引言

在水泥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。如果窯尾漏風，因該處是全窯負壓最大的地方，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，從而導致熱工制度被破壞，并增加燃料的消耗，還會降低燒成系統的產、質量。受冷風急冷的影響，生料粉表面硬化，會導致結皮堵寒現象的發生。大量冷風的進入，還會增加廢氣排放量，帶走大量的熱焓，不利于節能減排。下面結合我公司的實際情況，談談降低窯頭、窯尾漏風的方法與措施。

我公司窯頭密封為雙層魚鱗片式密封，魚鱗片較短，容易磨損，使用過程中存在魚鱗片與回轉窯筒體間隙偏大，有冷空氣進人其內，造成入窯二次風、三次風溫度下降，窯頭負壓波動，冷風的摻入增加了系統的熱耗。密封魚鱗片處飛砂料大量逸出，飛砂料的逸出加劇了一擋托輪的磨損，縮短托輪檢維修周期。飛砂料的逸出造成窯頭平臺、一擋平臺及地面揚塵積料，影響環境衛生。

窯尾密封采用魚鱗片重錘式密封，該密封因回轉窯筒體縱向竄動，在運行中存在魚鱗片與筒體貼合不結實、間隙大的狀況，停窯后預熱器積料囤積于窯尾密封處，輔傳轉窯時，積料由密封處泄漏，既污染環境又增加了員工勞動強度。在轉窯過程中受夾雜異物的影響，魚鱗片受外力損壞，導致漏風量進一步加大，嚴重時影響窯尾煙室縮口的風速，引起小股塌料現象，窯內分解率降低；窯尾漏風，會使窯系統用風失去平衡，使窯尾煙室溫度下降，增加用煤量，系統煤耗增加，同時窯尾風機負荷增大，不利于節能降耗。破壞了窯系統熱工制度的穩定。同時窯尾漏風，冷空氣突然進入窯尾，會使窯尾生料急劇降溫，易出現結皮現象。

2.1 窯頭密封

窯頭采用窯頭正反向氣室復合柔性密封技術、窯頭罩是靜止不動的，回轉窯是運動的，在升溫過程中，窯體受熱后會伸長，平時正常生產中在液壓擋輪作用下會上下竄動，同時懸伸段還會出現彎曲變形和端面變形（如喇叭口），嚴重時甚至會將窯頭罩損壞。密封裝置中活動件和靜止件的相互接觸與磨損，同時該處粉塵多、溫度高、潤滑困難，因此要求密封件的材質耐磨、耐熱。正反向氣室密封結構示意圖見圖1。主要由套筒、殼體、氣密風管、正向密封片、反向密封片、風冷套、冷風套固定裝置、灰斗、風量調節閥等組成。

密封主要工作原理：

含粉塵的氣體在窯頭正壓的狀態下經過窯頭護鐵沿著冷風套的外圓向外噴射，首先會撞到密封環，約90% 顆粒由于撞擊而失去動能，在重力的作用下，被集灰斗捕獲，進入篦冷機。剩下的約10%飛砂料繼續前進，吹向正向密封片，裝置板的角度引導窯頭內部氣流及粉塵的流動方向，在密封環的導流下，帶料的風在正向密封、密封環之間的空間形成一個渦流，物料間彼此連續撞擊，紛紛失去動能，也在重力的作用下，通過灰斗收集進入篦冷機。極少粉塵能連續突破兩道密封，進入正反向密封之間。反向密封形成第三道密封，正反向密封之間并產生一 個密封空間，氣密風管將窯頭冷風通過下殼體風管引入到密封空間。此密封空間連續進風，風量調節閥調節后，使風壓大于窯頭罩內風壓。極少量的粉塵，跟隨風流向直接排入到篦冷機篦床上。對于窯頭罩經常正壓的情況，此種密封可以解決噴料及冒煙問題。

正向密封片與風冷套之間的密封角度，有利于密封片改變窯頭內部流體以及粉塵流動方向，提高密封效果，避免密封片被窯頭內部粉塵氣流直接沖刷，提高密封片的使用壽命。

正反向密封片的結合，可以有效保證風壓高于窯頭罩內，同時風壓作用下，密封片可以更好地與筒體護板、風冷套貼合，保證密封效果。反向密封片的反向安裝，密封效果大大高于正向安裝方式。

下殼體包含有下氣密風管，將風引入到上部氣密風管，氣密風管中設有出風口，使冷風到達窯頭護板。氣密風管與殼體，同時起到密封片支撐、保壓作用。風冷套內導流葉片，將密封空間內風溫攪拌均勻，為窯頭護板起到持續降溫作用。窯頭密封改造前后見圖2。

2.2 窯尾密封

窯尾密封采用重錘施壓端面接觸式，密封部分采用兩圈摩擦環，結構簡單高效，而且維修量非常小，重錘施壓端面接觸窯尾密封的基本結構如圖3所示。

(1)采用端面接觸，接觸面積比較大，同時對窯尾筒體的徑跳和端跳有較強的自適應和補償能力。

(2)重錘沿周向均勻分布8個點，保證了周向受力均 勻，這樣不易出現局部縫隙。

(3)兩側吊桿采用分離式結構中間增加螺旋扣，能夠很好地修正固定密封環與筒體的同軸度。

(4)吊桿的兩端均采用關節軸承，這樣能夠有效彌補安裝帶來的支撐板的歪斜誤差，使圓周方向受力均勻。

(5)兩端摩擦環選用耐磨性能較好的耐熱球墨鑄鐵 ，徑向密封環與固定套筒間留有足夠的間隙，避免了密封環與固定套筒的卡碰現象，并能適應窯尾端部的擺動。

(6)為了防止軸向密封環磨損過大，結構中采用干油集中潤滑系統，其供油量可根據實際使用情況進行調節。

重錘施壓端面接觸密封的工作原理：

重錘施壓端面接觸式窯尾密封包括軸向密封和徑向密封，其基本原理是徑向密封環由吊桿懸掛在窯尾煙室上，隨窯體竄動但不旋轉，其與煙室套筒之間用石棉盤根密封，盤根繞套筒一周，并用壓板壓緊。

軸向密封聯接在料斗上的活動摩擦環和連接在徑向支撐板上的固定摩擦環之間形成端面密封，通過均勻設置在徑向密封上的重錘產生的拉力，使兩種摩擦環始終接觸 ，而兩摩擦環之間有潤滑系統自動注入潤滑脂以減緩磨損并可增強密封效果。窯尾密封改造前 后對比見圖4 。

通過正反向氣室復合柔性窯頭密封及重錘施壓端面接觸式窯尾密封改后，徹底解決窯頭正壓時的冒灰飛砂料污染現場的問題，杜絕了窯尾冒灰漏風現象的發生；窯尾風機的轉速由800r/min降到780r/min，減少了系統拉風量，煤耗降低0.5kg/t，電耗降低0.6kWh/t，同時在負壓的工藝條件下，減少了窯外冷風的進入，降低了氮氧化物的形成和排放。

作者：李修啟1，武連峰2，郝軍2，趙緒禮3

所屬：1山東泉興水泥有限公司；2棗莊市沃豐水泥有限公司；3中國聯合水泥集團有限公司

來源：《中國水泥》

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