原热筛工艺段及设备,主机尾轮后移12m,将烧结面积由90m 2扩容至120m 2,配套105m 2带式冷却机受限于现场空间,没有进行同步扩容改造,仅改善了鼓风冷却系统,每台带冷机增加两台G 4-73-11N o12D 离心式鼓风机。
扩容投产后生产数据表明,带冷机运行工况温度较改造前平均提高100℃左右,带冷机本体承受热辐射效应加剧,对设备运行带来一系列不良影响,特别是带冷机托辊润滑脂受热辐射液化失效,托辊损坏严重。
作为带冷机设备运行的轨道支撑,托辊的大量损坏直接造成带冷机跑偏、甚至掉道的恶性故障,严重制约了烧结系统的正常运行。
1 润滑系统改造方案综合考虑带冷机工况条件,采用智能系统代替人工加油,可大大降低劳动量,同时周期、定量供油充分满足托辊运行需要。
ZDRH-2000智能集中润滑系统采用可编程控制器作为主要控制系统,可网络挂接与上位机计算机系统进行对话以实时监控,使得润滑状态一目了然;现场供油分配直接受可编程控制器的控制,供油量大小,供油循环时间的长短都由主控系统来完成;流量传感器实时检测每个润滑点的运行状态,如有故障及时报警,且能准确判断出故障点所在,便于操作工的维护与维修。
1.1ZDRH-2000智能集中润滑系统原理(1)该系统分为六大部分:计算机处理中心(主设备控制中心)、主控系统、高压润滑泵站及油路、执行机构、检测系统。
计算机处理中心(主设备控制中心)是设备运行监控中心,主要功能为:设备运转实时监控;设备运转信息处理;设备运转参数调整;与网络连接,实现远程监控、维护。
主控设备为润滑系统的指挥中心,其主要功能为:安装、调试、维护过程中的监控及调整;设备运转实时监控;设备运转信息收集;设备运转参数修改;执行控制中心的命令;输出报警。
液密封环冷技术在烧结中的应用现状及展望郭圣敏【摘要】液密封环冷技术是烧结矿生产当中非常重要的技术,在钢铁企业当中应用非常广泛,但是液密封环冷机密封技术没有太大的进展,导致了非常高的漏风率,这样也就浪费了风机巨大的电能.本文对液密封环冷技术在烧结中的应用现状及展望进行了阐述,对钢铁生产的节能降耗并且改善产品的质量有着非常重要的意义.【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2015(000)036【总页数】2页(P167-168)【关键词】液密封环冷;烧结;冷却【作者】郭圣敏【作者单位】中冶长天国际工程有限责任公司,湖南长沙 410007【正文语种】中文【中图分类】TE3031 前言作为全球非常重要的基础工业,钢铁工业已经开始飞速地发展,而高炉炼铁法已经是全球上应用最为广泛并且技术非常成熟的钢铁生产方式.烧结矿是高炉炼铁最主要的原料,因为热烧结矿不方便运输,因此,给高炉供料的烧结矿通常情况下都是需要进行冷却的,那么,烧结矿的冷却机也就是钢铁企业的一个非常重要的设备,而环式冷却机在大型化生产具有着非常多的优点,因而是很多企业的首选.但是液密封环冷机存在着非常严重的漏风问题,这样就增大了很多的电能消耗,所以就利用液密封环冷机.这样的液密封环冷机利用液密封技术很好地解决了传统的高漏风率问题.2 液密封环冷技术的机理液密封环式冷却机结构非常复杂,主要是由密封系统、液密封环系统、卸料系统、给料系统、运行系统以及台车等组成的,如图1所示.图1 液密封环冷机烧结成块的高温矿料从烧结机卸载下来以后被破碎机进行破碎,并且由料斗送到了液密封环冷机的给料溜槽,而破碎的高温烧结矿可以在给料的溜槽控制之下可以进行圆周运动.而台车处在圆环状的水平轨道上面,就可以采用摩擦传动轮驱动进行其匀速圆周运动.而位于台车的下面风箱可以不断地进行鼓入高速高压常温的空气,这些常温的空气通过台车的下面就可以达到台车里面,这样就可以对高温的烧结矿进行一系列的冷却.