环冷机新型密封简介
环冷机新型柔磁性密封简介
一、概述
能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，能源使用效率的高低已成为一个部门、一个行业乃至一个国家技术进步的重要标志。随着我国经济的快速发展和人口的不断增加，能源相对不足的矛盾已日显突出，开发可再生能源以及合理利用现有的宝贵能源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。
钢铁生产企业是能源消耗大户，如何优化钢铁企业的用能，降低能源消耗，实现资源综合利用，走节约化的发展道路，已成为重要课题。
二、问题的提出
由于环冷机经常在高温、高粉尘的环境下运行，环冷机上出现了一些其他的问题：
1、冷却机密封效果差，漏风严重，降低了烧结矿的冷却效果。
2、由于漏风严重，增加了风机耗电量。
3、漏风处窜出的含粉尘气体污染周边环境。
4、台车底部漏风和烟罩处漏风严重影响到锅炉进口烟气温度，降低锅炉产汽量；
三、环型冷却机漏风的基本分析
1、现有的鼓风式环型冷却机底部密封采用橡胶密封，橡胶板采用耐磨橡胶，具有一的硬度与弹性，由于鼓风式冷却机长期在高温（由于增加余热发电系统，增大热辐射）、高粉尘的环境下运行，密封板出现漏风比较严重，现场原因主要有两种：㈠、温度过高烧毁或热辐射
时间长橡胶老化㈡、由于橡胶有一定的硬度，台车梁底部或块料碰撞导致橡胶板折断。
太钢环冷机底部密封
2、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。
太钢环冷机烟罩密封
3、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空间（如上图所示），从冷却机环型截面上来看，烟罩边沿距烧结矿有一定的距离，当余热系统的引风机通过烟罩抽取烧结矿的热量时，大量的冷风就会从以上两个空间进入，影响烟气中的热量，降低发电量。
四、环冷机漏风治理方案
以上几点漏风比较严重，为减少冷却机漏风带来的负面影响，需对冷却机进行必要的漏风治理。我公司经过对国内外环冷机多年的研究总结，设计了一套新型密封系统，该系统采用耐磨金属材料代替橡胶材料，结构上做了新的改进，更适用于现场环境。
1、环冷机底部柔磁性密封+钢刷式动密封
底部柔磁性密封（参看下图2）可取代现有的底部橡胶板式密封（参看下图1），此系统包括下滑道磁性钢刷密封装置、上滑道弹性接触装置。
工作过程中，固定在冷却机上的上滑道弹性接触装置与下滑道磁性钢刷密封装置紧密接触，设备安装后，在磁性物质上散上精矿粉，柔磁层起密封作用，柔磁层外面为弹性钢刷，一可以起到密封作用，二防止精粉量减少。由于考虑到冷却机台车可能出现的跑偏变形等情况，两个部分具有一定宽度，防止接触面漏风。
内侧动密封为铰链式钢刷，工作中，钢刷与内部斜摩擦板接触，形成密封。当台车跑偏时，铰链可自动调节钢刷与斜摩擦板的距离。
原底部密封装置（图1）
底部柔磁性密封（图2）
底部柔磁性密封局部放大
改后的底部密封装置
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，横梁与台车体之间具有一定的间隙，间隙靠一层橡胶板密封，由于环冷机特殊的卸料方式所限，我公司设计了柔磁性密封代替原橡胶结构。
3、烟罩密封
对于烟罩两侧密封，现有环冷机都存在这个问题，目前解决的方法有：采用耐热输送带或石棉布接触台车拦板，但耐热输送带经常会出现烧毁的现象，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。对于冷却机环型截面的漏风而言，大都厂家没有太好的方式。我公司针对以上两点漏风，设计了一种带有韧性和弹
性的密封体，密封体采用高温钢刷。烟罩两侧密封将高温钢刷与台车拦板接触，防止冷风的窜入。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。
五、其他厂家采用新型密封效果
1、唐山国丰钢铁公司
