蔣大年
(湖南中冶長天重工科技有限公司,湖南 長沙 410000)
摘要:針對燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)問題,提出風(fēng)機(jī)和風(fēng)箱間漏風(fēng)、頭尾密封和臺(tái)車底面間漏風(fēng)、臺(tái)車本體漏風(fēng)、臺(tái)車和風(fēng)箱滑道間漏風(fēng)四大典型漏風(fēng)部分,在此基礎(chǔ)上深入探討有效的治理技術(shù),如全封閉多級磁力迷宮密封技術(shù)與全金屬柔磁性密封裝置,最后通過實(shí)踐得出此類治理技術(shù)具有良好功效,可大幅提升燒結(jié)廠經(jīng)濟(jì)效益的結(jié)論。
關(guān)鍵詞:燒結(jié)機(jī);漏風(fēng);治理技術(shù)
目前一些燒結(jié)系統(tǒng)存在高能耗、低效率、產(chǎn)品質(zhì)量差等問題,通過對這些問題原因的分析可知,根本原因在于燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國燒結(jié)機(jī)實(shí)際漏風(fēng)率可達(dá)60%,此類漏風(fēng)問題已變?yōu)闊Y(jié)領(lǐng)域的難題,進(jìn)而嚴(yán)重影響燒結(jié)生產(chǎn)水平不斷提升,大幅增加生產(chǎn)成本。對此,本文圍繞幾個(gè)關(guān)鍵漏風(fēng)位置,分析有效的治理技術(shù)。
1 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)分析
1.1 風(fēng)機(jī)和風(fēng)箱間漏風(fēng)
風(fēng)機(jī)和風(fēng)箱間發(fā)生漏風(fēng)主要是因?yàn)楣艿绖×夷Σ痢崦浝淇s作用下產(chǎn)生變形與放灰系統(tǒng)缺乏密封,此外管理不充分也會(huì)造成漏風(fēng)。具體的漏風(fēng)率由于不同廠家會(huì)有一定差別,但通過統(tǒng)計(jì)都保持在5%~ 10% 范圍內(nèi)。
1.2 頭尾密封和臺(tái)車底面間漏風(fēng)
當(dāng)前針對頭尾部密封問題,燒結(jié)廠大多運(yùn)用具有一定彈性特征的裝置,或者是重式密封系統(tǒng)。其中,彈性密封由于經(jīng)常會(huì)受到外力的作用,又會(huì)長時(shí)間受到廢氣的影響,使得彈性大幅下降,臺(tái)車梁產(chǎn)生形變對密封效果造成影響,此部位漏風(fēng)通常占總風(fēng)量10%。
1.3 臺(tái)車本體漏風(fēng)
臺(tái)車本體為燒結(jié)系統(tǒng)關(guān)鍵漏風(fēng)位置。主要包含臺(tái)車欄板產(chǎn)生變形導(dǎo)致臺(tái)車本體間、上下部欄板間出現(xiàn)縫隙所形成的漏風(fēng);篦條銷子和欄板之間的縫隙密封不嚴(yán)形成的漏風(fēng);由于欄板材質(zhì)和結(jié)構(gòu)不規(guī)范產(chǎn)生裂縫形成的漏風(fēng);由于兩臺(tái)車間的欄板產(chǎn)生變形,或因?yàn)樵O(shè)計(jì)過程中臺(tái)車本體和欄板的兩側(cè)各預(yù)留寬度為1mm 的縫隙,在完成裝配作業(yè)以后縫隙變大所形成的漏風(fēng)。此類漏風(fēng)現(xiàn)象一旦發(fā)生將造成極大的影響,而且處理難度也很大,漏風(fēng)量占總風(fēng)量30% 以上。
1.4 臺(tái)車和風(fēng)箱滑道間漏風(fēng)
這是燒結(jié)系統(tǒng)重點(diǎn)漏風(fēng)位置,實(shí)際漏風(fēng)率和燒結(jié)機(jī)的長寬比有關(guān),一般呈正比關(guān)系。很多燒結(jié)系統(tǒng)研究者都對這一問題實(shí)施了深入的分析:比如對干油潤滑效果實(shí)施改進(jìn)、優(yōu)化斜滑道與優(yōu)化板簧密封等。然而,由于傳統(tǒng)意義上的系統(tǒng)設(shè)計(jì)無法滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)基本原理,存在變速與滑板不靈敏等原因,所以漏風(fēng)率相對較大,大多都超過10%。當(dāng)前,臺(tái)車本體和滑道之間的密封一般都使用在封槽中設(shè)置彈壓形式的浮動(dòng)游板裝置,從實(shí)際的運(yùn)行效果看,此類裝置還存在如下問題。
