楊楠

摘 要：回轉(zhuǎn)窯的工作受到兩端密封的影響，對(duì)于密封良好的回轉(zhuǎn)窯其工作性能也會(huì)大大提高。文章通過對(duì)目前回轉(zhuǎn)窯的密封水平進(jìn)行了論述，詳細(xì)的探討了目前應(yīng)用較為廣泛且技術(shù)水平較高的氣封式以及徑向摩擦式和端面摩擦式的工作原理以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：密封；回轉(zhuǎn)窯；結(jié)構(gòu) 回轉(zhuǎn)窯的工作是通過負(fù)壓操作屬于熱工設(shè)備，因此冷空氣多少會(huì)從精致裝置同進(jìn)料口、出料口的連接點(diǎn)進(jìn)入，因此裝置對(duì)于密封性的要求較高，需要減少設(shè)備的漏風(fēng)。密封效果會(huì)對(duì)設(shè)備的燃燒效率造成影響，密封不良則熱端燃燒溫度就會(huì)降低，隨之增加的是熱耗；而在冷端同樣會(huì)影響正常的設(shè)備通風(fēng)，加大排風(fēng)負(fù)荷，影響排風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。所以設(shè)備的密封效果會(huì)影響到回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)以及運(yùn)轉(zhuǎn)效率，并對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量以及成本能耗產(chǎn)生影響。

回轉(zhuǎn)窯的密封類型主要有接觸和非接觸兩種。非接觸密封又可以分為氣封式、迷宮式兩種類型，而接觸式則能夠分成徑向摩擦、端面摩擦兩種?；剞D(zhuǎn)窯的密封問題主要是由于無論是哪種密封都會(huì)多少存在誤差和問題，諸如，筒體的制造安裝中的誤差或者設(shè)備筒體的彎曲會(huì)造成徑向以及端面的偏擺；筒體軸向竄動(dòng)以及熱脹冷縮；迷宮式密封在設(shè)計(jì)上無法確定間隙大?。灰虼嗣芊庑Ч麜?huì)受到影響，尤其是迷宮密封，基本上不再被應(yīng)用到生產(chǎn)中。因此文章僅僅對(duì)前述應(yīng)用較多且較為成熟的密封方式（氣封式、摩擦式）進(jìn)行論述。

1 氣封式

氣封式的密封使得靜止件同運(yùn)動(dòng)件完全脫離了接觸，密封全靠氣體，其原理就是在密封處形成正負(fù)氣壓氛圍。這種負(fù)壓密封的方式在蘇聯(lián)曾經(jīng)使用過，但是由于抽出氣體中含有較多的塵粒，想要排入大氣需要經(jīng)過必要的凈化措施，不但不能提高生產(chǎn)效率還要增設(shè)精華設(shè)備，系統(tǒng)也較為復(fù)雜，因此沒有得到應(yīng)用。

而常用的正壓式密封在風(fēng)罩兩側(cè)的冷風(fēng)套以及筒體處設(shè)置有專用的鼓風(fēng)機(jī)，其設(shè)置位置在扇形的密封板外部。通過空氣噴嘴對(duì)護(hù)板進(jìn)行冷卻，從而延長(zhǎng)窯口護(hù)板壽命。而空氣在筒體以及護(hù)板處會(huì)被預(yù)熱，之后再風(fēng)罩正壓作用下，通過墊板縫隙進(jìn)入窯頭罩內(nèi)，而一部分則被排出設(shè)備。由于正常工作中的窯頭罩中氣壓約為微負(fù)壓狀態(tài)，且窯頭的懸臂比窯尾懸臂短了三分之二，價(jià)值密封板的偏擺預(yù)留間隙小，因此進(jìn)入窯內(nèi)的氣體不多，且經(jīng)過預(yù)熱后的氣體不會(huì)對(duì)窯內(nèi)的燃燒造成過大的影響。因此處于該原因，只有窯頭才能夠應(yīng)用正壓氣封，而對(duì)于負(fù)壓比較大的窯尾則不適合應(yīng)用氣封式密封結(jié)構(gòu)。在風(fēng)罩處設(shè)置鎖風(fēng)閥以及灰斗，用以卸除漏料，并且該結(jié)構(gòu)能夠有效提高設(shè)備的密封性能。氣封式密封結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)造成部件磨損且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修便捷。但是同樣也存在較大的缺陷，首先無法避免空氣的漏入，其次會(huì)降低窯系統(tǒng)的熱效率。

