回转窑窑头密封改造

发布时间：2023-06-01

付宗利　姚润泉

01　改造必要性

我公司水泥熟料生产线设计产量5000t/d，回转窑规格Φ4.8m×72m，窑头采用鱼鳞叠片式密封。目前存在的问题是回转窑在运行过程中，鱼鳞片密封下半部分在粉尘堆积的重力作用下与冷风套之间会形成间隙，有大量的灰尘溢出，上半部分由于钢丝绳拉力的作用，鱼鳞片与冷风套之间磨损快，对两者都有很大的损伤，从而会很快地失去密封效果。造成窑头灰沙大，加剧轮带和垫板、轮带和托轮、托轮轴承组内衬瓦等处的磨损，并污染周边环境。在高温工作状态下冷风套很容易变形，如若冷风套长时间变形严重，或者焊缝开焊会对窑头鱼鳞片造成重度磨损，甚至直接损坏的后果。造成窑头漏风，会增加系统的热耗，影响热工系统的操作。

02　改造方案及原理

2.1 改造方案

窑头密封装置整体替换为Z新结构形式的新型密封，包含密封罩、冷风箱、迷宫密封板、冷风套、风道、出风口、支架、固定密封板、锥体法兰和耐热钢密封板、积灰斗等。在回转窑的外侧通过密封罩安装有冷风箱，密封罩与冷风箱之间有冷风套，密封罩安装在支架上，冷风箱上布置有出风口。出风口的一端与风道定点角度连通，出风口的另一端朝向冷风套的喇叭口。冷风套的喇叭口外部设置有固定密封板，冷风箱的内部设置有两道迷宫密封板。风道的外部通过锥体法兰固定有耐热钢鱼鳞板。

2.2 依据原理

冷风由风机风道吹进冷风箱，通过冷风箱进入风道再由固定风口吹入窑头冷风套，达到给筒体和冷风套降温（此处温度400℃）防止筒体受热变形的目地。由于空气的压力阻止窑头密封的烟气及物料溢出，空气在密封装置内，经内循环后进入灰斗一并把物料顺势带走。如此循环既给窑头降温又阻止烟气和物料的外溢，从而达到一个完美的密封和冷却效果。

03　窑头密封改造过程

（1）将原所有密封件全部拆除，并打磨干净，等待安装新型密封。首先在冷风套位置固定安装迷宫密封板。

（2）拼装密封罩、冷风箱、风道、封口、密封罩内置迷宫密封挡板、固定密封板和锥体法兰等。

（3）拼接成一个整体后再由中间剖分，随后吊装至窑头固定位置。

（4）在外侧锥体法兰处安装耐热钢鱼鳞片密封板，只需将耐热钢鱼鳞片密封板于窑筒体贴合，无需紧固。

（5）在新型窑头密封下侧迷宫密封位置前后开口做两个漏灰斗，灰斗另一端直接接入篦冷机。

（6）在原风机吹风口处找适当位置接通风口至冷风箱。

（7）焊接支架固定整体密封装置，Z后打磨上漆，见图1。

图1 窑头密封改造现场图

04　改造效果及经济效益

（1）改造前，在窑头罩出现正压情况时，窑内的飞砂料烟尘大量冒出，不仅污染工作环境，而且影响托轮使用寿命。

（2）改造后，窑头罩在0~50Pa微正压条件下，也未见烟尘和飞砂外溢，彻底解决了窑头正压时的冒灰问题，杜绝冒灰漏风现象。同时，在窑头罩负压的工艺条件下，Z大限度地减少窑外冷风的进人，进而减少氮氧化物（NOx）生成，降低燃料的消耗量，节能减排效果显著。

（3）经济效益。改造后，标煤耗降低0.2kg/t，按照年产量140万t、煤价1000元/计算，年降低成本28万元。窑头密封改造费用20万元，投资回报期0.7年。

05　结论

（1）窑头密封改造效果良好。有效减少窑头漏风漏料，降低系统热损，烧成系统热工制度更加稳定，改善窑头整体工作环境，满足环保要求，降低现场工作人员劳动强度；保障了附近托轮及冷风套的使用寿命，减少备件磨损，维护工作量和配件消耗量大幅下降；有效延长检修周期，减少回转窑主机设备的临停次数，避免在高温状态下修复会给修复工作带来非常大的困难，甚至无法修复，从而造成密封不良漏风、漏灰。

（2）待继续改进之处。此密封装置也略有不足之处，密封装置对窑筒体前段包裹面积较大，筒体扫描仪无法探测此处的真实温度。同时，外侧密封的鱼鳞片阻挡视线，无法观测前段窑筒体状况，当窑口耐火砖脱落，发生红窑时，不易被发现。

来源：《中国水泥》

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