燒結環(huán)冷機是氧化球團生產工藝線中三大主機設備之一,燒結環(huán)冷機設備的主要作用是將在回轉窯中進行高溫焙燒的氧化球團,在燒結環(huán)冷機內部的緩慢轉動,通過冷空氣在燒結環(huán)冷機內自下向上的流動,將氧化球團的大部分熱量帶走,使得氧化球團從1300℃的高溫狀態(tài),轉化為150℃的低溫狀態(tài)。由于燒結環(huán)冷機設備內部有大量的空氣流動,設備的本身也在順著規(guī)定的方向進行著轉動,因此,如何保證設備良好的密封性,是該臺設備能否很好運轉的一個關鍵所在。
傳統(tǒng)的燒結環(huán)冷機制造工藝中采用的密封方式大部分為沙密封,有個別的生產制造廠家曾經采用過迷宮式密封,但是效果不是很理想,所以國內的大部分環(huán)冷機制造企業(yè)依然保留著沙密封的傳統(tǒng)設計方法。
　　在我國的球團生產線,沙密封能夠滿足正常的的工作需求,在日常的生產制造過程中,能夠起到較好的密封作用,能夠保證環(huán)冷機內部大約20-50MP的工作壓力,但是,由于沙子屬于固體物質,在起到密封作用的同時,也給設備自身的運轉,帶來了很大的阻力,這樣一來,設備在工作狀態(tài)下,不但會產生較大的噪音,而且還使設備的驅動電機的功率中,有很大的一部功率去克服沙子所產生的阻力,造成了能源的浪費,甚至會使環(huán)冷機的兩個回轉體之間發(fā)生跑偏的現(xiàn)象。
如何能夠采用其他的一種較好的方式的來替代沙密封,是我從事環(huán)冷機設計工作以來一直在思考的問題。在一次查閱轉底爐的設計圖紙時,我得到了啟示,如果能夠用水密封代替沙密封,將會在很大的程度的上改善現(xiàn)在沙密封所存的那些問題。
　　經過進一步研究發(fā)現(xiàn)沙密封修改設計為水密封存在以下技術難點:(1)沙密封放沙子的槽體是轉動的,起到密封作用的鋼板直接插到沙子當中,插入沙槽深度在150mm左右,如何將沙槽修改為水槽,是此次修改工作的首要難點:(2)沙子在低溫的狀態(tài)下依然能夠起到密封的作用,而在低溫的狀態(tài)下,靜止的水會結成冰,無法使設備回轉體運轉,怎么樣才能夠使水流動起來,是我此次修改工作的第二個難點。
　　通過與有經驗的工程設計人員進行研究,解決方案如下:(1)根據(jù)沙子的堆比重和水的密度之間的關系進行換算,將水密封的有效工作深度確定為330mm,將水槽的高度增加,技術上保證焊接的密封性能。（沙子的堆比重約為2.2t/m3,水的密度為1.0t/m3）。(2)在水槽的上部設置進水管,在水槽的側壁開出水口（位置定在理論液面之上高度5mm處）,在出水管做圓周運動軌跡的四周,設置接水槽,使整個水密封系統(tǒng)能夠循環(huán)進行。在工作時,進水管和出水管同時開啟,這樣既可以保證流動的水不會結冰,而且也能夠保證液面的高度始終保持在工作的高度。
通過將沙密封形式修改為水密封形式,提高了燒結環(huán)冷機的能源利用率,減少了污染,減少了設備的維護次數(shù),降低了用戶的生產成本,實現(xiàn)了我國球團行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標。