2 端面摩擦式

2.1 氣缸式

氣缸式密封結(jié)構(gòu)主要通過接觸實(shí)現(xiàn)，靠摩擦環(huán)的動(dòng)靜端面予以保持。而為實(shí)現(xiàn)靜止的密封環(huán)能夠微小的進(jìn)行浮動(dòng)，用以使其能夠適應(yīng)筒體出現(xiàn)的軸向位移，另外采用石棉繩對(duì)密封處進(jìn)行纏繞，進(jìn)行填料式密封。實(shí)際上該種密封原理早在上世紀(jì)就應(yīng)用在窯尾密封結(jié)構(gòu)中，而目前所使用的氣缸式密封是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)，完善之后的技術(shù)。根據(jù)實(shí)際的分析能夠分析出三個(gè)改進(jìn)之處。

（1）保證摩擦環(huán)之間的密封性以及貼合性，而利用均勻分布的氣缸對(duì)密封處進(jìn)行加壓，相對(duì)比過去的重錘杠桿原理或者小車原理的加壓方式先進(jìn)許多。

（2）過去承托式的密封環(huán)支承改為更為先進(jìn)的懸吊式。

（3）對(duì)原有填料函從固定改進(jìn)為浮動(dòng)，并對(duì)浮動(dòng)環(huán)的重量以及尺寸相對(duì)的縮小。

通過上述三個(gè)主要技術(shù)方面的改進(jìn)，使得浮動(dòng)環(huán)變得更加方便靈活，而氣壓缸能夠均衡氣壓，且方便調(diào)整，保證摩擦環(huán)之間能夠在任何情況下良好的接觸，由于貼合較好，因此嚴(yán)密性較高，且能夠避免不均磨損的出現(xiàn)，提高密封結(jié)構(gòu)、耐久性以及密封的可靠性。目前所使用的窯尾氣缸式密封結(jié)構(gòu)中，浮動(dòng)密封板是被懸吊于小車之上的，其周圍均布的氣缸能夠?qū)γ芊猸h(huán)進(jìn)行作用，使得其壓緊在密封環(huán)上。磨襯板磨損問題能夠通過在接觸表面增加石墨潤(rùn)滑的方式減少磨損。必須要注意的是，同其他氣缸相比，下部的兩個(gè)氣缸的安裝方向是相反的，為的是躲避有可能出現(xiàn)的漏料現(xiàn)象，正是由于上述的兩個(gè)氣缸固定位置在煙室，而不是浮動(dòng)的密封板之上，因此為平衡壓力，在接觸面周圍需要分別進(jìn)行供氣，采用兩套管路向上部和下部的氣缸進(jìn)行供氣，并且氣缸的壓力也由不同的調(diào)節(jié)器繼續(xù)擰控制，在進(jìn)行操作時(shí)對(duì)于下部氣缸可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)高壓力作用。

2.2 彈簧杠桿式

端面摩擦密封主要由煙室上的固定環(huán)和一周若干塊隨窯回轉(zhuǎn)的活動(dòng)扇形板來實(shí)現(xiàn)。后者由鉸鏈支承于窯筒體末端延伸的部分， 借助于拉力彈簧和杠桿機(jī)構(gòu)，把扇形板壓向煙室的固定環(huán)上，保持緊密接觸。扇形板外圓與環(huán)形內(nèi)表面之間的間隙可通過高度調(diào)整機(jī)構(gòu)控制。由于扇形板是隨窯轉(zhuǎn)動(dòng)的，不受筒體偏擺的影響，所以間隙可以調(diào)到小至0.5MM既允許扇形板的軸向浮動(dòng)，又能實(shí)現(xiàn)較好的迷宮密封。

