电解槽支撑辊密封装置改进与安装

吕孟静

（中国宝武钢铁集团宁波宝新不锈钢有限公司，浙江宁波 315807）

0 引言

宝新不锈钢有限公司2AP 机组由德国ANDRITZ 有限公司设计制造，是一条热带退火酸洗机组，用来加工AISI 300 系列（304、304L、316 和316L）、AISI 400 系列（铁素体钢种409和430，马氏体钢种410 和420，包括SUS420J1 和SUS420J2）冷轧不锈钢带。其规格为：宽度650～1350 mm，厚度0.3（0.25）～3.0 mm，不合格标准±10%，工艺速度最高80 m/min。主要设备由开卷机、入口活套、退火炉、酸洗段、出口活套、卷取机等组成，其中酸洗段包括以硫酸钠为电解质的电解酸洗、以硝酸为电解质的电化酸洗段、以硝酸和氢氟酸为混合酸的酸洗、刷洗清洗段和最终冲洗段（图1）。为得到良好的带钢表面质量，带钢必须完全浸没于中性盐介质中，故在每个槽体与槽体之间安装了1 根支撑辊来带动带钢，同时起到辅助支撑作用。自投产以来，每根支撑辊两侧的迷宫密封长期存在中性盐泄漏的问题，由于中性盐介质具有一定的腐蚀性、渗透性、常温下易结晶等特性，现场环境出现“脏乱差”现状，并浪费能源（图2）。

1 存在问题

（1）密封结构。哈弗迷宫密封出现外泄漏后，无法及时进行处理，机组需停机调整，拆装工序复杂。

（2）密封材料。PPH 材料的哈弗迷宫密封由于材料特殊性，中性盐温度高会造成密封受热变形，导致密封间隙在使用过程中逐步变大，使用周期短，频繁外泄漏。

（3）介质回流。哈弗迷宫密封中性盐介质回流量大，所需循环泵的功率增大，导致电能消耗大。

2 改进内容

（1）改进密封形式。将哈弗迷宫密封装置改进为动静环机械密封装置（图3）。

图1 电解段工艺设备局部

图2 PPH 哈弗密封装置使用状况

图3 机械密封装置

（2）改进密封材料。将原PPH 材料改进为机械动静环+氟橡胶套+不锈钢支承板等，延长使用寿命（图4）。

图4 机械密封组件

（3）改进调节方式。动静环与安装板采用耐酸橡胶连接及调节螺母，实现迷宫密封装置动静间隙微调，可实现液体零回流，彻底消除热胀冷缩和磨损间隙增大引起的泄漏。

3 安装使用方法

安装方法：①首先将动、静环机械密封与动、静波纹橡胶套提前装配到位（预组装）；②将安装板和动、静环装配件临时固定于新辊上（预组装）；③将新辊吊装到辊子框架上，先临时固定安装板，便于辊子找正后逐步固定；④安装静环橡胶套；⑤通过拧紧调节板上的螺栓进行调节动、静环的压紧力，调整机械密封间隙后固定止挡环。

4 实际使用及效果

该新型机械密封装置使用至今未出现本体泄漏等问题，将密封装置的使用寿命从原来的4 个月提高到12 个月以上。降低了泵马达的功率，由原先的45 kW 降低到37 kW，泵流量从原先300 m3/h 降为目前的250 m3/h，降低了中性盐循环泵的耗电量，机组年节约电费8.3 万元（图5）。同时，实现了机组循环泵的互换性，降低备件库存。可实现支撑辊端部中性盐零回流，消除中性盐介质跑、冒、滴、漏现象，改善了现场环境。自2019 年4 月投入使用后，未出现中性盐介质泄漏等问题（图6，图7）。

图5 改进前后效果

图6 原哈弗密封泄漏

图7 改进后机械密封

5 总结

对于类似用中性盐电解的不锈钢冷线退火酸洗，其支撑辊机械密封装置可按照上述方法进行改进，完全可以在同类企业进行推广使用。