同时,高温烧结矿经过了很长时间并且不间断地冷却,这样温度就可以不断地进行降低,直到台车运动了一周以后进入到卸料区的时候,其温度也就刚好可以达到设计的要求.再经皮带上送去进行一系列的筛分,台车卸料以后就可以重新装载热矿环绕一周进行冷却.3 目前烧结矿的冷却技术的对比分析3.1 机上冷却工艺机上冷却工艺是在烧结机上完成烧结和冷却过程.即在烧结终了时,不立即卸下烧结矿,而让其继续停留在烧结机上,与此同时,利用冷却段风机吸入的冷空气使烧结矿冷却.3.1.1 机上冷却工艺的优缺点机上冷却工艺的优点是单辊破碎机的工作温度低,不需热矿振动筛和单独的冷却机,可以提高设备作业率、降低设备维修费;返矿量少、成品率高、燃料耗量低;简化了设备配置,改善操作环境,减少污染,便于冷却系统和环境除尘.机上冷却工艺的缺点是冷却产生的废气温度高(可达600℃)、压力损失大(风机压力需8000Pa左右)、需要高温风机、功率消耗大;台车和箅条受热循环作用大;不能利用返矿的废热来预热混合料.3.1.2 机上冷却工艺的主要影响因素机上冷却工艺的主要影响因素如下:矿石性能对机上冷却工艺的影响较大,特别是褐铁矿烧结,其初始堆积密度低、烧损高,这类矿石烧成的烧结矿所需的冷却时间短,冷烧比小.如水城烧结厂采用机上冷却工艺,冷烧比为0.77.富矿中的磁铁矿烧结时,因所得烧结矿堆积密度大、透气性差,以及冷却过程的氧化放热,故其冷却时间长,但由于磁铁矿烧结时间也长,所以对冷烧比影响不大,冷烧比为1.0.赤-针铁矿烧结所需冷烧比在上述两者之间.不同矿物原料烧结所需的冷烧比,应通过烧结试验来确定.烧结矿碱度(mCaO/mSiO2)升高时,所得的烧结饼透气性得到改善,其冷却时间减少,从而减少冷烧比.混合料的均匀性、料层高度与烧结负压、冷却负压等操作条件,都会影响机上冷却的冷却时间和冷却效果.冷却时间在很大程度上取决于冷却风量和冷却负压.有些烧结工作者认为,机上冷却工艺的冷却负压为8000~9000Pa时,冷却抽入的风量和冷却时间最少.3.2 机外冷却工艺机外冷却工艺是在烧结机上完成烧结过程,然后在一台单独的烧结矿冷却机上完成烧结矿的冷却.选择冷却机,必须具有以下优点:便于检修和操作,占地面积小,对烧结饼破损程度小.具有良好的冷却效槊;有利于改善周围的环境,不漏料、不扬灰,并有利于除尘设施的配置;有利于废气的余热利用,而且要求废气提供的温度要高;冷却机本身的能耗要低,而且应为降低烧结生产的工序能耗创造条件;带式冷却机和环式冷却机具备上述优点,而且都是成熟和可靠的冷却设备,在国内外都获得广泛的应用. (1)机外冷却工艺的优缺点,液密封环冷却用的风机在常温下工作,不需采用价格昂贵的高温风机;使用介质为大气的常温空气,风机转子寿命长,便于维修,经营费用低.可采用厚料层液密封环冷却,有利于余热回收利用.料层阻力小,冷却风机的风压低,有利于节省电耗.热烧结饼经破碎、筛分后,粒度较均匀,粒径较小,有利于烧结矿的冷却.机外冷却工艺的缺点为占地面积和环境除尘工作量大于机上冷却.(2)机外冷却工艺的主要影响因素,烧结终点的控制以及热烧结矿中的残碳、FeO含量;烧结矿的最大块度、粒度均匀程度、粉末含量等;冷却时间;冷却料层的厚度、透气性;冷却风机的风量、风压、风速;冷却机的型号、尺寸和生产能力等.(3)液密封环冷却与抽风冷却的比较液密封环冷却具有热交换充分、冷却效果好、占地面积小、风机转子不易磨损、维修简单、废气余热利用效率高等特点,得到国内外的广泛应用.(4)有、无热筛的比较为了简化烧结工艺流程,提高设备作业率,节省投资,我国上海宝钢450m2烧结机、武钢430m2烧结机,马钢300m2烧结机等厂取消热矿振动筛,采用直接装矿冷却的工艺和配置.