宋雷鳴

摘要：隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，對于環(huán)保節(jié)能的方面重視度相當?shù)母?，在我們社會各個領(lǐng)域當中大量的應用新型節(jié)能環(huán)保技術(shù)。燒結(jié)環(huán)熱礦冷機的廢氣漏風率直接關(guān)系影響著整個燒結(jié)環(huán)冷礦的生產(chǎn)品質(zhì)和以及燒結(jié)礦在工藝中的節(jié)能降耗兩個指標。現(xiàn)有環(huán)氧密封制冷技術(shù)只是針對制冷漏風壓降問題的基本技術(shù)解決實施方案，難以做到從根本上有效降低采用環(huán)氧制冷機的實際漏風率。

關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保制冷機械防漏風;柔性和磁性;密封

我國小型燒結(jié)機漏風率相對而言較高，國外大型燒結(jié)機平均漏風率已經(jīng)減少搭到很低的程度。燒結(jié)環(huán)氧制冷機組的密封冷卻效果不好，漏風也比較嚴重，燒結(jié)環(huán)氧礦的風機冷卻制熱效果降低了，燒結(jié)環(huán)氧制冷機組的產(chǎn)量和運行質(zhì)量都受到了影響;風機冷卻塔和風機運行電耗增加了，風機運行維護成本也增加了;風機漏出的大量含硫和粉塵有毒氣體對周邊環(huán)境造成了污染。余熱綜合利用技術(shù)是鋼鐵燒結(jié)機構(gòu)節(jié)能的重要產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方向，我國大多數(shù)大型鋼鐵燒結(jié)公司都配備具有鋼鐵燒結(jié)機構(gòu)余熱后的發(fā)電通風系統(tǒng)，燒結(jié)機構(gòu)易漏風，嚴重影響到鋼鐵鍋爐加熱進口時的煙氣燃燒溫度，降低鋼鐵鍋爐加熱產(chǎn)生蒸汽的熱量。

1漏風原因分析與解決方案

燒結(jié)環(huán)式制冷機臺車是連續(xù)相對運動制冷設(shè)備，臺車與下部燒結(jié)風箱之間存在著相對運動。由于室外兩者之間同時存在室外溫度差和室內(nèi)壓力差，需要及時進行空氣密封，以有效減少由溫度壓差和壓力溫差不同造成的室內(nèi)空氣反向流動而直接形成的空氣漏風。一般使用情況下，燒結(jié)臺車環(huán)氧制冷機的滑動密封原理是將具有耐高度高溫的不銹橡膠板固定好并安裝在風機臺車的燒結(jié)上下車頂部或兩側(cè)風機機室兩側(cè)煙囪外罩上，通過控制橡膠板與不銹鋼板之間的橫向滑動，來對燒結(jié)臺車與下部風室和兩側(cè)煙罩連接處的各個間隙部件進行滑動密封。

（1）進行風室加熱處理的密封板由于制冷臺車在風機運動過程中的上下左右經(jīng)常竄動，并且在風機高溫循環(huán)煙氣等的作用下，造成帶有橡膠板的密封板容易磨損而且變形嚴重，密封性性能較差，這種性能缺陷導致使整臺環(huán)氧制冷機組的漏風率可高達30%-40%，這不僅大幅度降低了風機煙氣的外漏再循環(huán)風機利用率，降低了外漏循環(huán)風機煙氣的利用溫度，影響風機發(fā)電量，同時還要補充大量的風機外漏循環(huán)煙氣，大幅度地增加了再循環(huán)煙氣風機的運行負荷，影響了風機余熱量和煙氣的循環(huán)利用，增加了風機電耗，對這些性能缺陷進行處理，必須做到等風機燒結(jié)整個工序之后有一個較長時間的滯后停產(chǎn)，才能對其進行一次局部性的檢修。

（2）隔熱燒結(jié)后的環(huán)式制冷機構(gòu)在臺車與下部環(huán)冷風箱之間部分使用了軟橡膠材料密封，其它的優(yōu)點主要是良好的隔熱耐磨性、彈性和較高硬度。存在的主要 問題之一是該該橡膠如果長時間浸水使用容易發(fā)生老化，降低了該橡膠的連續(xù)使用壽命，容易在此處使用產(chǎn)生橡膠漏風。其產(chǎn)生原因主要是：一者就是由于高溫高熱環(huán)境，燒結(jié)后的環(huán)熱礦冷機長年在這種高溫高熱環(huán)境下持續(xù)運行，密封塑料橡膠容易快速老化，特別恰當是為了增加橡膠燒結(jié)時的余熱采用回收控制裝置以后，密封塑料橡膠的燒結(jié)熱輻射被大大加強，加速其高度老化生長速度;二者就是，高溫大粉塵量的環(huán)境，高溫大粉塵量的環(huán)境直接增加了密封橡膠間的摩擦;三者就是高速運動與水的碰撞，臺車底部或者汽車冷卻的頂部燒結(jié)環(huán)冷礦與密封橡膠發(fā)生碰撞，導致密封橡膠迅速斷裂。上述種種原因，導致各種橡膠部件密封的使用壽命只有30～90天，密封件的橡膠部件出現(xiàn)嚴重破損后使其漏風率急劇增加，高達50%以上。