(1)由于工作現(xiàn)場的環(huán)境溫度大幅度變化,使得處于工作狀態(tài)中的游板寬度和臺(tái)車本體上的密封槽寬度無法匹配。如果環(huán)境溫度較高,則會(huì)由于熱膨脹作用使得游板寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出封密封槽寬度,導(dǎo)致游板卡死,或變成固定游板,最終形成漏風(fēng);而如果環(huán)境溫度較低,游板寬度又很小,則盡管可以上下浮動(dòng),但游板兩側(cè)表面和密封槽兩邊之間會(huì)產(chǎn)生縫隙。
(2)臺(tái)車經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行,其本體將由于磨損而逐漸變短,設(shè)置在密封槽中的游板長度與設(shè)置在臺(tái)車本體上的欄板長度卻保持不變。這樣一來,在正常的工作條件下,是以相鄰兩個(gè)臺(tái)車間的欄板與游板進(jìn)行接觸,導(dǎo)致臺(tái)車本體間產(chǎn)生縫隙漏風(fēng)。
(3)機(jī)尾卸礦過程中,無論采用哪一種方法都會(huì)使臺(tái)車下部產(chǎn)生撞擊,長時(shí)間撞擊產(chǎn)生的結(jié)果,在臺(tái)車本體下部會(huì)產(chǎn)生三角形的孔洞,這一孔洞的底部寬度通常為10 ~ 30mm,高度為30 ~ 40mm,漏風(fēng)相對較多。
2 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理技術(shù)
2.1 風(fēng)機(jī)和風(fēng)箱間漏風(fēng)治理
通過對此處漏風(fēng)原因及種類的分析可知,屬于典型的機(jī)械式漏風(fēng),若安裝足夠精確且維護(hù)操作合理,則漏風(fēng)將不會(huì)很大。但在長期運(yùn)行以后,在不同的位置會(huì)產(chǎn)生新的漏風(fēng),漏風(fēng)率為10% 左右,針對這一問題,可根據(jù)現(xiàn)場情況采取適宜的堵漏方法。
2.2 頭尾密封和臺(tái)車底面間漏風(fēng)治理
該位置漏風(fēng)量約占總風(fēng)量10%,可采取將原始密封結(jié)構(gòu)改裝為全金屬柔磁性裝置的治理技術(shù)。新裝置主要運(yùn)用密封板和箱體間的無漏風(fēng)結(jié)構(gòu),而磁力柔性體還具有很好的磁阻力炬與彈性,可使密封板長期壓向臺(tái)車的底端,從而充分發(fā)揮密封效果。若采用這一治理技術(shù)需開展二次設(shè)計(jì),通過對該治理技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分析可知,其應(yīng)用效果良好,完成改造后的燒結(jié)系統(tǒng)基本未發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。
2.3 臺(tái)車本體漏風(fēng)治理
對于此類漏風(fēng)問題,可采取全密封治理方法。臺(tái)車本體漏風(fēng)主要由四大部分構(gòu)成,按照常規(guī)的思路可采取以下治理技術(shù)。
(1)欄板和本體間由于受到交變應(yīng)力,欄板產(chǎn)生變形導(dǎo)致二者之間形成縫隙而出現(xiàn)漏風(fēng)。過去有人嘗試使用“止”型口欄板,但效果一般。對此,可將本體和欄板改造成復(fù)合欄板,以此在欄板產(chǎn)生變形以后和臺(tái)車本體間不形成裂縫,進(jìn)而達(dá)到最佳密封效果。
(2)對于臺(tái)車本體的篦條與銷子孔,每一個(gè)臺(tái)車都設(shè)置6 個(gè),無論采用哪一種裝置,這一位置都會(huì)產(chǎn)生漏風(fēng),并且在銷子完全掉落以后還會(huì)產(chǎn)生大光孔,造成嚴(yán)重漏風(fēng)。對此,可在臺(tái)車一側(cè)預(yù)埋一個(gè)不銹鋼銷,而另外一側(cè)結(jié)合鋼板預(yù)埋和焊接處理,這樣即可有效治理漏風(fēng)問題。