首选一期170m2环冷机进行密封改造，新型密封改造范围包括底部密封、三角梁密封、烟罩密封。改造前余热锅炉最高产汽量2012年4~9月份平均高压蒸汽产量吨矿58公斤，改造后2013年5月7日正式投入运行，开机后因受控烟和脱硫检修影响5月份矿产量227968吨，蒸汽量11955吨，吨矿产汽量52.4公斤。6月份产量234727吨，产蒸汽16299吨，吨矿产汽量69.4公斤，同比提高19.6%，其中170一期产蒸汽9637吨、二期产蒸汽6663吨，单独一期吨矿产汽量82.1公斤，
比改造前增加产汽量41%。改造前170m2一期环冷4台风机全开，改造后始终能够较以前同期生产多停一台风机。
经济效益
①、改造后，现场环境改善，噪音降低，粉尘减少。
②、目前国丰烧结余热发电系统环冷机风机装机功率为4x315KW。通过对冷却机实施各项漏风治理技术，冷却机漏风率绝对降低30%以上，可以减少冷却风机开机台数，每台机每小时节电315 kwh，按照电价为0.5元/kwh、设备作业率95%计算，每年节约电费约131万元。现场环境改善，噪音降低，粉尘减少。
③、烧结矿冷却效果提高，下游皮带寿命延长，皮带成本每年节约60万元。
④、原橡胶密封每次停机更换新橡胶，人工费及橡胶密封费用高。新设计的密封系统能耐700度高温，寿命可达2年以上，减少了更换原橡胶密封的次数，提高系统作业率，节约维修费用和备件费用。按寿命一年计算，采用新型密封后，可节约维修费用和备件费用40万/年左右。
⑤、随着漏风率的大幅度降低,余热回收废气温度升高70℃左右，发电效率提高15%以上，多增加发电量120万元。
2、凌源钢铁公司
在1#机上采新型环冷机柔磁性技术。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。
1#烧结机年修后，环冷机密封效果便显现出来。经过1年多的运
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。
表1 1#环冷机改造前后及与2#环冷机密封效果对比
注：锅炉产汽量及发电量均为无补充蒸汽时的数值。
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。
经济效益分析
从投入产出的角度分析，此次改造取得较好效益，兹分析如下：
(1)目前1#烧结余热发电系统环冷机风机装机功率为4×710kW （280㎡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，280㎡环冷机每天节约用电量为：710×24=17040 kWh /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。240㎡烧结机成1、成3皮带设计寿命为3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，280㎡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
六、材料组成：
Q235板、角铁，NM400耐磨板，不锈钢丝，耐高温永磁铁。七、业绩
凌源钢铁公司235m2、280m2环冷机
国丰钢铁公司170 m2×2环冷机、280m2×2环冷机
营口五矿235m2×2环冷机
唐山东海235m2×2环冷机
山东日照钢铁415 m2×2环冷机
天津钢管公司280 m2、415 m2环冷机，
九江钢铁280m2环冷机
秦皇岛新特科技有限公司
环冷机新型密封简介
环冷机新型柔磁性密封简介 一、概述 能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，能源使用效率的高低已成为一个部门、一个行业乃至一个国家技术进步的重要标志。随着我国经济的快速发展和人口的不断增加，能源相对不足的矛盾已日显突出，开发可再生能源以及合理利用现有的宝贵能源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。 钢铁生产企业是能源消耗大户，如何优化钢铁企业的用能，降低能源消耗，实现资源综合利用，走节约化的发展道路，已成为重要课题。 二、问题的提出 由于环冷机经常在高温、高粉尘的环境下运行，环冷机上出现了一些其他的问题： 1、冷却机密封效果差，漏风严重，降低了烧结矿的冷却效果。 2、由于漏风严重，增加了风机耗电量。 3、漏风处窜出的含粉尘气体污染周边环境。 4、台车底部漏风和烟罩处漏风严重影响到锅炉进口烟气温度，降低锅炉产汽量； 三、环型冷却机漏风的基本分析 1、现有的鼓风式环型冷却机底部密封采用橡胶密封，橡胶板采用耐磨橡胶，具有一的硬度与弹性，由于鼓风式冷却机长期在高温（由于增加余热发电系统，增大热辐射）、高粉尘的环境下运行，密封板出现漏风比较严重，现场原因主要有两种：㈠、温度过高烧毁或热辐射
