在水泥回轉(zhuǎn)窯的工藝操作中，要求空氣量、燃料量和物料量三者之間保持一定的比例關(guān)系，以保證窯的產(chǎn)、質(zhì)量，因此，良好的窯頭窯尾密封是十分重要的。如果窯尾漏氣，因該處是全窯負(fù)壓最大的地方，易吸人大量的冷空氣，而窯內(nèi)大量氣體不易排出，致使燃料不能完全燃燒，導(dǎo)致熱工制度被破壞，并增加燃料的消耗，還會(huì)降低窯的產(chǎn)、質(zhì)量。2010年應(yīng)湖南YF水泥有限公司要求，承擔(dān)了窯尾技改工程，同時(shí)也將此項(xiàng)目作為一個(gè)試點(diǎn)。
1、窯尾密封結(jié)構(gòu)的分析
常見的窯尾密封結(jié)構(gòu)形式有迷宮式和端面接觸式。迷宮式因?yàn)榛顒?dòng)密封槽和摩擦環(huán)之間間隙較小，窯尾端部擺動(dòng)時(shí)極易卡死，加上不能消除密封槽和凸緣環(huán)間的漏風(fēng)，已很少使用。目前普遍采用的是端面接觸式，具體形式多種多樣，歸納起來有：氣缸施壓、壓縮彈簧施壓、重錘施壓、拉伸彈簧杠桿施壓等。它們共同的特點(diǎn)是，通過端面施壓使活動(dòng)、固定面在窯的旋轉(zhuǎn)及上下竄動(dòng)時(shí)始終保持接觸，以達(dá)到密封的目的。這幾種形式各有利弊，氣缸壓緊方式有利于布置．可沿周向均勻布置8～16個(gè)氣缸，這樣軸向受力均勻，但需要較復(fù)雜的氣路，操作過程中不能斷氣，且氣缸在—100℃溫度下有可能失效，需采取特殊措施才能解決，并且氣缸的價(jià)格也較昂貴；用壓縮彈簧施壓，雖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但在100℃溫度下，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)彈簧容易失去彈性，而且需設(shè)計(jì)既長(zhǎng)又軟的彈簧，給布置帶來難度；重錘的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單（增減重錘塊），但不易多點(diǎn)布置，且布置空間較大；拉伸彈簧杠桿式克服了壓縮彈簧太長(zhǎng)難布置的缺陷，但同樣存在長(zhǎng)期使用后失效的問題。此次技改，經(jīng)過論證和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，最終認(rèn)為只要嚴(yán)格設(shè)計(jì)，措施得力，重錘施壓端面接觸式還是較為理想的窯尾密封形式。
2、重錘施壓端面接觸密封的工作原理
重錘施壓端面接觸式窯尾密封包括徑向密封和軸向密封，其基本原理是，徑向密封環(huán)由吊桿懸掛在窯尾煙室上，隨窯竄動(dòng)但不旋轉(zhuǎn)，其與煙室套筒之間用石棉盤根密封，盤根繞套筒一周，并用壓板壓緊。軸向密封聯(lián)接在料斗上的活動(dòng)摩擦環(huán)上，并與連接在徑向支撐板上的固定摩擦環(huán)之間形成端面密封。通過均勻設(shè)置在徑向密封上的重錘產(chǎn)生的拉力，使兩摩擦環(huán)始終保持接觸；且兩摩擦環(huán)間由潤(rùn)滑系統(tǒng)注入潤(rùn)滑脂，以減緩磨損并可增強(qiáng)密封效果。
3、重錘施壓端面接觸密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
重錘施壓端面接觸窯尾密封的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
(1)采用端面接觸，接觸面積比較大，同時(shí)對(duì)窯尾端部擺動(dòng)有一定適應(yīng)能力。
(2)重錘沿周向均勻分布于8個(gè)點(diǎn)，保證了周向受力均勻，這樣局部不易出現(xiàn)縫隙。
(3)兩側(cè)吊桿采用分離式結(jié)構(gòu)，中間增加螺旋扣，以便于修正固定密封環(huán)與簡(jiǎn)體的同軸度。
