回轉(zhuǎn)窯窯尾密封的安裝技巧

李會玲 郭 強 嚴志剛 陳 濤

（安陽鋼鐵股份有限公司建安分公司 河南 安陽 455004）

回轉(zhuǎn)窯常用于建材（水泥、耐火材料等）、冶金、碳素、化工、輕工（造紙等）等生產(chǎn)系統(tǒng)的工程內(nèi)，用其完成原材料的煅燒、烘干、冷卻等作業(yè)。特別是冶金行業(yè)回轉(zhuǎn)窯關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，用于完成氧化球團的焙燒工序，經(jīng)過預(yù)熱的氧化球團在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)翻滾焙燒后進入其它設(shè)備，其窯頭和窯尾都安裝有密封裝置，目的是為了減少外界冷空氣進入窯內(nèi)，同時防止窯內(nèi)空氣攜帶物料外泄，對氧化焙燒的整個工藝參數(shù)和設(shè)備高效運行具有重大意義。然而回轉(zhuǎn)窯屬高溫連續(xù)運轉(zhuǎn)的大型設(shè)備，筒體徑向跳動、軸向竄動，對密封的安裝提出了較高的要求。尤其是窯尾密封處的筒體，距離支承位較遠，長期運轉(zhuǎn)變形較大，運轉(zhuǎn)中徑向跳動大，密封安裝質(zhì)量直接影響著密封的使用效果、壽命和回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)率。

1 存在的主要問題

回轉(zhuǎn)窯窯尾密封形式主要有兩種，一種迷宮式密封，另一種徑向接觸式密封。

安裝窯尾密封存在的主要問題是密封處的筒體徑向跳動值過大，密封的找正非常困難。筒體徑向跳動主要有兩種情況：（1）筒體彎曲。 （2）筒體變形。 分別見圖1（a）和（b）。

圖1 筒體徑向跳動截面示意圖

密封處筒體徑向跳動值過大，對于徑向接觸式密封，會損壞靜密封環(huán)，維修頻繁；對于迷宮式密封會造成筒體與密封碰撞，或者因動靜圈間隙過大而失去密封作用?；剞D(zhuǎn)窯窯尾徑向跳動量通常在40～60mm，而迷宮式密封動靜圈間隙設(shè)計一般為70mm，顯然找正是最大難點。如圖1，如果以A點為基準，按70mm間隙安裝密封靜圈，靜圈中心相對于筒體回轉(zhuǎn)中心必偏向A點，靜圈下半圈可能安裝不上，或者當(dāng)筒體A處轉(zhuǎn)至下方位置時，有可能與靜圈碰撞。如果以B點為基準，情況則相反。如果沒有一定技巧，反復(fù)測量安裝，難以達到理想狀態(tài)。當(dāng)然在安裝密封前，最好先使筒體彎曲和變形通過找正和筒節(jié)的校園、更換達到設(shè)計規(guī)范。

另外窯尾筒體存在熱脹冷縮及軸向竄動量，需要經(jīng)計算和測量進行軸向定位；還有窯尾罩的安裝斜度等都是安裝窯尾密封的關(guān)鍵。

2 安裝技巧

安鋼水冶永通公司120萬噸球團工程中回轉(zhuǎn)窯為徑向接觸式密封，徑向接觸式密封的安裝要點，徑向接觸式密封（圖2）與筒體的接觸點在動摩擦圈上，這就要求動摩擦圈在隨筒體旋轉(zhuǎn)過程中的徑向跳動量不能過大。因此安裝密封的重點在控制動摩擦圈的跳動值。