不经热筛,直接装矿冷却的优点为:降低了厂房和设备的投资,提高烧结厂的作业率,提高了烧结矿的产量;减少了热振筛处的扬尘点,有利于环境保护;没有热返矿,省去了昂贵的链板运输机以及相关的热返矿系统;取消了热筛,减少了设备事故和投资.直接装矿的缺点为:冷却废气含尘量增多,除尘及回收负荷增大.烧结矿中的细粒粉末影响冷却料柱的透气性,冷却风压相对增加147Pa左右;没有热返矿,混合料温度较低,必须采用提高混合料温度的措施;冷却面积相对增大10~15%.4 液密封环冷技术在烧结中的应用现状由于世界上很多的专家主要关注于提高液密封环冷机余热的利用量,而在减小液密封环冷机漏风率的方面研究非常少,现在还处再一个在传统结构上进行改进的阶段,基本上可以包含两个思路:一个就是对密封系统进行局部的改进,通过在结构上面进行优化,可以有效地降低漏风率方面,比如某企业的液密封环冷机密封装置进行了改造,其原理就是在传统的密封上进行改进密封皮的结构,这样就可以很好地降低了漏风量.另一个就是提高液密封环冷机的制造精度,尤其就是对密封部位精加工这样就可以很好地减小密封的间隙,与此同时对机械的密封材料还可以进行加以改进.液密封环冷机特殊的结构导致的密封是非常困难的,这也就导致了密封技术发展的非常缓慢.液密封环冷机的风箱以及集气罩都是属于固定的零部件,并且在二者之间的台车都是运动的部件,也就是台车和风箱以及台车与集气罩都是存在动静结合处,都是利用流体密封的技术进行密封的,大部分的密封技术都不适合在液密封环冷机这种大型设备上进行使用,因而一直以来都采用接触式机械密封.我国钢铁企业烧结厂已有机外冷却工艺的丰富生产实践经验和成功经验.我国70、80年代以前建成的烧结厂多用抽风冷却工艺,获得成功的有代表性的冷却设备是抽风带式冷却机和抽风环式冷却机,80年代以后建成的烧结厂多用液密封环冷却工艺,有代表性的冷却设备是液密封环带式冷却机和液密封环式冷却机.近年,国内有些烧结厂已通过技术改造将抽风式冷却机改造为液密封环式冷却机,如南京钢铁厂将抽风带冷机改造为液密封环带冷机,韶关钢铁厂将抽风液密封环冷机改造为液密封环冷机.5 液密封环冷技术的发展方向我们国家某公司针对这些密封问题进行了一系列的研究,设计了液密封环冷机,这样的技术是在液密封环冷机下部建立了一些环形的风道,这些环形的风道两端有两个不同半径的环形液槽,这些环形液槽上部有与其相倒置以及断面呈门型的密封板,如果向环形液槽里面注入一些液体密封介质,就可以把环形的风道和外界的大气进行隔开,把液体的密封介质注入到规定的高度,这样的话,风道风压就能进行密封,达到了非常好的密封效果.这种新型的液密封技术很好地克服了传统的机械密封很多的问题,这样可以把漏风率降低到5%以下,而且且密封的介质还可以采用水,进而可以大大地降低了成本.6 结束语综上所述,液密封环冷机的应用所带来的直接经济效益一年可达到上百万元,同时减少厂区大量的粉尘,具有良好的经济效益和环保效益.液密封环冷技术对烧结矿的冷却效果更好,有效的提高了烧结成品矿的质量,对提高烧结生产指标、降低高炉炼铁焦比有积极的意义.液密封环冷技术缩短了流程,减少了污染排放点,但是却不利于能源回收等节能工作.液密封环冷技术在一定程度上缩短了烧结矿的冷却流程,所以与机外冷却方式相比,在投资和总图布置方面具有略占优势.参考文献[1]李兴友,刘辛酉.烧结环冷机柔磁性密封技术在日钢的应用[J].科技视界,2015(18):265~267.[2]闫玉刚.烧结环冷机柔磁性密封技术的应用[J].中国科技博览,2014(01):192~193.[3]熊延飞.烧结环冷机上烟气余热回收技术应用[J].冶金设备,2009(01):21~23.。