时间长橡胶老化㈡、由于橡胶有一定的硬度，台车梁底部或块料碰撞导致橡胶板折断。 太钢环冷机底部密封 2、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。
太钢环冷机烟罩密封 3、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空间（如上图所示），从冷却机环型截面上来看，烟罩边沿距烧结矿有一定的距离，当余热系统的引风机通过烟罩抽取烧结矿的热量时，大量的冷风就会从以上两个空间进入，影响烟气中的热量，降低发电量。
环冷机跑偏原因分析及调整
第34卷第5期2012年10月山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.34No.5October 2012 摘要：济钢420m 2液密封环冷机台车跑偏现象严重，分析得出跑偏原因是回转框架变形引起。在回转框架不解体的情况 下，采取在台车侧挡轮与侧轨间安装垫片的措施进行调整，解决了环冷机的跑偏问题。关键词：环冷机；跑偏；回转框架；调整图分类：TF321.4 文献标识码：B 文章编号：1004-4620（2012）05-0073-01 环冷机跑偏原因分析及调整 武云峰，唐建祖 （济钢集团有限公司炼铁厂，山东济南250101） 收稿日期：2012-07-06作者简介：武云峰，男，1981年生，2006年毕业于安徽工业大学机械专业。现为济钢炼铁厂助理工程师，从事设备管理工作。 1环冷机概况 济钢炼铁厂420m 2液密封环冷机是为400m 2烧结机配套的热矿冷却设备，该设备主要由回转框架（双层台车及密封装置）、驱动装置、鼓风系统、给料装置、卸料装置、水平轨装置、骨架、水密封水槽风道系统、密封罩等组成。环冷机由64台台车借助内外侧回转框架上的异形梁组成首尾相接的环形体，依靠2组摩擦轮驱动回转框架上的摩擦板，使其沿环形水平轨道作圆周运动。卸料处设计5个支撑辊支撑内外侧回转框架，防止框架下移、翘曲。内侧框架上安装挡轮，挡轮沿侧轨运动，控制环冷机以中心点为圆心平稳运转。液密封环冷机下水槽水密封取代传统橡胶材质的动密封，相对静止部分是水槽，与环冷机台车一起运转的部分为门型插板，插板插入水介质的水槽内，插板与水槽的间隙充满水，保证鼓风系统的冷却风沿风道进入台车冷却烧结矿。 环冷机跑偏是指回转框架未绕设计的环冷机中心做稳定的圆周运动，台车轮运动轨迹非圆形，而出现台车轮与钢轨边缘干涉、侧轨过度受力、台车车轮脱轨的现象。液密封环冷机有下水槽，如果环冷机跑偏加剧，超过门型插板与水槽壁的间隙，会造成水槽插板磨损和卡阻，甚至会造成环冷机停机，影响烧结生产，增加停产检修时间，耗费大量备件资金。 济钢炼铁厂液密封环冷机自2010年10月以来，车轮轴承经常损坏，轮缘磨损，门型插板磨损卷曲甚至脱轨，严重影响了生产。 2液密封环冷机跑偏原因分析 环冷机跑偏的原因有以下几方面［1］： 1）内、外水平圆形轨道不圆。此种跑偏现象较易检查发现，且处理较为容易。通过检测找出不圆段，进行相应的更换或调整，控制不圆处内、外径误 差一般为4mm。 2）内、外水平圆形轨道不同心。两圆环之间的距离不一致，有的地方大，有的地方小，台车运行到间距小的地方台车轮必然与轨道干涉。解决的方法是在准确测量的基础上对轨道进行实际调整，通常在安装时预留永久中心点，有利于测量。 3）回转框架变形。回转框架变形部的台车运行轨迹会与其他台车运行轨迹不重合，当这种差异达到一定程度时，变形部位的台车轮可能挤压内、外圆形轨道。要解决此种偏差，首先必须确定变形部位，然后将此处框架解体，重新拼装，校正到符合要求。 4）摩擦轮的轴线不经过内、外水平圆形轨道的圆心。环冷台车的运动是依靠摩擦轮带动回转框架来实现的，当摩擦轮轴线通过内、外水平圆形轨道的圆心时，则台车的回转运动是绕该圆心运行，否则存在跑偏。