安裝順序是：動摩擦圈→連接密封罩（固定密封罩）→靜密封裝置→附屬部分。

動摩擦圈由兩邊側(cè)板和蓋板組成。

（1）軸向安裝位置的確定動摩擦圈軸向安裝位置不準，會由于筒體的軸向竄動造成靜摩擦圈脫離動摩擦圈而毀壞密封，形成事故。動摩擦位置確定主要依據(jù)窯體在運行中的軸向竄動量。該值與窯體運轉(zhuǎn)時在液壓系統(tǒng)的控制下正常軸向竄動量S和窯尾熱膨脹伸長量C有關(guān)。以窯尾密封結(jié)構(gòu)為例說明動圈位置確定方法：回轉(zhuǎn)窯的軸向居中位置一般以傳動大小齒輪接觸面中心重合為基準。窯體軸向正常竄動量S＜100mm，即窯體居中時上竄量A和下竄量B各為50mm。如果測量當(dāng)前窯體大小齒輪接觸面中心相對位置，發(fā)現(xiàn)窯體的上竄量20mm，則取A=30mm。窯尾筒體熱膨脹伸長量C根據(jù)下式計算：C=△TaL。

圖2 徑向接觸式密封結(jié)構(gòu)簡圖

△T取窯體正常運轉(zhuǎn)過程中窯尾溫度，一般為250℃，碳鋼線膨脹系數(shù)α取13×10-6/℃，L為安裝擋輪處 （一般在靠近傳動裝置的支承位）至窯尾筒體的長度。此文所述回轉(zhuǎn)窯L=35000。則：

因此確定摩擦圈接觸處距離動圈外側(cè)板應(yīng)大于A+C=143.75mm。最后結(jié)合密封設(shè)計尺寸綜合計算，加上一定的余量，確定出動摩擦圈內(nèi)側(cè)板在筒體上的準確位置。

圖3

（2）兩邊側(cè)板的安裝，根據(jù)上述確定的位置，先安裝內(nèi)側(cè)上半圈側(cè)板，在附近筒體上找一舊環(huán)縫（筒體對接時的環(huán)形焊縫）作為基準，取5個或7個點測量找正側(cè)板，使其與筒體垂直。先把4個圈都點焊組對到位，二次找正調(diào)整后再焊接牢固。

（3）確定動圈蓋板安裝位置，在側(cè)板上確定蓋板內(nèi)徑位置，消除動圈跳動量是其重點和難點。方法是參照前述筒體最凸點A的確定方法，在筒體下方固定一帶彈簧劃針（見圖3）。

測量并計算側(cè)板處筒體各點的跳動值和蓋板內(nèi)徑與筒體理論外半徑之差在側(cè)板上定出蓋板內(nèi)徑位置基點，通過此基點旋轉(zhuǎn)筒體畫圓，用氣焊按此圓切去側(cè)板余量。為保證精度，最好轉(zhuǎn)動筒體用自動氣割。

（4）蓋板的組對焊接，先上半圈，后下半圈，用倒鏈拉緊并點焊后，旋轉(zhuǎn)筒體，測量蓋板兩端徑向跳動，使其動圈摩擦面跳動＜5mm，達到圖紙要求。最后焊接牢固，打磨平整。

（5）固定罩的安裝，以動圈摩擦面為基準，根據(jù)固定罩外徑，作一長劃針，旋轉(zhuǎn)筒體在窯尾端面劃線，即為固定罩外徑安裝位置線。最后還要根據(jù)斜度修整固定罩，使其與筒體同軸，其誤差≤5mm。同時保證端面垂直于筒體軸線，垂直度偏差≤2mm。最后根據(jù)設(shè)計要求用筋板及下支撐加固。

（6）精密封裝置、摩擦環(huán)及附件的安裝，只要動摩擦圈和固定罩安裝正確，精密封裝置和摩擦環(huán)就容易組裝，注意緊固裝置的松緊要適度，摩擦環(huán)與動摩擦圈在整個圓周上要接觸均勻。用石棉繩確保密封各組件的嚴實。

3 效果

實踐證明，窯尾密封按此工藝安裝，彌補了簡體跳動過大的缺陷，保證了安裝精度。在熟料窯運轉(zhuǎn)過程中，接觸式密封均取得很好的使用效果。