新一代多功能高效烧结环冷机在改造工程中的应用摘要：针对凌源钢铁集团公司240㎡烧结机配套280㎡环冷机设备老化严重、漏料漏风严重等原因造成的现场环境差、设备故障率高、余热收集效果差、烧结矿冷却效果不好等问题，严重影响烧结厂整体作业率和安全生产及环冷机区域环境。
采用新一代多功能高效烧结环冷机对其进行升级改造。
改造后环冷机在节能和环保方面表现突出，环冷机现场工作环境得到明显改善，烧结矿冷却效果提升明显，漏风率大幅降低，余热收集效果显著提高，达到了预期效果。
证明了将传统烧结环冷机改造成新一代多功能高效烧结环冷机是切实可行的。
关键词：烧结环冷机；高效；改造；提高引言：在烧结工序中环冷机是关键设备之一，其主要作用将经单齿辊破碎后的热烧结矿进行冷却。
随着国家对环境保护和节能减排的要求与各钢铁公司管理的精细化程度都在不断提高，对烧结环冷机的要求已不仅是要满足冷却功能，还要其兼具节能、环保和适合烧结矿余热回收的特点，传统烧结环冷机因其结构限制已不能满足需求。
凌源钢铁集团公司现有240㎡烧结机，配套280㎡环冷机。
至今已使用超过10年。
改造前环冷机主要存在以下问题：环冷机风箱与回转框架及台车的密封损坏，漏风严重，漏风率达到45%～50%，耗电量较大，不满足现代烧结厂节能减排的要求；台车栏板无有效的对传导辐射热量的控制设施，同时上部罩子变形严重，密封效果差，余热回收废气温度及产气量处于较低水平。
因此，环冷机的升级改造已迫在眉睫。
1新一代多功能高效烧结环冷机简介近些年球团式环冷机不断创新发展，新一代多功能高效烧结环冷机不论在设备运行可靠性，还是在能耗指标和环保方面都有了较大提升。
尤其是在配合环冷机零排放方面，密封技术和废气处理设计理念已完全不同。
新一代新型环冷机的台车结构采用通轴+关节轴承+轴承座剖分结构，提升了台车翻转的可靠性和台车更换的便利性；台车栏板采用新型双层栏板结构解决了散料和废气泄露问题；上部烟罩采用全密封结构+上水密封结构解决了废气无组织排放，且能提高余热回收效率。
烧结环冷机密封技术摘要：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。
《水封式烧结环冷机》团体标准编制说明一、任务来源根据《中国特钢企业协会团体标准化工作委员会关于下达2020年第二批团体标准制修订计划的通知》，由唐山瑞泰机械有限公司、冶金工业规划研究院等单位负责制定《水封式烧结环冷机》团体标准。
本标准由中国特钢企业协会提出并归口。
由唐山瑞泰机械有限公司、冶金工业规划研究院等单位共同参与前期调研、资料收集、标准编制、数据验证等工作。
二、制定本标准的目的和意义目前钢铁企业烧结厂传统环冷机占大多数，冷却过程中产生大量的粉尘、噪音和热量散发对环境造成了不良影响和能源浪费。
部分烧结厂改造时仍采用落后技术，造成周而复始的环境污染、重复投资但无法从根本上解决传统烧结环冷机高能耗、大热损和环境污染问题。
为使烧结厂在进行环冷机改造和升级换代过程中有标准可依，实现一次投资彻底解决相关问题，满足钢铁行业环保、节能和清洁生产要求。
因此，制定新型水封式环冷机标准，将该技术成功运行的经验进行总结并推广，是目前钢厂绿色发展的迫切要求。
采用新型水封式烧结环冷机技术，可大幅降低粉尘等环境污染，减少热量散失和能量消耗，具有显著的经济效益和社会环境效益。
该技术成熟、先进、可靠，目前已有部分钢铁企业烧结厂在使用，1但行业内尚无水封式烧结环冷机产品标准，不利于该技术产品的推广使用和行业的规范发展。
本标准制定的意义在于推广先进水封式烧结环冷机技术产品、引导烧结环冷机的升级改造，加强烧结余热高效回收利用和环境污染治理，符合装备制造业标准化及质量提升规划鼓励创新活跃、市场化程度高的技术产品制定团体标准的要求。
