高爐布料氣密箱新型密封的研究及應(yīng)用

（唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，河北 唐山 063000）

隨著近年來我國鋼鐵冶煉技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)設(shè)備向著大型化和智能化發(fā)展。因為無料鐘爐頂這一革命性的發(fā)明，采用無料鐘爐頂?shù)母郀t能準(zhǔn)確地布出任何要求的料型且為高爐操作帶來了新的方式，煉鐵高爐的容積不斷擴大，生產(chǎn)效率不斷提高。氣密箱作為高爐爐頂?shù)暮诵脑O(shè)備，是實現(xiàn)溜槽布料的基礎(chǔ)，其運行狀態(tài)的穩(wěn)定與否直接關(guān)系高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定性。布料氣密箱在生產(chǎn)運行時處于高溫、高壓及大量煙塵的惡劣工況，高爐冶煉時產(chǎn)生的煙塵極易進(jìn)入氣密箱的內(nèi)部，會對氣密箱內(nèi)部齒輪、回轉(zhuǎn)支承、減速機等部件造成損害。傳統(tǒng)布料氣密箱殼體與旋轉(zhuǎn)筒體之間使用簡單的密封腔，配以密封圈。這種密封在高溫高壓的工況下，密封功能差，不能有效的隔絕冶煉煙塵，密封圈極易磨損失效，且更換不易，會降低布料氣密箱使用壽命。這樣的密封形式功能性較低，為提高布料氣密箱的密封性，需要設(shè)計一種新型密封。

高爐布料氣密箱的密封被設(shè)計為單一的密封形式，箱體與爐內(nèi)只靠密封圈來隔絕，其隔絕煙塵的效果不甚理想，隨著使用時間的增加，氣密封能力越來越低，對氣密箱的本體會造成損害。根據(jù)流體特性，增加煙塵進(jìn)入氣密箱體的行程和密封的層數(shù)。如果能在箱體和爐內(nèi)之間形成兩級密封，并對進(jìn)入到布料氣密箱的煙塵進(jìn)行導(dǎo)流隔絕，進(jìn)行主動密封，則可以提高布料氣密箱的密封性，防止因密封圈損壞造成氣密箱故障，提高布料氣密箱的使用壽命。

將布料氣密箱原單級密封，在其原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上通過增加密封腔，改變密封形式，使其形成迷宮式兩級密封，Ⅰ級密封水平布置，對煙塵進(jìn)行阻隔分流，降低煙塵速度，Ⅱ級密封垂直布置，為耐高溫防塵裝置，進(jìn)行二次防塵密封。Ⅰ級密封的導(dǎo)流板為1Cr18Ni9ti，Ⅱ級密封板為耐高溫硅膠板。上述用于高爐布料氣密箱的迷宮型密封，所述密封的Ⅰ級為水平布置圓形板與帶凹槽的環(huán)形密封塊，Ⅱ級為垂直布置筒形耐高溫硅膠板與環(huán)形槽。

新型密封形成兩級煙塵阻隔裝置，Ⅰ級密封對煙塵進(jìn)行阻隔分流，降低煙塵速度，Ⅱ級密進(jìn)行二次防塵密封，提升布料氣密箱防塵密封性能，可有效避免密封損壞造成的高爐休風(fēng)，防塵效果較好，提高了布料氣密箱的使用壽命。

如圖1 所示，此新型密封是兩級結(jié)構(gòu)，分為Ⅰ和Ⅱ級，密封導(dǎo)流板為水平布置圓形板，密封塊是帶凹槽的環(huán)形密封塊，密封塊焊接在殼體上，密封導(dǎo)流板和密封塊組成Ⅰ級密封；支撐板為環(huán)形板，密封硅膠板為垂直布置的筒形，凹形槽為環(huán)形槽，支撐板、密封硅膠板和凹形槽組成Ⅱ級密封。如圖1 中顯示，支撐板上設(shè)計有M12 螺栓連接，旋轉(zhuǎn)底盤和密封導(dǎo)流板之間用螺栓連接，密封導(dǎo)流板和密封塊相匹配，密封硅膠板和凹形槽相匹配。密封硅膠板是由鋼板和耐高溫硅膠板通過螺栓連接組成筒形結(jié)構(gòu)，密封硅膠板整體焊接在支撐板上，支撐板焊接在殼體上，凹形槽焊接在旋轉(zhuǎn)底盤上。

密封導(dǎo)流板呈水平布置，平行于旋轉(zhuǎn)底盤，密封導(dǎo)流板為厚度為16mm的1Cr18Ni9ti 鋼板，密封塊上的凹槽高度為25mm，其中心線與密封導(dǎo)流板中心線相配合，水平方向的間隙為2±0.5mm；密封硅膠板垂直于旋轉(zhuǎn)底盤 2，密封硅膠板6 由δ=6mm 的鋼板δ=20mm 的耐高溫硅膠板通過螺栓連接組成筒形結(jié)構(gòu)，與凹形槽7 按中心線重合方式配合，垂直方向的間隙為1±0.5mm。

氣密箱在工作時，殼體固定，旋轉(zhuǎn)底盤旋轉(zhuǎn)；密封塊固定，導(dǎo)流板旋轉(zhuǎn)，形成Ⅰ級密封，對進(jìn)入的冶煉煙塵進(jìn)行阻隔、導(dǎo)流，降低煙塵速度和進(jìn)入量；

支撐板和密封硅膠板固定，而凹形槽和旋轉(zhuǎn)底盤旋轉(zhuǎn)，形成Ⅱ級密封，對通過Ⅰ進(jìn)入的少量煙塵進(jìn)行二次密封，阻止其進(jìn)入布料氣密箱腔體內(nèi)。

按此將布料氣密箱原單級密封，通過增加密封腔，改變密封形式，使其形成迷宮式兩級密封，Ⅰ級密封由水平布置的密封導(dǎo)流板和密封塊組成，對煙塵進(jìn)行阻隔分流，降低煙塵速度；Ⅱ級密封為耐高溫防塵裝置，由垂直布置的密封硅膠板與凹形槽組成，進(jìn)行二次防塵密封。提升布料氣密箱防塵密封性能，可有效避免密封損壞造成的高爐休風(fēng)，防塵效果較好，提高了布料氣密箱的使用壽命。