CN101893378B - 烧结机柔性密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧结机柔性密封装置，解决烧结机漏风率高的问题。该装置包括：密封上盖板、密封下盖板；位于密封上盖板两侧的两个半圆形支架，焊接在密封上盖板上，与密封上盖板成为一体；固定在下盖板上，与两个半圆形支架配合的两个固定铰支座，上密封盖板通过半圆形支架镶座在固定铰支座上；上密封盖板和下密封盖板两侧的耐高温除尘帆布及限位拉杆；支撑上密封盖板和下密封盖板的夹壳，夹壳内是集成阻尼软弹簧和永磁体，永磁体底部固定在下密封盖板上，永磁体上面是集成阻尼软弹簧；还有承接粉尘的密封灰斗，密封灰斗在下密封盖板下部。该装置安装、维护简便，生产稳定程度高，可有效地提高烧结矿的产量、质量，降低烧结矿的生产成本。

Description

烧结机柔性密封装置

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域烧结设备的辅助装置，尤其是一种烧结机柔性密封装置。

背景技术

目前钢铁冶金企业烧结矿生产绝大部分采用抽风烧结工艺。减少烧结漏风，是烧结设计及生产维护中的重点和难点。大型烧结机中，烧结机抽风系统的漏风造成动力消耗大、风量利用率低、抽风机转子寿命短以及烧结成品矿产量低，致使产品成本提高。多年来的生产实践表明，烧结生产中的所有技术经济数据取决于通过烧结料层的风量。现有烧结机的漏风普遍较大，一般在50％-60％左右，甚至高达75％，目前最先进烧结厂的烧结机漏风率一般在28％-35％，相比差距较大。对于一个完整烧结流程的烧结厂来说，烧结风机所耗电能大约占烧结厂的一半左右，因此很多烧结厂在设备改造时都把减少漏风率作为改造的重点。漏风率的大小与烧结矿的产量、质量及能耗等有直接的关系。生产实践表明，烧结机漏风率降低1％，产量提高0.5％～1％，同时可以提高料层高度，这样也为提高烧结矿产量和降低能耗创造了条件。改进密封装置，采用新技术，既可节省投资，又可降低能耗，减少设备维护量，并能延长设备使用寿命。

根据烧结机台车端部密封的工况特殊性，烧结机台车端部漏风问题常被称作“三动态”密封对象。既要求烧结机台车在行走中保持密封状态，又要求烧结机台车进入机尾弯道后，当台车端部呈扇形张开时，保障密封装置不被磨损，还要求在烧结机台车将要走出弯道而闭合时，密封装置不被挤压损坏。烧结机台车在运行中，其侧挡板的表面温度达300℃。因此，密封装置要求具有耐高温性能。

烧结机台车体积大，台车端部接触应力大，运行环境恶劣，所以密封装置必须具备结构简单、工作可靠、使用寿命长、维修量少的特点。

烧结系统漏风区段包括：烧结机系统、双重阀系统、管网系统和除尘系统四个部分。其中烧结机系统即为烧结料面至风箱支管一段，其漏风率占整个抽风系统漏风量的65％～70％，其中包括料面裂缝、台车侧壁、风箱、阀门、机头、机尾、风箱连接法兰、台车游板及滑道等的漏风。在漏风率所占的比例中，首尾密封盖板占29％，滑道占17％，台车体占11％，栏板占15％，风路系统占27％。到目前为止，不论什么样的烧结机机头、机尾的密封装置，与台车横梁底部、风箱侧墙均为硬性接触，理论上均必须留有一定的膨胀运动空间，同时又要与锋利的烧结铺底料摩擦，产生沟痕漏风。这样无论如何改变不了上述的结构缺陷。一般情况是现行烧结机机头、机尾密封装置的漏风率占总漏风率的80％左右，造成主抽风机电能消耗大和降低烧结矿的产量和质量，也对经济指标造成影响。