三、主要工作过程唐山瑞泰机械有限公司和冶金工业规划研究院承担了《水封式烧结环冷机》团体标准的编制工作，共同组建了该团体标准的编写工作组，明确各自责任和分工，并开展工作。
在《水封式烧结环冷机》标准制定过程中，编写小组认真查阅有关资料和收集相关数据信息，结合国内烧结厂环冷机使用情况，以及传统烧结环冷机和新型水封式烧结环冷机使用效果比较等进行本标准的编制。
2017年04月烧结环冷机密封技术宋立丽刘昕（北京硕人海泰能源科技有限公司，北京100120）摘要：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。
针对环冷机的漏风问题，本论文提出了柔磁性和钢刷密封的综合治理建议。
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。
涟钢科技与管理 2020年第4期·59·涟钢炼铁厂420m 2液密封环冷机技术改造方案李慧醇 罗恩波（涟钢炼铁厂）摘 要 涟钢炼铁420 m 2液密封环冷机2009年投运，随着烧结机作业率、产量的提升，隐患与故障凸显，严重影响烧结矿产质量。
2018年利用与6高炉同步大修时间，针对出现的问题进行了技术改造，两年来，运行状态良好，环冷机有效作业率达到99.99%，对涟钢360 m 2烧结机、7#高炉的稳顺高产提供了有力保障。
关键词 液密封环冷机；密封；故障；有效作业率涟钢炼铁420 m 2液密封环冷机是中冶长天设计制造的第一代液密封环冷机，投产后陆续出现环冷机异形梁、回转框架、台车本体批量性变形、开裂，台车轮频繁掉落，内外轨道异常磨损开裂、台车跑偏，水槽密封效果变差以及设备运行阻力大导致过流跳机等现象，2018年4月有针对性的进行改造。
本文详细介绍改造的原因、方法以及改造后的效果跟踪，可为液密封环冷机的维护、保养、改造提供参考与借鉴。
1 环冷机改造前存在的问题及分析1.1 异形梁及回转框架变形a. 异形梁及回转框架整体设计单薄，且选用Q235材料，刚度不够，除异形梁定位侧的支撑立板16mm 外，其余钢板厚度10mm ，梁内部缺少加强筋，而台车铰接座是挂在异形梁上，经过长时间满负荷运行后，钢板产生疲劳变形，进而造成整个异性梁及回转框架变形。
b. 因鼓风管道设计没有考虑余热发电风机的影响，造成环冷机风道内风压不平衡，致使环冷机水槽内的水喷至台车异形梁及回转框架上，造成框架腐蚀，刚度整体受到影响。
同时因受环冷机整体结构影响，回转框架及异形梁内外侧受力不均匀，造成钢构疲劳、焊缝撕裂，进而引起整体变形，见图1。
1.2 内外水平轨、卸料曲轨异常磨损崩裂a. 液密封环冷机台车、密封水槽、变径管、弯管、补偿器以及门型密封罩均位于环冷机内侧，且以上部件为悬臂式结构同台车内侧连接，故重量主要落在台车内侧水平轨道上，所以内侧水平轨道轮压远远大于外侧水平轨道的轮压，致使内侧水平轨道磨损速度远远快于外侧水平轨道，最终造成环冷机长期处于倾斜的运行状态，台车出现严重跑偏现象，见图2。
区域治理综合信息一种新型烧结环冷机密封装置的设计与应用于浩淼河北省唐山市河钢唐钢公司，河北 唐山 063000摘要：文章分析了一种新的烧结环冷机密封设备的设计思想、设计方案与应用效果。
这个设计和使用处理了烧结环冷机台车和烟罩当中的密封情况。
这一设计工艺装置简便、投入少，使用简单快捷，经济耐用。
关键词：烧结环冷机；密封装置；设计思想；运用效果一、设计思想①密封不实，漏风严重。
其主要因素在于烟罩在长时间高温状态运作出现热变形，或装置径向位移跳动引发动、静密封板的接触不好等。
②密封橡胶板应用时间短，磨损严重。
大约90天左右要求更新一次。
