浅谈气缸压紧端面式窑尾密封的优化

杨天喜，步伟

浅谈气缸压紧端面式窑尾密封的优化

Brief Discussion on the Opptimization of End Contact Kiln Inlet Sealing by Cylinder

杨天喜，步伟

1 前言

回转窑窑尾密封装置，在烧成系统中起着连接固定部件和回转部件之间的密封作用。烧成系统是热工环境，窑尾不仅存在高温、高粉尘、负压工艺环境，窑尾筒体端部同时存在回转、摆动、轴向窜动等综合复杂运动，而且在使用过程中存在椭圆、弯曲等变形。运转过程中回转部件与固定件间存在不断变化的径向、轴向和环向三维间隙。当密封装置密封效果不好时，便会有冷风漏入，从而增加系统废气量，减少合理条件下的有用烟气通过量，增加系统的热耗、煤耗，并导致二次风进入量的减少。漏风、漏灰和工艺操作的不稳定导致了产量减少和质量的下降，给系统带来不必要的损失，增加了生产成本。窑尾密封型式多样，各有优劣。其中气缸压紧端面式密封是一种常用窑尾密封型式，本文拟对这种密封的优化作一些介绍。

2 优化前窑尾密封装置的组成及特点

目前常用的气缸压紧端面式窑尾密封的结构如图1所示。其主要由径向密封环、固定摩擦环、吊杆、气缸（含独立安装的小空压机及其气路系统）及活动摩擦环等组成。径向密封环由吊杆悬吊在烟室支架上，可沿轴向滑动但不能转动，其与

窑尾烟室之间用石棉盘根密封。石棉盘根围绕烟室圆筒一圈，并用压板压紧。组成端面密封的两个摩擦环之一是固定在径向密封环上的固定摩擦环，另一个是与连接在窑筒体上的回料勺连接在一起的活动摩擦环，它是随窑体一起运动的。通过均匀设置在径向密封环和烟室上的若干个气缸产生的推动力，推动径向密封环使两个摩擦环始终保持接触状态。为了减轻两摩擦环接触面间的磨损，由电动干油泵将复合钙基润滑脂送进摩擦环间的接触面进行润滑。由于摩擦面的接触压力可调（不同的用户给定的气缸压力不同），润滑脂供给也不是很稳定，所以摩擦面的磨损有时仍然比较严重，导致摩擦环的使用寿命长短悬殊，短的仅有半年，长的达到两年以上。另外，摩擦环间的摩擦力较大，也增大了窑的传动负荷。

图2 优化后窑尾密封装置简图

3 优化后窑尾密封装置的组成及特点

为了减缓摩擦面的磨损速度，延长摩擦环的使用寿命，我们对上述窑尾密封装置进行了优化，在图1结构的基础上增加一个可以控制摩擦面间间隙的辊子装置（图2）。若干辊子装置均匀固定在径向密封环的圆周上，通过辊子自带的偏心机构可以适当调整固定摩擦环和活动摩擦环之间的间隙，间隙的大小决定摩擦环的使用寿命，间隙越大其寿命越长，但密封效果越差。理想状态是摩擦面间的间隙始终为零，压力也始终保持为零，但这无法做到，因为辊子也会磨损。实际应用中，我们要求初始安装时保持摩擦面间的间隙在1mm左右，待辊子在运转过程中磨损一定程度后，即固定摩擦环与活动摩擦环之间的间隙到达零值时，通过辊子装置的偏心机构调整摩擦面间的间隙至1mm；再待辊子磨损到摩擦面间的间隙为零时，调整摩擦面间的间隙至1mm，如此反复，直至辊子不能调整为止。为了减轻辊子与活动摩擦环之间的接触而产生的磨损，由电动干油泵定时将润滑脂送进两摩擦环之间进行润滑，同时也起密封作用。

在实际运行时还需控制好气缸进气口的气体压力,因为压力过大会使辊子与活动摩擦环之间的磨损加快，压力过小则可能导致辊子与活动摩擦环脱开，密封失效。根据经验，气缸气动系统的气源压力一般为0.6～0.7MPa，但气缸进气口的压力不需要这么大，一般控制在0.2～0.4MPa即可，否则磨损较快。

优化后的窑尾密封装置，将原先固定摩擦环与活动摩擦环之间面接触的滑动摩擦改进成辊子与活动摩擦环之间线接触的滚动摩擦,这样不仅减轻了辊子与活动摩擦环之间的磨损，控制住了固定摩擦环和活动摩擦环之间的磨损，还大大减小了摩擦阻力，降低了回转窑的传动负荷。

4 总结

优化后的窑尾密封装置已在Tcc International Holdings Limited公司的某水泥生产线上投入运行,至今已经使用4年多，辊子、摩擦环还没更换过，几乎不需要维护，目前仍在使用，密封效果仍然很好。

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吕光