(4)吊桿的兩端均采用關(guān)節(jié)軸承，這樣能夠有效地彌補(bǔ)安裝帶來的支撐板歪斜的誤差而使圓周方向受力均勻。
(5)兩端摩擦環(huán)選用耐熱球墨鑄鐵，牌號(hào)為RQTALASi4．抗拉強(qiáng)度ab≥250MPa．硬度HBS為285～341，高溫短時(shí)力學(xué)性能：800℃時(shí)，抗拉強(qiáng)度ab為82MPa，900℃時(shí)，抗拉強(qiáng)度ab為32MPa。
(6)徑向密封環(huán)與固定套筒間留有足夠的間隙，以避免密封環(huán)與固定套筒的卡碰現(xiàn)象，并能適應(yīng)窯尾端部的擺動(dòng)。
(7)為了防止軸向密封環(huán)磨損過大，結(jié)構(gòu)中采用干油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)（圖2）。配有電動(dòng)干油泵。干油泵潤(rùn)滑脂選用2號(hào)復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂SH/T0370-1995，其供油量可根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，供油次數(shù)為13次/min。
4、制造及安裝注意事項(xiàng)
在良好的制造、安裝及正確的操作條件下，這種窯尾密封裝置能夠取得很好的使用效果。制造及安裝應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
(1)制造因素：制造廠應(yīng)按圖紙要求認(rèn)真加工零部件，特別是摩擦環(huán)和料斗的加工。組成摩擦環(huán)的各片如厚薄不均，甚至存在嚴(yán)重鑄造缺陷（砂服、氣孔、局部裂紋等），使用中容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象。對(duì)于固定套筒的圓度要求，要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求執(zhí)行。
(2)安裝因素：按要求吊桿在熱態(tài)時(shí)應(yīng)處于與窯體中心的垂直狀態(tài)，因此安裝時(shí)必須考慮窯尾端部膨脹量的影響因素，安裝后吊桿下端應(yīng)向窯頭方向偏移一個(gè)與窯尾膨脹量相等的距離。其次，窯尾喂料室與窯尾護(hù)板定位尺寸500（冷態(tài)）必須嚴(yán)格保證。最后，對(duì)零件制造偏差或變形應(yīng)加以矯正，特別是固定套筒，如橢圓度太大，應(yīng)采用撐桿整圓的方法彌補(bǔ)制造或運(yùn)輸造成的缺陷，因此，安裝時(shí)石棉盤根壓得太緊會(huì)加快磨損，壓得松一點(diǎn)，甚至有微小縫隙也不會(huì)漏風(fēng)跑灰影響使用，因此用力一定要適中。
(3)調(diào)試、操作、維護(hù)：安裝結(jié)束后，必須進(jìn)行必要的復(fù)核檢查。操作開始，應(yīng)注意觀察各部件的使用情況，是否存在卡死、開縫、漏灰等現(xiàn)象，如有應(yīng)盡快糾正，以免形成惡性循環(huán)。不正常的工藝操作常會(huì)造成窯尾正壓，窯尾簡(jiǎn)體溫度過高，也是造成密封不良的重要因素，需調(diào)節(jié)配重，使兩摩擦環(huán)處于能貼合但不壓緊的狀態(tài)。在使用過程中，一定要進(jìn)行正常的維護(hù)，油路系統(tǒng)如有故障，要及時(shí)排除。
從2010年3月該密封裝置改造完成后至今，運(yùn)行較為可靠、穩(wěn)定，達(dá)到滿意的使用效果，密封環(huán)磨損正常，至今還沒有更換。從目前的使用情況看，只要保證潤(rùn)滑系統(tǒng)正常，密封環(huán)的壽命預(yù)期能夠達(dá)到2年。由于效果良好，特別是減少了密封件的更換頻率，得到了用戶的好評(píng)。
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