原因在于密封橡胶板和台车当中的摩擦严重以及高温废烟气含杂灰尘对橡胶板造成吹刷。
③密封系统设计不科学，密封面接触范围大或是压紧力大，导致磨损严重，台车的驱动电动机负荷加大。
④更新密封橡胶板耗时耗力，并且要求停机和等待环冷机彻底冷却下来。
对于上述问题，该设计是一种可拆除可调节密封模式，且在各个烧结环冷机余热发电工程中得到使用，技术稳定性获得了认证，余热回收温度获得保障。
烧结环冷漏风率从25%-30%减到5%左右，密封板更新时间延长6倍之上，具有较好的经济效益。
这个设计简便耐用，操作简单，投入少，余热回收效果显著。
二、设计方案1 密封设备构成耐磨耐高温密封橡胶构成，底部由圆钢、45度斜钢板、筋板、下挡热钢板构成。
2 设计方案设计由两道密封组成:第一道密封由固定在烟罩下缘上的上挡热钢板和固定在台车上缘的下挡热钢板组成，上下挡热钢板相互错开5毫米左右，不影响台车运行，热废气首先直接冲击在挡板上，既起到密封作用，阻挡了废气中大的颗粒，又对橡胶密封板形成一次热气流保护。
第二道密封由耐磨耐高温密封橡胶和45度斜钢板上焊接的圆钢组成，销孔钢板焊接在上挡热钢板上，耐磨耐高温密封橡胶上开有可调整长孔，套在销孔钢板上，再用紧固销锁紧。
下挡热板上焊有筋板和45°斜钢板，与密封橡胶板形成密封副，为了减少摩擦面积，在45度斜钢板上焊接Ф16毫米圆钢，使密封面由面接触改为线接触，不仅减少了摩擦力，为台车驱动电机节省了功率，同时延长了橡胶板的寿命。
烧结环冷机柔磁性密封技术及其在凌钢的应用实践董建君1，朱兴益2，高彦3(1唐山科技职业技术学院，河北唐山063001；2．凌源钢铁公司炼铁厂，辽宁凌源122500；3．秦皇岛新特科技有限公司，河北秦皇岛066000)摘要：为解决烧结环冷机的漏风问题，提高余热利用效率，凌钢1#、2#环冷机采用了柔磁性密封技术。
结果表明：冷却机漏风率降低25％以上，烧结矿冷却效果明显改善，余热回收废气温度升高80℃左右，发电效率提高15％以上，年创效益1800多万元，使烧结余热发电水平又上了一个新台阶。
关键词：环冷机；柔磁性密封；漏风治理1 前言余热利用是烧结节能的重要方面，目前国内很多烧结厂都建设了余热发电系统。
本来，余热发电是一项成熟技术，但实际应用中却出现了投资大、效率低的现象。
究其原因，主要有两方面：一是废气没有很好地循环利用；二是系统漏风造成冷却机外排废气温度低，难于回收，余热利用效率低。
环冷机柔磁性密封就是为解决环冷机漏风而开发的一项新技术，其独特的密封方式可大幅度降低漏风、现场粉尘及噪音，提高余热发电效率。
2 环冷机柔磁性密封技术2．1 环冷机漏风的主要原因经现场分析，环冷机漏风主要有以下四个方面的原因。
2．1．1 底部漏风现有的鼓风式环冷机底部密封基本上都是采用橡胶密封，橡胶板多采用耐磨橡胶，具有一定硬度和弹性。
由于鼓风环冷机长期在高温、高粉尘环境下运行，密封板磨损较严重；其次，橡胶板有一定硬度，当其与台车梁底部或块料碰撞时易发生折断，从而导致漏风。
2．1．2 栏板漏风由于冷却机工作环境恶劣，台车栏板会产生不同程度的变形，形成缝隙，造成漏风。
2．1．3 横梁漏风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，即三角梁处漏风。
2．1．4 烟罩漏风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间隙，从冷却机环型截面上来看，烟罩边沿距烧结矿也有一定的距离，当余热系统的引风机通过烟罩抽取烧结矿的热量时，大量的冷风就会从间隙处进入，影响烟气温度，降低发电量。
2．2 环冷机柔磁性密封技术以上几处漏风中，第一、三、四项比较严重，．这也是所有环冷机遇到的共同问题，第三项由于涉及结构件变形和安装等因素，漏风或多或少。
