石灰回轉窯窯頭窯尾密封改造

摘 要：回轉窯窯頭、窯尾密封不嚴，造成漏風、粉塵外溢是回轉窯生產過程中常見的而且較難解決的問題，本文通過技術改造，采用新的雙柔性密封技術較好的解決了窯頭窯尾密封不嚴的難題，改善了環境，取得了較好的效果。

關鍵詞：回轉窯 窯頭窯尾密封 漏風 含氧量

新疆寶新昌佳石灰制品有限公司2011年新建2座φ4×60米600噸/d石灰回轉窯，生產的石灰主要供給八鋼燒結、煉鋼生產使用，在長期的生產過程中，由于窯頭、窯尾溫度較高，窯頭溫度一般在700-800℃，窯尾溫度一般在980-1050℃，密封方式采用徑向型密封由單層耐熱鋼板做成的魚鱗片疊加，然后用螺栓固定于筒體的固定端，外加鋼絲繩纏繞方式做密封。但由于窯頭窯尾部位溫度較高加之筒體受熱后在徑向、軸向發生變形，單層耐熱鋼板做成的魚鱗片疊加的密封方式很難達到不漏風的密封效果。如果密封不嚴，會造成漏風，不但造成粉塵外溢，而且造成廢氣中含氧量升高，特別是隨著環保要求越來越嚴格，漏風、冒灰問題成為必須解決的問題。

一、昌佳石灰回轉窯窯頭、窯尾密封目前存在的問題

1、窯頭部分：窯頭密封的單層魚鱗片靠鋼絲繩拉緊時固有的張力在摩擦套上包覆，但魚鱗片由于受高溫影響烘烤已失去張力，有些地方和摩擦套吻和不嚴，存在較大的縫隙。

2、窯尾部分：窯尾密封同樣也是采用單層魚鱗片靠鋼絲繩拉緊時固有的張力在窯尾法蘭上包覆，由于窯尾溫度更高，筒體受熱后在徑向、軸向發生變形、位移，鋼絲繩在高溫烘烤下很容易失效滑落到筒體上，在筒體的高溫摩擦，鋼絲繩斷裂，起密封作用的魚鱗片失去拉力，在窯的轉動作用下紛紛脫落。

二、窯頭窯尾密封不嚴產生的不利影響

在回轉窯的工藝操作中，要求空氣量、燃料量和物料量三者之間保持一定的比例關系，以保證窯的產、質量，因此，良好的窯頭窯尾密封是十分重要的。如果窯尾漏氣，在負壓操作下，易吸入大量的冷空氣，而窯內大量氣體不易排出，致使燃料不能完全燃燒，導致熱工制度被破壞，并增加燃料的消耗，還會降低窯的產、質量。

1、窯頭內部微負壓時外部的冷空氣進入窯頭，造成窯內溫度降低，能耗增加，影響石灰產量、質量，微正壓操作時會造成窯內粉塵外溢、冒灰，影響環境

2、影響設備正常運行：由于窯頭、窯尾部位存在回轉窯的拖輪、擋輪等重要設備，如果密封不嚴，在高溫及粉塵的作用下，影響窯頭托輪、擋輪的潤滑及使用壽命。

3、窯尾廢氣含氧量升高：由于密封不嚴造成外部空氣進入窯內部，導致廢氣中氧含量升高，目前，企業所繳排污費中的顆粒物、SO2及NO數量均按照廢氣中氧含量進行折算，廢氣中氧含量高，折算出排出污染物的數量就大，所繳排污費相應就多。甚至可能出現超標排放的可能。

4、影響石灰產量、質量，能耗增加。石灰煅燒過程中要高產還要得到高質量的石灰，必須保證窯頭窯尾溫度嚴格控制在工藝要求范圍內，溫度過低或過高都會影響石灰的產、質量，如若窯頭窯尾密封不嚴，窯內溫度無法保證，熱量散失，能耗增加。

常見的窯尾密封結構形式有迷宮式和端面接觸式。迷宮式因為活動密封槽和摩擦環之間間隙較小，窯尾端部擺動時極易卡死，加上不能消除密封槽和凸緣環間的漏風，已很少使用。目前普遍采用的是端面接觸式，具體形式多種多樣，歸納起來有：氣缸施壓、壓縮彈簧施壓、重錘施壓、拉伸彈簧杠桿施壓等。它們共同的特點是，通過端面施壓使活動、固定面在窯的旋轉及上下竄動時始終保持接觸，以達到密封的目的。這幾種形式各有利弊，通過對目前我廠1#2#回轉窯窯頭、窯尾密封存在的問題進行細致的分析，查找出問題，制定出可行方案，在2017年11月利用1#2#窯大修時，對窯頭、窯尾密封裝置進行了改造，本次改造采用雙柔性密封技術，結構原理如下圖；

所謂雙柔性密封即：第一層柔性為不銹鋼材質的反風板，此板為耐高溫不銹鋼鋼板，一面固定在椎體法蘭上，一面緊貼在摩擦套上，無論筒體如何旋轉、變形，都能保持與摩擦套緊密貼合，避免竄風，第二層采用兩層魚鱗片夾一層12mm厚的耐高溫碳硅鋁復合板，由于魚鱗片及碳硅鋁復合板都是柔性疊加，魚鱗片外側一圈采用鋼絲拉緊加配重自動調整松緊程度，從而保證其與筒體緊密貼合。通過兩層柔性密封材料的與回轉窯筒體的緊密貼合，保證了良好的密封效果。

實施步驟如下：1、拆除原窯頭密封外側的連接套、錐體法蘭、及密封魚鱗片，2、重新制作不銹鋼材質的連接法蘭、摩擦套，焊接在回轉窯筒體上，3、在窯頭固定端制作焊接了連接套、立面法蘭、椎體法蘭；4、在椎體法蘭與摩擦套之間安裝有四層密封裝置，第一層為8毫米厚材質為1cr18ni9ti不銹鋼耐高溫反風板，阻擋窯內熱風外竄，第二層為材質為1.6毫米厚1cr18ni9ti耐熱不銹鋼魚鱗片，第三層為12毫米厚、材質為1cr18ni9ti碳硅鋁復合板，第四層為1.5毫米厚普通鋼魚鱗片，安裝完成后，在外側魚鱗片上采用鋼絲繩拉緊，保證與筒體緊密貼合。

三、結束語

改造完成后，通過半年的運行，1#2#窯頭、窯尾冒火、冒灰現象明顯減少，1#窯尾廢氣中含氧量平均值由改造前的13.21%降低到11.15%，2#窯尾廢氣中含氧量平均值由改造前的12.89%降低到10.75%，取得了較好的密封效果，石灰質量也有明顯提高。

參考文獻：

[1]王春，吳春雪.熟料燒成回轉窯窯尾密封的安裝技巧[J]第十四屆全國氧化鋁學術會議2004

[2]蘭廣林； 張忠偉 回轉窯窯頭窯尾密封裝置，[J]水泥技術2013/04

作者簡介：

崔勝利，佳域公司寶新昌佳生產主管，高級工程師 。