窯頭密封改造分析
2026-02-04
孔祥濱 王良華 劉超
（東平中聯(lián)美景水泥有限公司）
回轉(zhuǎn)窯窯頭、窯尾密封裝置是回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的重要組成部分，用于固定的窯尾預(yù)熱器喂料室和窯門罩與旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)窯筒體之間的連接，起到防止冷風(fēng)進(jìn)入窯內(nèi)和減少密封連接處漏灰的作用。
一、項(xiàng)目改造理由
1.1 項(xiàng)目名稱：窯頭密封改造
改造理由： 東平中聯(lián)現(xiàn)場回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Φ5.0×60m，目前現(xiàn)場使用的密封結(jié)構(gòu)形式為魚鱗疊片式密封。目前窯頭密封裝置存在如下問題：密封疊片與密封套筒之間磨損過快，使用壽命短；密封疊片與密封套筒間存在局部間隙，一根鋼絲繩拉不動(dòng)，密封效果不是非常理想；窯頭密封效果不好，會(huì)造成窯頭漏風(fēng)，會(huì)增加系統(tǒng)的熱耗，影響熱工系統(tǒng)的操作，同時(shí)從窯內(nèi)噴出的粉塵顆粒，會(huì)加劇輪帶和墊板、輪帶和托輪、托輪軸承組內(nèi)襯瓦等處的磨損，并污染周邊環(huán)境。
1.2 原因分析：
造成上述問題的原因，與現(xiàn)場操作有關(guān)，如窯頭正壓、窯頭筒體溫度偏高、筒體偏擺大等，也與之前窯頭密封裝置的一些結(jié)構(gòu)有關(guān)，如密封疊片與密封套筒之間的接觸角度偏大，密封疊片的剛性大，磨損快，適應(yīng)變形偏擺的能力差。
二、改造方案分析
2.1 技術(shù)方案描述
通過現(xiàn)場論證并聯(lián)系相關(guān)設(shè)備備件廠家，可將現(xiàn)場將窯頭密封裝置整體替換為最新結(jié)構(gòu)形式的：帶軸向迷宮的，雙向疊片式窯頭密封裝置。其主要由吹風(fēng)管、上下殼體、密封套、密封片、隔熱襯、鋼絲繩拉緊裝置、彈簧板支撐裝置等部件組成。在密封結(jié)構(gòu)上，上殼體、下殼體焊接在窯門罩的前端面，密封套通過彈簧板支撐裝置安裝在窯頭筒體上，密封片和隔熱襯布置在殼體的錐面上。密封片由內(nèi)部的反向密封疊片和外部的復(fù)合式密封疊片組成，內(nèi)部的反向密封疊片依靠自身的彈性與密封套貼合，外部的復(fù)合式密封疊片通過配重、滑輪、鋼絲繩將密封片拉緊貼合在密封套上，內(nèi)部的密封疊片可防止窯內(nèi)的氣體噴出，外部的密封疊片可防止外部的氣體進(jìn)入窯內(nèi)，內(nèi)部和外部的密封疊片配合使用，通過密封片與密封套之間的摩擦，能夠很好的實(shí)現(xiàn)前窯口與窯門罩之間的密封。
窯熱態(tài)膨脹后，密封套與殼體之間形成曲路迷宮結(jié)構(gòu)，當(dāng)窯頭罩內(nèi)出現(xiàn)正壓，通過窯門罩進(jìn)入窯頭密封內(nèi)的含塵氣體，在窯頭密封的軸向曲路迷宮內(nèi)減速、沉降、降溫，進(jìn)入密封片與密封套接觸面之間的氣體含塵量減少，溫度降低，能有效減少密封片與密封套之間的磨損，殼體內(nèi)收集到的粉塵通過下料溜子回至冷卻機(jī)前端墻內(nèi)。同時(shí)，在窯頭密封的外端設(shè)計(jì)有整圈的吹風(fēng)管，通過一次風(fēng)機(jī)送入冷風(fēng)進(jìn)入風(fēng)冷套內(nèi)以冷卻窯頭護(hù)板，延長窯頭護(hù)板的使用壽命。
2.2 技術(shù)方案選擇：
根據(jù)公司和現(xiàn)場實(shí)際情況，結(jié)合改造方案只做如下改造：a、加裝具有正向和反向密封片結(jié)構(gòu)，外部的復(fù)合式密封疊片為密封片+隔熱襯+密封片的三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外密封片均為耐高溫、耐磨損的鋼片，內(nèi)部和外部的密封疊片配合使用，保證了非常好的密封效果，當(dāng)窯內(nèi)出現(xiàn)正壓時(shí)，亦具有良好的密封性能。b、密封片與密封套筒之間的接觸角度變小，密封片加長，可更好的適應(yīng)窯筒體的偏擺，與密封套筒之間的接觸力變小，磨損量減小，延長密封片和密封套筒的使用壽命。c、密封套筒使用彈簧板結(jié)構(gòu)與筒體進(jìn)行連接固定，可有效的吸收窯筒體的變形和熱膨脹，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，保證密封套筒的圓度（前期已經(jīng)改造完成）。d、優(yōu)化后的鋼絲繩拉緊方式，上半圈和下半圈密封片使用兩根鋼絲繩分別拉緊，可對(duì)上下半圈密封片的貼緊程度分別進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)。
通過以上研究分析，具體見以下圖 1~4 。
圖1
圖2
圖3
圖4
改造后窯頭密封具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，操作維護(hù)簡便，密封效果非常好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)回轉(zhuǎn)窯窯頭的偏擺，窯頭正壓等工況都有很好的適應(yīng)性，可有效減少窯頭的漏風(fēng)，降低系統(tǒng)熱耗；減少窯頭飛砂，改善窯頭的工作環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；減少備件的磨損，原結(jié)構(gòu)密封每年需更換一次（3萬元/套），改造后檢修周期為兩年，更換部分反向密封片（0.6萬元/套），直接降低備件費(fèi)用約5.7萬元。
來源：四川水泥
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