(3)臺(tái)車本體和欄板端部間的漏風(fēng)。由于在生產(chǎn)制備過程中已經(jīng)形成一個(gè)寬度為2mm 的縫隙,加之欄板會(huì)產(chǎn)生變形,端部縫隙不斷變大,形成漏風(fēng)。對此可使用以下兩種治理技術(shù):第一,將兩相接觸形式的欄板端部改造成鑲嵌式結(jié)構(gòu);第二,在欄板側(cè)面設(shè)置軟連接結(jié)構(gòu),其中一端固定于臺(tái)車側(cè)面,另外一端和臺(tái)車搭接,在負(fù)壓的作用下,使其壓在側(cè)縫上。
2.4 臺(tái)車和風(fēng)箱滑道間漏風(fēng)治理
為對這一漏風(fēng)問題進(jìn)行有效治理,有人曾嘗試使用設(shè)置密封橡膠條的治理技術(shù),但這一方法存在摩阻較大、密封件高溫耐性差等問題。還有人使用滑道改造等方式,但最終治理效果都不夠理想。基于此,為進(jìn)一步提升密封效果,又不增加額外工作量,可采取全封閉多級磁力密封技術(shù),其原理如圖1 所示。該治理技術(shù)主要將全封閉理論作為設(shè)計(jì)依據(jù),兼顧熱風(fēng)燒結(jié)與迷宮密封。該治理技術(shù)的應(yīng)用對臺(tái)車進(jìn)行改造,可在原有的基礎(chǔ)上實(shí)施。它不僅可以實(shí)現(xiàn)有效密封,還能對熱風(fēng)進(jìn)行綜合利用,具有高效、節(jié)能減排、保證產(chǎn)品質(zhì)量等多種功效。規(guī)范實(shí)施治理方案以后,燒結(jié)機(jī)就能實(shí)現(xiàn)無滑板與無滑道,是現(xiàn)階段燒結(jié)密封的重大突破,理論上可實(shí)現(xiàn)零漏風(fēng)。
3 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理項(xiàng)目投資與經(jīng)濟(jì)效益
以上燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)技術(shù)主要由秦皇島新特科技有限公司開發(fā)研制,擁有眾多國家專利,各大燒結(jié)廠可根據(jù)自身特點(diǎn)有目的性和針對性的選取以上技術(shù)措施。在相同標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,可優(yōu)先使用全封閉多級磁力迷宮密封技術(shù)與全金屬柔磁性密封裝置,據(jù)統(tǒng)計(jì),采用以上兩種治理技術(shù),單位面積燒結(jié)機(jī)僅需投入1.5 萬元,并且設(shè)備的改造周期很短,不會(huì)對正常生產(chǎn)造成太大影響,改造后設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益為10 萬元/ 年,經(jīng)濟(jì)效益十分突出。
4 結(jié)語
漏風(fēng)是影響燒結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的主要原因,必須得到燒結(jié)廠工作人員高度重視。不同的漏風(fēng)產(chǎn)生位置的形成原因有很大差別,對此必須在明確燒結(jié)系統(tǒng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上,采取適宜的漏風(fēng)治理技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)燒結(jié)系統(tǒng)無漏風(fēng)的目標(biāo),保證生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1] 董書岐,賈友劍,呂明秀,朱效文,李志強(qiáng). 降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率的技術(shù)改造[J]. 設(shè)備管理與維修,2016,11(06):63~65.
[2] 郝永壽. 太鋼燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率檢測與漏風(fēng)治理實(shí)踐[J]. 山西冶金,2016,12(05):78~80.
[3] 王翠琴. 降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率的生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 硅谷,2015,12(16):146~147.