所以，治理环冷机漏风必须从这几个方面入手。
2．2．1 环冷机底部柔磁性密封底部柔磁性密封包括：底部弹性密封装置、底部柔磁性钢刷密封装置和内部柔性钢刷密封等几个部分，参见图1。
工作过程中，固定在冷却机上的底部弹性密封装置与底部柔磁性钢刷密封装置紧密接触。
设备安装后，在磁性物质上撒上精矿粉，柔磁层起密封作用。
柔磁层外面为弹性钢刷，一者可以起到密封作用，二者阻止铁精粉透过。
考虑到环冷机台车可能出现跑偏、变形等情况，两个部分(底部弹性密封装置和底部柔磁性钢刷密封装置)具有一定宽度，防止接触面漏风。
改进后的磁性密封如图2所示。
2．2．2 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，横梁与台车体之间有一定的间隙，间隙用钢刷式密封代替原橡胶密封。
该结构采用密集的耐温耐磨钢刷制作，外面带有磁性物质，生产运行中，钢刷吸附铁粉粒呈圆束状在外层更好地进行密封，见图3。
2．2．3 烟罩密封烟罩两侧密封是现有环冷机都存在的问题，目前解决的方法有：采用耐热输送带或石棉布制作密封件，使之接触台车拦板。
但耐热输送带经常会出现烧毁现象，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。
针对以上问题，我们设计了一种带有韧性和弹性的高温钢刷密封体，安装在烟罩两侧，高温钢刷与台车拦板接触，防止冷风窜入。
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，以避免卡阻和损坏(参见图4)。
3 在凌源钢铁公司的应用3．1 凌钢环冷机的余热利用历程2008年凌源钢铁公司新建一台240m2烧结机(1#机)，配套280m2环冷机，采用传统橡胶密封。
环冷机一段高温废气用于余热锅炉生产蒸汽，二冷段废气用于热风烧结，三冷段废气冬季用于解冻库，夏季放散。
生产初期，用于余热锅炉的热废气温度能够达到350℃，但随着环冷机密封装置的破损，废气温度下降，平均只有280℃左右，锅炉产汽量从设计的15t／h下降到7t／h。
2011年，为更好地落实国家节能减排政策，淘汰原52m2烧结机，新建一台180m2烧结机(2#机)，配套235m2环冷机。
通过考察济钢等兄弟厂家烧结余热发电的经验，决定改变环冷机废气的使用方案，将一冷段高温废气用于锅炉发电，二冷段和三冷段废气利用同1#机。
烧结机密封采用柔磁性密封技术。
2012年，考虑到2#单台环冷机产生的废气用于发电并不十分经济，通过认证，决定将1#环冷机的一段高温废气用于发电，拆除原来的蒸汽锅炉改为发电锅炉，改造于2012年年底竣工。
两台烧结机共用一台发电机组，设计小时发电量为9000kWh。
2013年3月底完成1号环冷机新型密封技术改造施工。
3．2 存在的问题现场考察国内多家烧结厂，发现余热回收项目设计的发电量与实际发电量有很大差异，最大相差在60％以上。
经过咨询、调查发现，影响发电量的最大原因就是环冷机一冷段的废气温度。
发电锅炉对废气温度的要求是300℃以上，平均350℃。
风的利用不合理，会降低烟气温度，影响发电效率。
2011年，采用新密封技术的2#烧结机投产后，余热发电锅炉随之投入使用。
由于1#、2#烧结机共用一个发电机组，2#烧结环冷机烟气温度符合标准，而1#环冷机烟温偏低，导致发电机组不能满负荷运行，小时发电量只有5500kWh，远低于设计水平。
对比两台环冷机的烟气温度，在相同工艺条件下，2#环冷机烟温较1#机高出80～100℃，平均在380℃左右。
究其原因，1#机余热发电锅炉入口烟气温度低，乃环冷机漏风所致。
