环冷机密封形式的优化
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摘 要：环冷机是我国部分大型生产工艺中最为重要的冷却装置。但由于国内外在使用环冷机时多出现漏风现象，究其原因主要是因为环冷机中的密封性因不同因素的存在逐渐降低，不仅导致整体冷却效果下降，同时也极易对环冷机的整体使用效率和降温质量产生严重影响，因此，针对环冷机的密封技术和形式进行进一步优化是减少漏风现象、提升环冷机实用性、高效性的最佳途径。基于此，本文结合环冷机的基本运行原理进行了简要分析，并就导致漏风现象的主要原因及解决方法以及密封形式的优化途径展开了思考与探讨。
关键词：环形冷却机 漏风现象 密封形式 优化途径
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（c）-0085-02
在针对氧化球团等进行生产时，由于生产过程需要借助高温确保产品成型，但在使用过程中必须将产品的温度降低，因此则必须借助环冷机进行冷却。在氧化球团生产过程中，需要借助环冷机将高温生产环境下产生的氧化球团从1300℃降低至150℃，进而达到提升球团生产效率的基本目的。而在冷却过程中，环冷机需要在快速运转的情况下将温度降低，但在降低過程中必须保证其内部空气的流动性不会与外界产生冲突，因此，充分提升环冷机密封性是保证该设备冷却率的关键要素。
1 环冷机的基本运行原理
环冷机的驱动装置由两套互成162°的传动系统组成。两套系统都是悬挂在固定的门形框架上的，整个传动系统可以绕门形框架上的轴产生少量转动以吸收回转框架运行过程中的震动。环冷机的台车体是用铰链连接在回转框架上的，台车体在受料区域接受从给矿漏斗卸下的炽热的烧结矿后，随回转框架沿水平圆形轨道做圆周运动。在卸矿区，水平圆形轨道改为向下弯曲的曲轨，装满烧结矿的台车体底板随曲轨轨迹倾斜，将冷却的烧结矿从排料斗卸出，完成一个循环。
2 环冷机运行中漏风现象的成因及解决方法
（1）环冷机在运行时出现的漏风现象类型及成因。
环冷机在运动过程中，台车与下部风箱在运动时存在相对关系，而这两个部门内部本身存在一定温度差异，导致其内部因温度的不同而产生不同程度的压力值，但在运转过程中必须保证其内部压强的稳定，因此则必须做好密封工作，以免因内外压强交换导致设备出现漏风现象。但实际上，由于受到部分因素的影响，环冷机的台车、下部风箱以及烧结矿在运行过程中仍旧会出现漏风现象，其主要类型和成因包括以下几种：
第一，台车在运动过程中需要针对其风室位置进行密封，但由于台车内部本身具有高温特点，且在运动时因长期磨损导致其密封板受到摩擦、高温和压强多种条件的压迫与影响，导致密封结构出现热胀现象，最终导致密封条出现严重变形，最终极易导致台车部位出现漏风现象。一旦造成漏风，则极易导致烟气被泄漏，导致烟气在循环过程中产生的温度逐渐降低，不仅增加了循环风机的负荷程度，同时也极易增加环冷机在运行过程的电力能耗，而一旦出现这种泄漏现象必须等待烧结过程停止才能够进行维修，反而使台车运行效率更加低下。
第二，一般情况下在针对环冷机的台车和下部风箱进行密封时均采用最为有效的橡胶材料密封结构，主要是为了借助橡胶材料耐磨性强、硬度高、弹性强的主要特点，以确保能够延长并提升环冷机的密封水平，但由于橡胶材料本身材质在长期与氧气接触过程中会出现氧化反应，导致整体弹性不断降低，同时使用时间长的橡胶材料老化现象较为严重，例如在使用过程中一旦启用烧结余热回收装置，其产生的高温辐射会导致橡胶密封材料极易出现破损，而台车在运动过程中其底部位置极易与烧结矿极易与橡胶密封结构出现接触、摩擦情况，因长期磨损和碰撞，极易导致密封橡胶出现破损甚至断裂现象，致使漏风情况出现。