2環(huán)冷機漏風綜合治理建議

我國國內(nèi)現(xiàn)有的環(huán)氧燒結(jié)機和環(huán)氧制冷機的基本漏風率有的甚至高達60%，以上基本 漏風措施雖然已經(jīng)可以有效達到一定的漏風效果，但是還存有很多新的缺陷，需要進一步進行改善或者提升。橡膠材料密封易發(fā)生老化，破損后橡膠漏風率大大增加。針對以上這些問題，柔性型磁性氣體密封封套技術(shù)已經(jīng)是主要的可代替密封技術(shù)之一。柔磁性鋼刷密封材料技術(shù)主要是以專用磁性粉和鋼刷密封為技術(shù)核心，增加磁性精礦和鋼粉。磁性密封鋼刷的摩擦作用主要是與其他環(huán)氧制冷機械及相關(guān)的零部件發(fā)生摩擦，起到增強密封性的效果。

2.1環(huán)冷機底部密封

彈性物體密封滑動裝置的主要用途是為了增加物體接觸的滑動緊密性。磁性不銹鋼刷和其他精礦研磨粉一起對于循環(huán)冷機底部進行密封。為了有效保證使用密封器的效果，兩者都需要分別具備適當?shù)拿芊鈱挾?。?nèi)部柔軟的磁性零件密封由于鋼板印刷與內(nèi)部零件接觸發(fā)生摩擦，形成磁性密封。

2.2臺車橫梁密封

為了有效率地預防使用環(huán)流式冷機車體燒結(jié)過程產(chǎn)生的大量礦渣和卡料，環(huán)流式冷機的整個車體內(nèi)部橫梁與臺式環(huán)冷機的整個車體之間都還需要分別設(shè)計一定的直接橡膠件與密封件的距離，現(xiàn)有的密封技術(shù)中大多數(shù)都用的是直接橡膠采用柔性的磁性復合橡膠進行密封。為了有效率地增加節(jié)能環(huán)保制冷機的密封使用壽命，保證良好的環(huán)冷密封使用效果，更換了各種合成柔性和磁性密封橡膠作為密封的配套技術(shù)。

2.3煙罩密封

為了更好地保證燒結(jié)過程中余熱的合理利用和效果，環(huán)氧制冷機集風罩兩邊采用材料一般是耐熱 的，比如：傳輸帶、石棉布，他們的缺點是容易發(fā)生老化。環(huán)氧磁性鋼刷集風罩具有良好的耐高溫和抗腐蝕特性，在有效保證了密封和隔熱效果的同時，增加了使用壽命。

3燒結(jié)余熱回收的熱量轉(zhuǎn)換

在鼓風機余熱轉(zhuǎn)移回收的第一個過程當中，燒結(jié)礦臺車當中的顯熱，會被環(huán)境空氣轉(zhuǎn)化為熱煙氣和水蒸汽。而其中的顯熱，需要鼓風機分兩步的操作來完成這個余熱轉(zhuǎn)移的過程。首先，在整個鼓風機的余熱轉(zhuǎn)移作用下，環(huán)境空氣可能會將環(huán)冷機和燒結(jié)礦臺車當中的熱空氣和燒結(jié)礦料通過大氣層進行穿透。在這一穿透的過程中，20攝氏度的高溫熱空氣會被自動升溫下降至380攝氏度。環(huán)冷機和燒結(jié)礦中沒有完全停止燃 燒的高溫燒結(jié)礦將可能會與環(huán)境空氣中的熱量和氧氣濃度發(fā)生反應。從而環(huán)境空氣會將其中的冷空氣快速轉(zhuǎn)化為高溫的煙氣，并且快速吸收環(huán)冷機和燒結(jié)礦當中的氧氣和熱量。此后，380攝氏度的高溫熱煙氣在鼓風機鍋爐的換熱面積中快速穿過，對換熱管當中的常溫煙氣和水蒸汽進行快速加熱，使其快速轉(zhuǎn)化為熱煙氣和水蒸汽。此時熱煙氣的燃燒溫度可能會緩慢地下降，并將其中的高溫熱量和氧氣傳遞出去給其中的水蒸汽。

4經(jīng)濟效益分析

環(huán)境質(zhì)量方面，改造后，漏出的污染物和含粉塵氣體進一步減少，噪音進一步降低，現(xiàn)場及周邊環(huán)境得到改善。燒結(jié)礦余熱回收產(chǎn)品與皮帶的工藝改進技術(shù)方面，燒結(jié)礦冷卻的效果進一步提高，品質(zhì)進一步提升;新的橡膠密封體系使產(chǎn)品能夠更好地耐受高溫，減少了更換新一代橡膠密封的時間費用和更換頻率;進一步減少燒結(jié)礦冷卻的風量，節(jié)約了電耗;上游燒結(jié)礦的冷卻效果進一步提升，下游皮帶使用壽命進一步延長。在提高余熱回收發(fā)電效率方面，提升了余熱效率降低回收產(chǎn)品進口的溫度，余熱回收發(fā)電的效率得到顯著提升。

結(jié)論

燒結(jié)礦的生產(chǎn)品質(zhì)要不斷提高、降低成本和燒節(jié)能降耗是主要。而燒結(jié)礦的漏風控制問題仍然是燒結(jié)廠的其中一個關(guān)鍵技術(shù)，柔磁性和鋼刷綜合密封技術(shù)的應用可以有效控制好燒結(jié)礦的漏風率，有利于大大提升燒結(jié)礦產(chǎn)品質(zhì)量、降低燒結(jié)礦成本、增加燒結(jié)礦余熱回收的效果，同時有利于改善燒結(jié)礦周邊環(huán)境。

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（作者單位：山東省冶金設(shè)計院股份有限公司）