这是环冷机跑偏的一个主要原因，需要调整摩擦轮的安装位置来解决。 5）2个摩擦轮与摩擦板的接触位置不一致。此时2套传动系统提供给摩擦轮的速度不一致，必然造成回转框架的转动偏离环冷机中心。要解决以上问题，只有在精确确定环冷机中心的前提下，调整摩擦轮与摩擦板的接触点及预应力，包括摩擦轮的前后位置和摩擦轮与水平面之间的夹角。同时确保摩擦轮、摩擦板间的接触为面接触。 6）投产后一段时间内液密封环冷下水槽内会淤积尘泥，引起环冷机运行阻滞，造成停机后无法启动。为启动环冷机运转，急剧增加摩擦轮的摩擦力，引起回转框架变形造成跑偏。 7）下水槽端部密封对水槽插板造成环冷机运转卡涩，甚至卡死现象。原因是在故障点找到前，人为机械牵拉回转框架，引起回转框架变形造成跑偏。 3液密封环冷机跑偏调整 济钢炼铁厂环冷机跑偏主要是由回转框架变形引起的，回转框架成椭圆形，局部回（下转第75页）
烧结环冷机密封改造实践_宋宇
收稿日期：２０１５－０２－０６ 作者简介：宋宇（１９８２－） ，男（汉族），辽宁鞍山人，中冶北方工程技术有限公司机械设计院工程师。 烧结环冷机密封改造实践 宋 宇１ 吕宝增２ 夏小芳３ （１．中冶北方工程技术有限公司，辽宁大连１１６６００；２．青岛中集冷藏运输设备有限公司，山东青岛２６６３００；３．青岛中科华通能源工程有限公司，山东青岛２６６０００ ） 摘要：针对宝钢集团宁波钢铁有限公司１＃烧结环冷机漏风、扬尘严重、冷却效果差、余热回收废气温度低等问题，提出了改造方案。改造后，环冷机漏风率明显降低，周围环境得到改善，冷却效果好，余热回收废气温度也显著提高，达到了预期效果。 关键词：环冷机；密封；改造；提高 中图分类号：ＴＦ０４６．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１－８５５０（２０１５）０２－００４１－０２ ０ 引言 宝钢集团宁波钢铁有限公司１＃烧结环冷机于２００７年４月建成投产，至今已使用超过７年。改造前设备不仅故障率高，而且漏风、扬尘严重，影响烧结区域整体环境，且余热回收废气温度低，所以有必要对环冷机的密封进行改造。 １ 改造前环冷机状况 ———环冷机台车下侧密封损坏，漏风严重。由于环冷机台车下侧密封橡胶的磨损和撕裂，使得台车下侧密封性能下降，导致台车下侧漏风严重，散料吹到环冷机走台上及周围，影响周边环境。同时，由于环冷机密封性能的下降，冷风泄漏，导致环冷机冷却效果变差。 ———密封罩变形和漏风。由于改造前门型罩没有设计保温，导致余热废气温度下降。另外，改造前门型密封罩钢板较薄，外侧加强筋板设计不能满足目前的需求。导致门型罩在当前的工作环境下刚性较差，产生变形和漏风。 ２ 环冷机的密封改造 ２．１ 环冷机台车栏板与门型密封罩之间的密封改造（见图１ ）———门型密封罩与台车栏之间的密封采用锥面 密封形式，台车栏板上增加密封面为锥面形式的环形密封板，在门型密封罩上设置镍铬丝陶瓷板密封板。 ———环形密封板现场焊接在台车栏板上部 。 图１ 环冷机台车栏板与门型密封罩之间的密封改造１—门型密封罩；２—镍铬丝陶瓷板；３—镍铬丝陶瓷板；４—台车栏板 ２．２ 门型密封罩的改造 ———门型密封罩的钢板由原来的４ｍｍ增加到６ｍｍ，外侧筋板也相应加强。 ———吊挂点增加，增加的吊挂采用现场焊接螺旋扣形式。 ———门形罩外部增设保温，保温材料选用硅酸铝纤维毡，在硅酸铝纤维毡外部加装彩钢板固定。２．３ 环冷机机架的改造 由于门型密封罩吊挂点的增加，相应处的环冷机机架顶部也增加内外周向梁，便于吊挂门型密封罩。 ２．４ 台车下侧密封改造 台车下侧密封保持现有方式不变，只将现有密封件（包含橡胶板、压板、螺栓、螺母等）进行 １ ４第１３卷 第２期 ２０１５年４月 矿 业 工 程Ｍｉｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ DOI:10.16672/https://www.wendangku.net/doc/7016417317.html,ki.kygc.2015.02.020
烧结环冷机柔磁性密封技术及其在凌钢的应用实践汇总
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