1#环冷机投产初期，运转基本良好，但随着时间推移，冷却效果越来越差，以致于不能满足工艺要求。
经分析发现，问题的直接根源就在于环冷机密封系统的脆弱性，密封方式不力，有害漏风严重。
虽经多方改造和采取强化措施，均未取得根本性突破，“跑红矿”现象时有发生，致使皮带被烧、电耗居高不下、密封皮更换频繁，给生产带来了诸多连锁性危害。
而且，漏风处窜出的含尘气体还造成环境污染。
基于上述状况以及对提高锅炉入口烟气温度的迫切要求，决定对1#环冷机密封进行改造。
3．3 环冷机漏风治理鉴于2#环冷机使用新特公司的柔磁性密封技术取得了很好的效果，因此，决定在1#机上也采用该技术。
改造要点是在环冷机回转体与风箱之间、台车栏板(回转体)与烟罩之间、三角梁与回转体之间、台车栏板之间等主要漏风点采用柔磁性钢刷式密封。
改造于2013年1。
烧结机年修期间进行，从3月10日开始，3月29日结束。
1#烧结机年修后，环冷机密封效果便显现出来。
从几个月的运行情况来看，漏风率明显降低，余热发电锅炉入口烟气温度显著提高，发电量大幅度上升，见表1。
目前，小时发电量稳定在8500kWh，较原来提高了近3000kWh。
由表1可知：(1)1#环冷机在使用柔磁性钢刷式密封后，密封稳定性明显提高，无需频繁更换密封材料，维修费用及工作量大大减少。
(2)漏风量减少25％以上，因而通过漏风处散发的粉尘含量也得到了有效控制，环冷机周围环境大大改观，烧结矿冷却效果也非常理想。
(3)环冷机余热废气温度提高近80℃，余热锅炉的产汽量、产汽压力均有大幅度提高，锅炉作业率提高近2．5倍。
3．4 经济效益分析环冷密封改造前(2013年1月、2月)及改造后(4月)的实际吨矿发电量列于表2。
据相关资料介绍，目前国内已投产的烧结余热发电系统平均吨矿发电量为6～13kWh，凌钢已达到较好水平。
从投入产出的角度分析，此次改造取得了如下效益：(1)目前1#烧结余热发电系统环冷机风机装机功率为4×710kW(280m2环冷机)，通过实施各项漏风治理技术，冷却机漏风率降低25％以上(这从汽轮发电机作业率就可看出)，可减少环冷鼓风机开机数一台，280m2环冷机每天节约用电量为：710×24=17040kWh／d，按电价0．60元／kWh、设备作业率97％计算，每年节约电费约为：17040×365×0．6×0．97≈3620000元。
(2)烧结矿冷却效果提高，下游皮带寿命延长。
240m2烧结机成1、成3皮带设计寿命为3个月(实际仅为2个月)，环冷密封改造后，烧结矿冷却效果改善，皮带使用寿命可提高至4个月以上，按每条皮带20万元计算，每年至少节约成本100万元以上。
(3)原橡胶密封每月需停机更换一次，人工及材料费用高，新密封系统能耐700℃高温，寿命长达2年以上，减少了更换密封板的次数，提高了系统作业率，也节约了维修和备件费用。
按寿命一年计算，采用新型密封后，可节约维修和备件费用50万元。
(4)随着漏风率的大幅度降低，余热回收废气温度升高80℃左右，发电效率提高15％以上，按1#环冷机密封改造前后吨矿发电量增加约9kWh／t，280m2环冷机年处理烧结矿250万t计，年增加发电效益：9kWh／t×0．60元×250万t≈1350万元上述几项合计，年效益约为：362+100+50+1350=1862万元。
280m2环冷机密封改造费用按400万元计算，回收期为400万元÷1862万元×12个月≈2．57个月。
4 结束语烧结环冷机柔磁性密封技术突破了传统的环冷机漏风治理思路，实践证明是行之有效的，它不但解决了现场的漏风、粉尘、热污染等问题，而且减少了设备维护量，提高了余热发电效率，减少了冷却风机开启台数，具有节能、环保、改善现场环境等多重效果，效益显著。
