柳钢球团环冷机密封的改造

关键词 球团环冷机 密封 沙封槽 水封槽 温度

1 前 言

柳钢现有120万t／a和240万t／a两条氧化球团生产线，分别于2003年5月和2005年7月投产。其成品球团矿冷却设备分别采用68 m²和150 m²环冷机。原设计环冷机的固定烟罩与回转体之间密封采用沙封，投产后不久均出现沙封槽严重变形，不但造成环冷机热量损失，而且高温热气和粉尘外泄，污染环境；回转体固定侧板变形导致耐火砖脱落；变形沙封槽经常卡阻环冷机回转体造成电气跳闸，制约了生产的顺行。针对环冷机存在问题，我们通过反复论证，决定将沙密封改为水密封。改造后环冷机密封效果十分理想，生产环境得到根本改善，再也没有因为密封槽问题影响到环冷机生产。

2改造前沙封的状况

改造前密封槽的结构如图1所示。

实际生产中，环冷机高温段温度可达1000℃，而低温段只有100℃左右，由于固定烟罩与回转体之间用细沙作为密封介质，其导热、散热性能差，环冷机每转一圈，沙封槽(用8mm厚的普通钢板制作)要在100～1 000℃的环境下冷热交替连续工作，很容易产生变形。由于热风渗透，沙封槽靠环冷机回转体内的一侧钢板先变形，密封性变差，热风外泄；反过来又加剧整个沙封槽变形脱焊，导致密封槽内的细沙被热风吹走，大量高温热风和部分热球挤进沙封槽，进而造成环冷机固定耐火材料支撑钢板变形。又因为环冷机回转体固定耐火砖上部设计为悬臂，其固定效果差(见图2)；加之热胀冷缩易引起耐火材料开裂，稍受外力刮碰便可能折断、脱落。失去耐火材料的保护后，环冷机的固定侧板(为Q235钢板)就会被高温热气烧红氧化，卡阻回转体，最终被迫停产维修。由此引起的停机检修每月都要进行，且维修工作量很大，严重制约了生产。

3环冷机密封的改造

为了解决上述问题，我厂于2007年6月和8月 分别对150 m²和68 m²环冷机密封槽进行了改造。将密封介质由细沙换成水，同时，密封槽用68钢板重新制作(见图3)。在水封槽背离耐火材料的一侧用10^#槽钢加固，防止水槽胀裂，特别是在接缝处。此外，还为水封槽设置了自动补水装置，24小时不停地给水槽补充水。水量大小由阀门调节，使槽内水位始终保持在水槽高度的3／4左右。水槽上每隔6m左右设一个排水孔，方便检修时排出污水，清理污泥。考虑到环冷机卸料区扬尘较大，故在卸料口处增设了直径400mm的除尘管和挡灰装置，大大减少了灰尘进入水槽。

特别要强调的是，在正常生产过程中，环冷机应始终保持在负压状态下运行，以防高温热风外窜，烧坏密封槽。

4 改造效果

表1、表2列出了柳钢球团环冷机密封装置改造前后的部分生产数据。改造前后比较，设备故障停机时间减少，维修费用降低，设备作业率大幅度提高，工作环境改善。

改造后使用至今，环冷机密封、冷却效果良好，周边环境得到了彻底改善。由于使用密封介质—一水的散热、传热性能好，在生产中虽然环冷机各段温度交替变化，但整个水封槽都处于相对较低的工作温度，密封槽再也没有出现变形、脱焊、卡阻等现象。由于改造时较好地解决了灰尘进入水封槽沉积的问题，水质清澈，槽中水温基本保持在50～60℃左右，改造后生产一直稳定。

5 结 语

1)球团环冷机回转体工况温度变化大(100～1000℃)，使用沙密封的散热效果差，容易造成密封装置变形。

2)改用水作为密封介质，其传热、散热充分，能使密封装置保持在低温工况下运行，有助于设备运行稳定。

3)水密封装置的密封性好，能有效避免热风外窜，防止粉尘外泄。

4)使用水封必须解决灰尘在水封槽内沉淀的问题，避免因灰尘沉淀过多，造成水封槽阻滞、缺水、烧坏。

5)我厂球团环冷机水封已获得国家专利，可供同类型生产厂参考使用。