烧结行业都在寻找降低漏风率的方法，经过相关文献的查找和对现场烧结机生产线的调研发现，烧结机密封形式有两种：一是静密封，它靠加强管理维护来解决。另一种是动密封，它必须是一个灵活、可靠的机构。目前普遍采用的是重锤式密封装置和四连杆密封装置。

重锤式密封装置主要由密封板、密封箱、密封座、重锤和杠杆等构成。在重锤的重力作用下，密封板绕支点向上摆动，使密封板与台车底平面紧密接触而达到密封的目的。该装置中机头、机尾密封装置中的密封板在重锤的重力作用下仅能绕轴旋转，在任意时刻与台车底部始终为线接触，密封面小，长时间使用效果不明显；在垂直方向无法随台车底面高度的调整其高度；因机头与机尾密封部件几乎相同，造成在现场安装时出现安装位置颠倒的情况；中部密封装置中的弹簧在烧结矿的高温中，使用一段时间后便失去弹性，因而起不到密封的作用，更换弹簧必须停产。

四连杆密封装置与滑道之间存在一定缝隙，保证密封板的上下移动，但该间隙常进入烧结料颗粒，造成四连杆与配重块被积料卡死而失去杠杆作用，使密封板与台车底梁刚性接触，致使密封板磨损严重，甚至产生沟槽，磨穿现象而造成漏风。四连杆密封装置所处的位置环境较差，粉尘较多，加之高温影响台车底梁与密封板系紧密接触，台车温度约为300～400℃，其高温传导到密封板上，又传到绞轴上，使绞轴产生热胀，另外，台车内烧结矿产生的热辐射也使绞轴产生热胀，致使绞轴易被绞轴座卡死，而不能转动，密封板受力后，不能被抬起恢复到原来的位置和高度，致使整套密封装置失效而漏风。四连杆若失灵，造成密封板卡阻，从而使密封板不能上下浮动，失去密封性能。台车与密封板之间出现缝隙，最大时达到30mm以上，造成严重漏风。

针对以上问题中国某些烧结厂进行了及技术改进，举例如下：

1.安钢集团烧结厂推出了转架式头尾密封装置，采用转架支板代替四连杆或弹簧，仅利用杠杆式的转架就可以实现密封板的上下移动。优点是简化了转动机构，使力和运动的传递灵活可靠且故障率低；解决了弹簧或连杆在长期使用中易疲劳或变形使密封失效的问题；整个装置安装在一个密封腔内，解决了气流沿捷径(台板和滑板座之间的缝隙)漏风的问题。可降低漏风率10％～20％。

2.安钢集团水钢公司烧结厂在2003年改造时将原有的烧结机头尾密封板及配重拆除，采用实用新型专利“烧结机的机头、机尾端部密封盖板装置”，实用新型专利公开号：CN2415327Y。对烧结机台车上滑板密封的改进措施是：将烧结机台车上的空气密封盒保护性拆下，使活动滑板与空气密封盒分离，将新型柔性动密封胶条放在空气盒与活动滑板之间，保留弹簧，然后把空气密封盒整体重新安装在烧结机台车上。大大提高了烧结机整体密封效果，降低了有害漏风。

3.莱钢烧结厂采用了一种自调式柔性密封装置，基本结构为一密闭的弹簧箱，弹簧拉杆底部固定在箱体上，弹簧拉杆起到弹簧导向作用。密封装置与弹簧拉杆为铰接，依靠弹簧的弹性托起密封板而起到密封作用。装置特点：弹簧拉杆与基板为铰接，使整套台车不同高度的台车底梁通过密封装置时，密封板能够横向自由倾斜，尽可能减少漏风。尤其是有较大异物(如篦条、篦条积瘤等)通过密封装置时，密封板能随异物在密封面上行走的位置不同而自行随机调整不同的倾斜角度，使漏风量减至最小。并且机构工作时拉杆的自由状态，避免了与导向孔摩擦，保证密封板快速复位，从而实现了密封板能自动跟踪台车底梁，达到密封效果。

