环冷机新型密封简介

环冷机新型柔磁性密封简介
一、概述
能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，能源使用效率的高低已成为一个部门、一个行业乃至一个国家技术进步的重要标志。

随着我国经济的快速发展和人口的不断增加，能源相对不足的矛盾已日显突出，开发可再生能源以及合理利用现有的宝贵能源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。

钢铁生产企业是能源消耗大户，如何优化钢铁企业的用能，降低能源消耗，实现资源综合利用，走节约化的发展道路，已成为重要课题。

二、问题的提出
由于环冷机经常在高温、高粉尘的环境下运行，环冷机上出现了一些其他的问题：
1、冷却机密封效果差，漏风严重，降低了烧结矿的冷却效果。

2、由于漏风严重，增加了风机耗电量。

3、漏风处窜出的含粉尘气体污染周边环境。

4、台车底部漏风和烟罩处漏风严重影响到锅炉进口烟气温度，降低锅炉产汽量；
三、环型冷却机漏风的基本分析
1、现有的鼓风式环型冷却机底部密封采用橡胶密封，橡胶板采用耐磨橡胶，具有一的硬度与弹性，由于鼓风式冷却机长期在高温（由于增加余热发电系统，增大热辐射）、高粉尘的环境下运行，密封板出现漏风比较严重，现场原因主要有两种：㈠、温度过高烧毁或热辐射
时间长橡胶老化㈡、由于橡胶有一定的硬度，台车梁底部或块料碰撞导致橡胶板折断。

太钢环冷机底部密封
2、卸料后及平时运动过程中台车轮上的横梁与密封胶板接触不良，造成漏风。

太钢环冷机烟罩密封
3、为防止运动的台车拦板碰撞烟罩，拦板与烟罩之间留有一定的空间（如上图所示），从冷却机环型截面上来看，烟罩边沿距烧结矿有一定的距离，当余热系统的引风机通过烟罩抽取烧结矿的热量时，大量的冷风就会从以上两个空间进入，影响烟气中的热量，降低发电量。

四、环冷机漏风治理方案
以上几点漏风比较严重，为减少冷却机漏风带来的负面影响，需对冷却机进行必要的漏风治理。

我公司经过对国内外环冷机多年的研究总结，设计了一套新型密封系统，该系统采用耐磨金属材料代替橡胶材料，结构上做了新的改进，更适用于现场环境。

1、环冷机底部柔磁性密封+钢刷式动密封
底部柔磁性密封（参看下图2）可取代现有的底部橡胶板式密封（参看下图1），此系统包括下滑道磁性钢刷密封装置、上滑道弹性接触装置。

工作过程中，固定在冷却机上的上滑道弹性接触装置与下滑道磁性钢刷密封装置紧密接触，设备安装后，在磁性物质上散上精矿粉，柔磁层起密封作用，柔磁层外面为弹性钢刷，一可以起到密封作用，二防止精粉量减少。

由于考虑到冷却机台车可能出现的跑偏变形等情况，两个部分具有一定宽度，防止接触面漏风。

内侧动密封为铰链式钢刷，工作中，钢刷与内部斜摩擦板接触，形成密封。

当台车跑偏时，铰链可自动调节钢刷与斜摩擦板的距离。

原底部密封装置（图1）
底部柔磁性密封（图2）
底部柔磁性密封局部放大
改后的底部密封装置
2、台车横梁密封
车轮与横梁经过V字型卸料沟后，横梁逐渐接近台车体，为防止块料卡在中间，横梁与台车体之间具有一定的间隙，间隙靠一层橡胶板密封，由于环冷机特殊的卸料方式所限，我公司设计了柔磁性密封代替原橡胶结构。

3、烟罩密封
对于烟罩两侧密封，现有环冷机都存在这个问题，目前解决的方法有：采用耐热输送带或石棉布接触台车拦板，但耐热输送带经常会出现烧毁的现象，石棉布虽然耐高温效果较好，但使用一段时间后，老化断裂现象极为严重。

对于冷却机环型截面的漏风而言，大都厂家没有太好的方式。

我公司针对以上两点漏风，设计了一种带有韧性和弹
性的密封体，密封体采用高温钢刷。

烟罩两侧密封将高温钢刷与台车拦板接触，防止冷风的窜入。

而冷却机环型截面采取铰链式密封板配合高温钢刷的烟气隔板，当有小块烧结矿时，可从钢刷中穿过，当有大块烧结矿时，铰链式密封板抬起。

五、其他厂家采用新型密封效果
1、唐山国丰钢铁公司
首选一期170m²环冷机进行密封改造，新型密封改造范围包括底部密封、三角梁密封、烟罩密封。

改造前余热锅炉最高产汽量2012年4~9月份平均高压蒸汽产量吨矿58公斤，改造后2013年5月7日正式投入运行，开机后因受控烟和脱硫检修影响5月份矿产量227968吨，蒸汽量11955吨，吨矿产汽量52.4公斤。