3 徑向摩擦式

3.1 石墨塊密封

這種密封主要由一周多塊石墨板圍繞窯筒體組裝而成，石墨塊的大小及數(shù)量根據(jù)窯直徑和石墨貨源規(guī)格而定，國(guó)內(nèi)第一套石墨密封是在太原水泥廠70年代初投入使用的，以后在國(guó)內(nèi)其它水泥廠中得到推廣，并不斷完善。由于石墨具有潤(rùn)滑性能，磨損小，對(duì)筒體有保護(hù)作用，且造價(jià)低矛易于制作，安裝維修方便。使用中出現(xiàn)的缺點(diǎn)是：下部石墨塊易被熟料顆?？ㄗ?，不能復(fù)位，使石墨塊與筒體脫離接觸，形成漏風(fēng)縫隙。有的工廠把彈簧改為鋼絲繩纏繞一周，靠重錘拉緊。我們?cè)谔鄰S作了改進(jìn)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)型式與原型基本未變，但把石墨塊支架由原來靜止的改為隨窯轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣就在不斷回轉(zhuǎn)的過程中，隨時(shí)把侵入的顆粒清理出來，避免卡住，同時(shí)彈簧在轉(zhuǎn)動(dòng)中通風(fēng)冷卻較好，防止過熱失效。在工廠實(shí)際應(yīng)用，反映良好。

3.2 薄片式

使用耐熱性良好的薄彈簧鋼板在周圍進(jìn)行均布，將鋼板固定在支架上，另外自由端則通過形變反彈應(yīng)力壓于筒體之上。薄片之間相互交疊類似鱗片狀，用以消除薄片結(jié)構(gòu)之間的間隙。目前在一些回轉(zhuǎn)窯中也使用薄片式密封結(jié)構(gòu)，將薄片設(shè)置在沉降室內(nèi)，在法蘭上同窯頭處的風(fēng)冷套相互貼合。而沉降室的位置則在窯頭罩的端面，除了薄片自身由于彈性產(chǎn)生應(yīng)力之外，還應(yīng)當(dāng)用鋼絲繩將自由端進(jìn)行纏繞固定，并使用重錘將繩子的另一端予以拉緊固定。而薄片之間的密封可以通過雙層結(jié)構(gòu)令交疊縫錯(cuò)開。另外由于窯頭處的溫度較高，因此需要在該處設(shè)置折流隔熱板，用以防止彈片過熱而出現(xiàn)的密封效果不佳的現(xiàn)象。若是窯頭處出現(xiàn)了偶然正壓現(xiàn)象時(shí)，也能夠擋住被正壓鼓出的灰塵粒，使得灰粒進(jìn)入灰斗。該種密封方式只要具有足夠的摩擦力，那么密封性能就能夠很好的被保障，因此在窯頭處能夠使得窯偏擺適應(yīng)性增加。并且在零件的跟換、加工上，該處結(jié)構(gòu)都較為方便，正是由于這種經(jīng)濟(jì)性，使得該種方式被廣泛的適用。

綜上所述， 窯的密封有多種多樣， 特點(diǎn)各異，形式不同， 雖然本文介紹的幾種都是目前國(guó)內(nèi)外成熟、先進(jìn)的可供采用的型式， 但是正確的選擇取決于多種因素， 如規(guī)格以及窯型、制造維修水平、預(yù)期效果和經(jīng)濟(jì)性等， 不可能用單一的型式滿足各種不同的情況，設(shè)計(jì)者只有根據(jù)用戶的實(shí)際需要，采取針對(duì)性的條件選擇制定最合理的方案才能使得回轉(zhuǎn)窯的密封收到最佳的效果。

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