回轉(zhuǎn)窯窯頭密封改造
2023-06-01付宗利 姚潤泉
01 改造必要性
我公司水泥熟料生產(chǎn)線設(shè)計產(chǎn)量5000t/d，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格Φ4.8m×72m，窯頭采用魚鱗疊片式密封。目前存在的問題是回轉(zhuǎn)窯在運行過程中，魚鱗片密封下半部分在粉塵堆積的重力作用下與冷風(fēng)套之間會形成間隙，有大量的灰塵溢出，上半部分由于鋼絲繩拉力的作用，魚鱗片與冷風(fēng)套之間磨損快，對兩者都有很大的損傷，從而會很快地失去密封效果。造成窯頭灰沙大，加劇輪帶和墊板、輪帶和托輪、托輪軸承組內(nèi)襯瓦等處的磨損，并污染周邊環(huán)境。在高溫工作狀態(tài)下冷風(fēng)套很容易變形，如若冷風(fēng)套長時間變形嚴(yán)重，或者焊縫開焊會對窯頭魚鱗片造成重度磨損，甚至直接損壞的后果。造成窯頭漏風(fēng)，會增加系統(tǒng)的熱耗，影響熱工系統(tǒng)的操作。
02 改造方案及原理
2.1 改造方案
窯頭密封裝置整體替換為Z新結(jié)構(gòu)形式的新型密封，包含密封罩、冷風(fēng)箱、迷宮密封板、冷風(fēng)套、風(fēng)道、出風(fēng)口、支架、固定密封板、錐體法蘭和耐熱鋼密封板、積灰斗等。在回轉(zhuǎn)窯的外側(cè)通過密封罩安裝有冷風(fēng)箱，密封罩與冷風(fēng)箱之間有冷風(fēng)套，密封罩安裝在支架上，冷風(fēng)箱上布置有出風(fēng)口。出風(fēng)口的一端與風(fēng)道定點角度連通，出風(fēng)口的另一端朝向冷風(fēng)套的喇叭口。冷風(fēng)套的喇叭口外部設(shè)置有固定密封板，冷風(fēng)箱的內(nèi)部設(shè)置有兩道迷宮密封板。風(fēng)道的外部通過錐體法蘭固定有耐熱鋼魚鱗板。
2.2 依據(jù)原理
冷風(fēng)由風(fēng)機風(fēng)道吹進冷風(fēng)箱，通過冷風(fēng)箱進入風(fēng)道再由固定風(fēng)口吹入窯頭冷風(fēng)套，達到給筒體和冷風(fēng)套降溫（此處溫度400℃）防止筒體受熱變形的目地。由于空氣的壓力阻止窯頭密封的煙氣及物料溢出，空氣在密封裝置內(nèi)，經(jīng)內(nèi)循環(huán)后進入灰斗一并把物料順勢帶走。如此循環(huán)既給窯頭降溫又阻止煙氣和物料的外溢，從而達到一個完美的密封和冷卻效果。
03 窯頭密封改造過程
（1）將原所有密封件全部拆除，并打磨干凈，等待安裝新型密封。首先在冷風(fēng)套位置固定安裝迷宮密封板。
（2）拼裝密封罩、冷風(fēng)箱、風(fēng)道、封口、密封罩內(nèi)置迷宮密封擋板、固定密封板和錐體法蘭等。
（3）拼接成一個整體后再由中間剖分，隨后吊裝至窯頭固定位置。
（4）在外側(cè)錐體法蘭處安裝耐熱鋼魚鱗片密封板，只需將耐熱鋼魚鱗片密封板于窯筒體貼合，無需緊固。
（5）在新型窯頭密封下側(cè)迷宮密封位置前后開口做兩個漏灰斗，灰斗另一端直接接入篦冷機。
（6）在原風(fēng)機吹風(fēng)口處找適當(dāng)位置接通風(fēng)口至冷風(fēng)箱。
（7）焊接支架固定整體密封裝置，Z后打磨上漆，見圖1。
圖1 窯頭密封改造現(xiàn)場圖
04 改造效果及經(jīng)濟效益
（1）改造前，在窯頭罩出現(xiàn)正壓情況時，窯內(nèi)的飛砂料煙塵大量冒出，不僅污染工作環(huán)境，而且影響托輪使用壽命。
（2）改造后，窯頭罩在0~50Pa微正壓條件下，也未見煙塵和飛砂外溢，徹底解決了窯頭正壓時的冒灰問題，杜絕冒灰漏風(fēng)現(xiàn)象。同時，在窯頭罩負壓的工藝條件下，Z大限度地減少窯外冷風(fēng)的進人，進而減少氮氧化物（NOx）生成，降低燃料的消耗量，節(jié)能減排效果顯著。
（3）經(jīng)濟效益。改造后，標(biāo)煤耗降低0.2kg/t，按照年產(chǎn)量140萬t、煤價1000元/計算，年降低成本28萬元。窯頭密封改造費用20萬元，投資回報期0.7年。
05 結(jié)論
（1）窯頭密封改造效果良好。有效減少窯頭漏風(fēng)漏料，降低系統(tǒng)熱損，燒成系統(tǒng)熱工制度更加穩(wěn)定，改善窯頭整體工作環(huán)境，滿足環(huán)保要求，降低現(xiàn)場工作人員勞動強度；保障了附近托輪及冷風(fēng)套的使用壽命，減少備件磨損，維護工作量和配件消耗量大幅下降；有效延長檢修周期，減少回轉(zhuǎn)窯主機設(shè)備的臨停次數(shù)，避免在高溫狀態(tài)下修復(fù)會給修復(fù)工作帶來非常大的困難，甚至無法修復(fù)，從而造成密封不良漏風(fēng)、漏灰。
（2）待繼續(xù)改進之處。此密封裝置也略有不足之處，密封裝置對窯筒體前段包裹面積較大，筒體掃描儀無法探測此處的真實溫度。同時，外側(cè)密封的魚鱗片阻擋視線，無法觀測前段窯筒體狀況，當(dāng)窯口耐火磚脫落，發(fā)生紅窯時，不易被發(fā)現(xiàn)。
來源：《中國水泥》
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