上述改进的密封装置取得了一定效果，但是普遍存在着烧结机机头、机尾端部密封盖板装置安装投产后不能随时调整间隙问题，当台车横梁变形时，烧结机机头、机尾端部密封盖板装置与台车之间的间隙更大，烧结机机头、机尾端部密封盖板装置结构庞大，有的密封盖板装置并没有实现有效密封，有的密封盖板装置是点、线密封不好，从而导致烧结机机头、机尾端部密封盖板装置漏风比较严重，有的密封装置的弹簧、硅胶由于使用一段时间后失效，使密封装置变成刚性装置，与台车磨损增大漏风率。烧结机的漏风率一般在50～58％，有40％以上的风没有通过烧结料层，烧结机机头、机尾端部密封盖板装置漏风率约占30％以上，使抽风机做了大量的无用功，致使达不到所需的烧结温度，故而影响了烧结矿的强度，降低了烧结矿的质量和产量，烧结温度低耗能较大，燃料燃烧不充分，使资源浪费严重，烧结矿的成本较高，热能利用率低，提高燃烧烧结温度存在困难。

实用新型内容

本发明对现有的烧结机密封装置进行了改进，提供了一种烧结机柔性密封装置。

本发明提供的烧结机柔性密封装置包括：密封上盖板、密封下盖板；位于密封上盖板两侧的两个半圆形支架，焊接在密封上盖板上，与密封上盖板成为一体；固定在密封下盖板上，与两个半圆形支架配合的两个固定铰支座，密封上盖板通过半圆形支架镶座在固定铰支座上；密封上盖板和密封下盖板两侧的耐高温除尘帆布及限位拉杆；支撑密封上盖板和密封下盖板的夹壳，夹壳上端固定在密封上盖板上，下端悬空，夹壳内是集成阻尼软弹簧和永磁体，永磁体底部固定在密封下盖板上，永磁体上面是集成阻尼软弹簧；还有承接粉尘的密封灰斗，密封灰斗在密封下盖板下部。

所述的密封上盖板和密封下盖板是框架焊接结构，由多块长方形盖板组成，盖板与盖板之间采用插接结构，每块长方形的上密封盖板的两侧为倾斜坡面。

所述的支撑密封上盖板和密封下盖板的夹壳为五个，与夹壳对应的永磁体和集成阻尼软弹簧也是五个。

所述五个夹壳内只有两侧的两个永磁体上面装集成阻尼软弹簧，中间的三个夹壳内只有永磁体。

本发明提供的烧结机柔性密封装置采用整体柔性盖板、集成阻尼软弹簧密封、外置垂直自适应限位器、水平限位及多道阻尼动态吸力贴紧密封。柔性密封盖板上下相对封闭，可挠性变形，采用纯机械的密封，双密封、双限位，双道密封。第一道密封采用集成软弹簧加阻尼装置安装在夹壳中，夹壳焊接在密封上盖板和密封下盖板之间。随着负载的变化，弹簧产生伸缩，利用阻尼作用保证软弹簧的性能，夹壳做相对运动，依靠弹簧的阻尼作用和夹壳间允许的间隙达到良好的密封效果。第二道密封采用特殊结构的密封装置，既密封上盖板通过半圆形支架镶座在焊接在密封下盖板上的固定铰支座上，允许盖板在间隙允许的范围内做相对调整，达到限位及密封的双重作用。盖板端部的限位装置进一步保证盖板在允许的范围内运动，端部密封采用耐高温除尘帆布材料。

本发明提供的烧结机柔性密封装置与现有装置相比，其显著的有益效果在于：

1.密封间隙小，横向、纵向密封效果明显，实时动态补偿，密封板能自动跟踪台车底梁，克服一些密封装置使用一段时间后因刚性磨损漏风增大的缺点，降低漏风率显著，大大提高了烧结机整体密封效果。

2.密封盖板没有首尾之分，也没有正反方向，互换性好。密封盖板上下活动量由限位拉杆和固定铰支座限制，即双限位，密封盖板受台车的摩擦力由固定铰支座限制，柔性密封盖板与台车底部形状相适应，少量漏到灰斗里的料在检修时放掉。风路所经之处都有阻尼和密封。