6月份产量234727吨，产蒸汽16299吨，吨矿产汽量69.4公斤，同比提高19.6%，其中170一期产蒸汽9637吨、二期产蒸汽6663吨，单独一期吨矿产汽量82.1公斤，
比改造前增加产汽量41%。

改造前170m²一期环冷4台风机全开，改造后始终能够较以前同期生产多停一台风机。

经济效益
①、改造后，现场环境改善，噪音降低，粉尘减少。

②、目前国丰烧结余热发电系统环冷机风机装机功率为4x315KW。

通过对冷却机实施各项漏风治理技术，冷却机漏风率绝对降低30%以上，可以减少冷却风机开机台数，每台机每小时节电315 kwh，按照电价为0.5元/kwh、设备作业率95%计算，每年节约电费约131万元。

现场环境改善，噪音降低，粉尘减少。

③、烧结矿冷却效果提高，下游皮带寿命延长，皮带成本每年节约60万元。

④、原橡胶密封每次停机更换新橡胶，人工费及橡胶密封费用高。

新设计的密封系统能耐700度高温，寿命可达2年以上，减少了更换原橡胶密封的次数，提高系统作业率，节约维修费用和备件费用。

按寿命一年计算，采用新型密封后，可节约维修费用和备件费用40万/年左右。

⑤、随着漏风率的大幅度降低,余热回收废气温度升高70℃左右，发电效率提高15%以上，多增加发电量120万元。

2、凌源钢铁公司
在1#机上采新型环冷机柔磁性技术。

改造要点是在环冷机回转体与风箱之间、台车栏板（回转体）与烟罩之间、三角梁与回转体之间、台车栏板之间等主要漏风点采用柔磁性钢刷式密封。

1#烧结机年修后，环冷机密封效果便显现出来。

经过1年多的运
行情况来看，漏风率明显降低，余热发电锅炉入口烟气温度显著提高，发电量大幅度上升，见表1。

目前，小时发电量稳定在8500kWh，较原来提高了近3000kWh。

表1 1#环冷机改造前后及与2#环冷机密封效果对比
注：锅炉产汽量及发电量均为无补充蒸汽时的数值。

由表1可知：
（1）1#环冷机在使用柔磁性钢刷式密封后，密封稳定性明显提高，无需频繁更换密封材料，维修费用及工作量大大减少。

（2）漏风量减少25%以上，因而通过漏风处散发的粉尘含量也得到了有效控制，环冷机周围环境大大改观，烧结矿冷却效果也非常理想。

（3）环冷机余热废气温度提高近80℃，余热锅炉的产汽量、产汽压力均有大幅度提高，锅炉作业率提高近2.5倍。

经济效益分析
从投入产出的角度分析，此次改造取得较好效益，兹分析如下：
(1)目前1#烧结余热发电系统环冷机风机装机功率为4×710kW （280㎡环冷机），通过实施各项漏风治理技术，冷却机漏风率降低25%以上(这从汽轮发电机作业率就可看出)，可减少环冷鼓风机开机数一台，280㎡环冷机每天节约用电量为：710×24=17040 kWh /d，按电价
0.60元/kWh、设备作业率97%计算，每年节约电费约为：17040×365×0.6×0.97≈3620000元。

(2)烧结矿冷却效果提高，下游皮带寿命延长。

240㎡烧结机成1、成3皮带设计寿命为3个月，环冷密封改造后，烧结矿冷却效果改善，皮带使用寿命可提高至4个月以上，按每条皮带20万元计算，每年至少节约成本100万元以上。

(3)原橡胶密封每月需停机更换一次，人工及材料费用高，新密封系统能耐700℃高温，寿命长达2年以上，减少了更换密封板的次数，提高了系统作业率，也节约了维修和备件费用。

按寿命一年计算，采用新型密封后，可节约维修和备件费用50万元。

(4)随着漏风率的大幅度降低,余热回收废气温度升高80℃左右，发电效率提高15%以上，按1#环冷机密封改造前后吨矿发电量增加约9kWh/t，280㎡环冷机年处理烧结矿250万t计，年增加发电效益：9kWh/t×0.60元×250万t≈1350万元
六、材料组成：
Q235板、角铁，NM400耐磨板，不锈钢丝，耐高温永磁铁。

七、业绩
凌源钢铁公司235m²、280m²环冷机
国丰钢铁公司170 m²×2环冷机、280m²×2环冷机
营口五矿235m²×2环冷机
唐山东海235m²×2环冷机
山东日照钢铁415 m²×2环冷机
天津钢管公司280 m²、415 m²环冷机，
九江钢铁280m²环冷机
秦皇岛新特科技有限公司。