石灰回转窑窑头窑尾密封改造

摘 要：回转窑窑头、窑尾密封不严，造成漏风、粉尘外溢是回转窑生产过程中常见的而且较难解决的问题，本文通过技术改造，采用新的双柔性密封技术较好的解决了窑头窑尾密封不严的难题，改善了环境，取得了较好的效果。

关键词：回转窑 窑头窑尾密封 漏风 含氧量

新疆宝新昌佳石灰制品有限公司2011年新建2座φ4×60米600吨/d石灰回转窑，生产的石灰主要供给八钢烧结、炼钢生产使用，在长期的生产过程中，由于窑头、窑尾温度较高，窑头温度一般在700-800℃，窑尾温度一般在980-1050℃，密封方式采用径向型密封由单层耐热钢板做成的鱼鳞片叠加，然后用螺栓固定于筒体的固定端，外加钢丝绳缠绕方式做密封。但由于窑头窑尾部位温度较高加之筒体受热后在径向、轴向发生变形，单层耐热钢板做成的鱼鳞片叠加的密封方式很难达到不漏风的密封效果。如果密封不严，会造成漏风，不但造成粉尘外溢，而且造成废气中含氧量升高，特别是随着环保要求越来越严格，漏风、冒灰问题成为必須解决的问题。

一、昌佳石灰回转窑窑头、窑尾密封目前存在的问题

1、窑头部分：窑头密封的单层鱼鳞片靠钢丝绳拉紧时固有的张力在摩擦套上包覆，但鱼鳞片由于受高温影响烘烤已失去张力，有些地方和摩擦套吻和不严，存在较大的缝隙。

2、窑尾部分：窑尾密封同样也是采用单层鱼鳞片靠钢丝绳拉紧时固有的张力在窑尾法兰上包覆，由于窑尾温度更高，筒体受热后在径向、轴向发生变形、位移，钢丝绳在高温烘烤下很容易失效滑落到筒体上，在筒体的高温摩擦，钢丝绳断裂，起密封作用的鱼鳞片失去拉力，在窑的转动作用下纷纷脱落。

二、窑头窑尾密封不严产生的不利影响

在回转窑的工艺操作中，要求空气量、燃料量和物料量三者之间保持一定的比例关系，以保证窑的产、质量，因此，良好的窑头窑尾密封是十分重要的。如果窑尾漏气，在负压操作下，易吸入大量的冷空气，而窑内大量气体不易排出，致使燃料不能完全燃烧，导致热工制度被破坏，并增加燃料的消耗，还会降低窑的产、质量。

1、窑头内部微负压时外部的冷空气进入窑头，造成窑内温度降低，能耗增加，影响石灰产量、质量，微正压操作时会造成窑内粉尘外溢、冒灰，影响环境

2、影响设备正常运行：由于窑头、窑尾部位存在回转窑的拖轮、挡轮等重要设备，如果密封不严，在高温及粉尘的作用下，影响窑头托轮、挡轮的润滑及使用寿命。

3、窑尾废气含氧量升高：由于密封不严造成外部空气进入窑内部，导致废气中氧含量升高，目前，企业所缴排污费中的颗粒物、SO2及NO数量均按照废气中氧含量进行折算，废气中氧含量高，折算出排出污染物的数量就大，所缴排污费相应就多。甚至可能出现超标排放的可能。

4、影响石灰产量、质量，能耗增加。石灰煅烧过程中要高产还要得到高质量的石灰，必须保证窑头窑尾温度严格控制在工艺要求范围内，温度过低或过高都会影响石灰的产、质量，如若窑头窑尾密封不严，窑内温度无法保证，热量散失，能耗增加。

常见的窑尾密封结构形式有迷宫式和端面接触式。迷宫式因为活动密封槽和摩擦环之间间隙较小，窑尾端部摆动时极易卡死，加上不能消除密封槽和凸缘环间的漏风，已很少使用。目前普遍采用的是端面接触式，具体形式多种多样，归纳起来有：气缸施压、压缩弹簧施压、重锤施压、拉伸弹簧杠杆施压等。它们共同的特点是，通过端面施压使活动、固定面在窑的旋转及上下窜动时始终保持接触，以达到密封的目的。这几种形式各有利弊，通过对目前我厂1#2#回转窑窑头、窑尾密封存在的问题进行细致的分析，查找出问题，制定出可行方案，在2017年11月利用1#2#窑大修时，对窑头、窑尾密封装置进行了改造，本次改造采用双柔性密封技术，结构原理如下图；

所谓双柔性密封即：第一层柔性为不锈钢材质的反风板，此板为耐高温不锈钢钢板，一面固定在椎体法兰上，一面紧贴在摩擦套上，无论筒体如何旋转、变形，都能保持与摩擦套紧密贴合，避免窜风，第二层采用两层鱼鳞片夹一层12mm厚的耐高温碳硅铝复合板，由于鱼鳞片及碳硅铝复合板都是柔性叠加，鱼鳞片外侧一圈采用钢丝拉紧加配重自动调整松紧程度，从而保证其与筒体紧密贴合。通过两层柔性密封材料的与回转窑筒体的紧密贴合，保证了良好的密封效果。

实施步骤如下：1、拆除原窑头密封外侧的连接套、锥体法兰、及密封鱼鳞片，2、重新制作不锈钢材质的连接法兰、摩擦套，焊接在回转窑筒体上，3、在窑头固定端制作焊接了连接套、立面法兰、椎体法兰；4、在椎体法兰与摩擦套之间安装有四层密封装置，第一层为8毫米厚材质为1cr18ni9ti不锈钢耐高温反风板，阻挡窑内热风外窜，第二层为材质为1.6毫米厚1cr18ni9ti耐热不锈钢鱼鳞片，第三层为12毫米厚、材质为1cr18ni9ti碳硅铝复合板，第四层为1.5毫米厚普通钢鱼鳞片，安装完成后，在外侧鱼鳞片上采用钢丝绳拉紧，保证与筒体紧密贴合。

三、结束语

改造完成后，通过半年的运行，1#2#窑头、窑尾冒火、冒灰现象明显减少，1#窑尾废气中含氧量平均值由改造前的13.21%降低到11.15%，2#窑尾废气中含氧量平均值由改造前的12.89%降低到10.75%，取得了较好的密封效果，石灰质量也有明显提高。

参考文献：

[1]王春，吴春雪.熟料烧成回转窑窑尾密封的安装技巧[J]第十四届全国氧化铝学术会议2004

[2]兰广林； 张忠伟 回转窑窑头窑尾密封装置，[J]水泥技术2013/04

作者简介：

崔胜利，佳域公司宝新昌佳生产主管，高级工程师 。