3.烧结机头尾柔磁性密封，在活动密封盖板下部装有高温压缩弹簧组，使活动盖板能够紧贴台车的底部，保持两者之间永久性地接触，从而有效实现烧结机头尾部的面密封。

4.在活动密封盖板的全面积上具有有磁性，可以吸附周围的铁粉，使铁粉积聚在活动密封盖板上，在台车与密封板之间形成一个柔性密封层，便于消除上下台车底梁发生变形而存在的间隙漏风。

5.高温磁性密封盖板采用不锈钢板簧同机体连接，形成柔性密封连接，以彻底解决密封盖板同机体间存在缝隙漏风问题。

6.设备安装、维护简便，生产稳定程度高。可有效提高烧结矿的产量、质量，降低烧结矿的生产成本。

附图说明

图1是烧结机柔性密封装置纵向截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明进行详细的说明。

如图1所示，烧结机柔性密封装置包括：密封上盖板6、密封下盖板9；焊接在密封上盖板两侧的两个半圆形支架7；与半圆形支架配合的两个固定铰支座2；密封上盖板和密封下盖板两侧的耐高温除尘帆布1及限位拉杆8；支撑密封上盖板和密封下盖板的夹壳4，夹壳内的集成阻尼软弹簧3、永磁体5；密封下盖板下部的密封灰斗10。

密封上盖板6和密封下盖板9是框架焊接结构，由多块长方形盖板组成，盖板与盖板之间采用插接结构，每块长方形密封上盖板的两侧为倾斜坡面，两个固定铰支座焊接在密封下盖板两侧，所说的夹壳4为五个，上端在密封上盖板上，下端悬空，与夹壳对应的永磁体也是五个，底部固定在密封下盖板上，两侧的两个永磁体上面装集成阻尼软弹簧，中间的三个夹壳内只有永磁体，不装集成阻尼软弹簧。焊接在密封上盖板两侧的半圆形支架与密封上盖板成为一体，密封上盖板通过半圆形支架镶座在固定铰支座上，密封上盖板和密封下盖板两端设置限位拉杆，控制盖板活动范围，耐高温除尘帆布密封密封上盖板和密封下盖板两侧，密封下盖板下部连接承接粉尘的密封灰斗。

Claims (4)

1.一种烧结机柔性密封装置，其特征在于该装置包括：密封上盖板、密封下盖板；位于密封上盖板两侧的两个半圆形支架，焊接在密封上盖板上，与密封上盖板成为一体；固定在密封下盖板上，与两个半圆形支架配合的两个固定铰支座，密封上盖板通过半圆形支架镶座在固定铰支座上；密封上盖板和密封下盖板两侧的耐高温除尘帆布及限位拉杆；支撑密封上盖板和密封下盖板的夹壳，夹壳上端固定在密封上盖板上，下端悬空，夹壳内是集成阻尼软弹簧和永磁体，永磁体底部固定在密封下盖板上，永磁体上面是集成阻尼软弹簧；还有承接粉尘的密封灰斗，密封灰斗在密封下盖板下部。

2.根据权利要求1所述的烧结机柔性密封装置，其特征在于所说的密封上盖板和密封下盖板是框架焊接结构，烧结机头、机尾端部的密封上盖板和密封下盖板由多块长方形盖板组成，盖板与盖板之间采用插接结构，每块长方形上盖板的两侧为倾斜坡面。

3.根据权利要求1所述的烧结机柔性密封装置，其特征在于所说的支撑密封上盖板和密封下盖板的夹壳为五个，与夹壳对应的永磁体和集成阻尼软弹簧也是五个。

4.根据权利要求1所述的烧结机柔性密封装置，其特征在于所述的支撑密封上盖板和密封下盖板的夹壳为五个，所述的五个夹壳内只有两侧的两个永磁体上面装集成阻尼软弹簧，中间的三个夹壳内只有永磁体。

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