第三，因环冷机在最初设计中需要将台车栏板与烟道集气罩之间留下一定距离，便与台车的正常运行。但在实际使用过程中，在烧结矿烧结之后需要借助集气罩将待遇余热的烟气进行回收再利用，但实际上当烟气产生时会因台车栏板与集气罩中的距离进入冷空气导致烟气被吸走，不仅影响烟气回收率，同时也极易导致台车内部温度受到影响，无法充分发挥密封结构的作用，出现漏风现象。
（2）针对环冷机密封现象的解决方法。
第一，在针对风箱部位进行密封时，除了其余部位使用常规橡胶密封材料，头部、尾部均采用金属密封材质，一方面可在台车与其他部位碰撞时避免出现磨损和擦伤，另一方面可通过结合金属材质提升密封结构质量，延长其使用寿命，进一步提升其密封程度；第二，在环冷机运行之前应当根据其具体需求选择适合的润滑油，并借助自动补充设备及对滑道添加润滑剂，提升其滑动稳定性和畅通性，减少漏风现象的发生概率；第三，及时针对台车的滑动轨道进行改造和优化，可借助涂抹耐温胶、增加挡风板或钢圈等方式降低温度的散出，并对外界冷空气进行阻挡，尽可能维持台车内部温度，降低漏风率；第四，可在台车侧面以及支架区域设置弹簧石墨条，借助石墨硬度低、阻挡摩擦能力强、耐高温以及抗腐蚀性强等特点对侧面和支架处的密封结构加以保护，减少并避免内部高温的泄露。
3 针对环冷机密封形式的优化途径及效益
虽然以上措施能够在一定程度上减少漏风现象的出现，但由于这些解决方法只能在短期内对密封结构进行维护和提升，但在长期使用过程中仍旧极易出现漏风现象，就目前来看，我国各个生产工厂内使用的环冷机在使用过程中有60%以上的环冷机仍旧存在密封问题，为此，必须针对环冷机的密封形式加以优化。
而对所有密封形式中的问题进行分析后发现，绝大部分密封出现问题时主要是因为橡胶密封材料的老化速度快，出现破损后导致漏风现象出现。
现有柔磁性密封技术被提出。该技术主要借助磁性刚刷，在钢刷与环冷机相应位置进行摩擦和接触的时候会通过涂刷精矿粉的方式提升台车等位置的密封程度，既不会受温度影响，同时也能够提升整体密封程度，避免漏风现象。在使用该密封形式对环冷机进行优化时主要针对环冷机底部、台车横梁等位置。
3.1 对环冷机底部密封的优化
环冷机底部密封包括弹性装置、底部密封装置和内部柔磁性密封装置。弹性密封装置的主要是增加接触的紧密性。磁性钢刷和精矿粉一起对环冷机底部密封。为了保证密封效果，两者要具备适当的宽度。内部柔磁性密封钢刷与内部接触摩擦，形成密封。
3.2 对台车横梁密封的优化
为了预防烧结矿卡料，环冷机的横梁与台车体之间设计一定的距离，现有技术中大多数是采用橡胶密封。为了增加使用寿命，保证密封效果，更换成柔磁性密封技术。
3.3 优化环冷机密封形式后产生的效益
第一，通过对环冷机密封形式进行优化，可大幅度降低生产冷却过程中粉尘气体总量，同时借助该种优化形式可减少设备在运行过程中产生的噪音，提升环境水平；第二，优化后的密封形式耐高温效果更佳，且在冷却后产品质量得到提升，而借助该密封形式可降低对橡胶密封结构的磨损率和更换率，节省电能消耗、延长环冷机使用寿命，达到节能、环保的目的；第三，通过该密封形式可减少烟气的散发量，极大程度地提升了对烟气的回收率，并及时对粉尘气体进行有效控制，进一步提升环冷机的使用效率，保证并提升了生产企业的经济效益、生态效益及社会效益。
4 结语
传统环冷机密封形式在使用过程中产生的能耗及损害均较大，不仅影响环冷机整体使用效率，同时对环境和成本经济均产生影响，而经过优化后的环冷机密封形式不仅能够节省能耗，同时也能够最大限度地提升生产企业的综合效益，为进一步满足我国长远发展战略目标提供有利条件。
参考文献
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