王寶中，薛全會，張良，孫麗媛

（華北理工（gōng）大學機械工程學院，河北唐山（shān）　063009）

　　摘　要：分析燒結機首尾密封裝置普遍存在的（de）缺陷，找出首尾堵漏風的（de）關鍵點。提出一種新型燒結機首尾密（mì）封裝置的設計方法，並詳細介紹新裝置的優點。Z後說明新裝置自動化設計要求。

　　關鍵詞：燒結機；首（shǒu）尾密封；自（zì）動化
　　煉（liàn）鐵燒結機是冶金（jīn）行業在進行鐵礦石造塊（kuài）時所使用的主要設備之（zhī）一。一般來說，大部分鐵礦粉是（shì）不能直接加入到（dào）高爐進（jìn）行冶煉的，而是經過（guò）造塊處理，將精礦（kuàng）粉、富礦（kuàng）粉、焦炭（tàn）或煤粉以及各種添加劑按照一定比例配合，燒結成含鐵量較（jiào）高（gāo）的燒結礦之後才能進行冶煉，因此燒結礦決定著冶鐵生產的產量和質量。燒（shāo）結（jié）生產主（zhǔ）要是依靠位於台（tái）車下方的風箱提供負壓作用（yòng），使已經被點火燒結（jié）的礦料向下滲火，引燃下部料層，達到完全燒結的效（xiào）果［1］。但是由（yóu）於台車與（yǔ）風箱之間、台車（chē）與台車之間存在著很多的（de）空隙，致使外部空氣從這些（xiē）空隙進入到風（fēng）箱（xiāng）內（nèi），從而使得燒結礦（kuàng）料所需要的負壓（yā）達不到理想水平，這樣就會出（chū）現諸如燒結礦料燒不透徹、燒結礦品質不佳等現象。若想改變這（zhè）種狀況的出現，就要采取（qǔ）延長燒結時間或（huò）者增加風箱負壓等（děng）措施，不僅影（yǐng）響生產效率，還會增（zēng）加不必要的成本。有數據顯示:國外燒結機漏風率一般在30%左右，甚至更低，而國內燒結機漏風率較大部分處在50%～70%之間，這其中（zhōng）首尾端部漏風率占到總漏風率的90%以（yǐ）上［2］。由此可見，國內燒結礦的生產會比國外多出很多不必（bì）要的花費，因此對首尾密封進行研究顯得尤為重要。

　　1　現有首尾密封裝置缺陷

　　中（zhōng）國鋼鐵行業起步較晚，相應（yīng）地燒結機堵（dǔ）漏風技術也與國外有著不小的差距。國（guó）內（nèi）所引進的代燒結機（jī）首尾密封裝置是（shì）前蘇（sū）聯在20世（shì）紀50年代所生產的彈簧盒子式首尾密封裝置，這種密封裝置是靠幾個並排的（de）彈簧上托密封板［3］，同時密封（fēng）板與密封裝置（zhì）箱體之間形成迷宮式密封。目前國內所使用的密封裝（zhuāng）置大多（duō）跟代密封裝置相（xiàng）似，基本都（dōu）是靠彈簧力，或者重物的重力下壓連杆機構（gòu）來上舉密封板，使其與台車底部接近，同時結合裝置體本身［4］來阻止（zhǐ）空氣進入到（dào）風箱。密封裝置所使用的密封板大（dà）多為柔性密封板，有的也會使用（yòng）一些鐵磁性材料作為（wéi）密封板來吸（xī）附（fù）一些散落的礦料［5］。這些密封（fēng）裝置在使用中都（dōu）會出現以下兩（liǎng）種主要問題：

　　(1)彈（dàn）簧或重物（wù）失效。燒結機密封裝置在使用過程中會受到台車所散發出來（lái）的熱的影（yǐng）響，彈簧在高溫下長時間使用會失去彈性；重物以及連杆機構也會受到散落的（de）礦料的影響而卡死，從而影響使用。

　　(2)密封（fēng）板損壞。密封裝置要想起到良好的密封效果，必須使裝置與台車底部緊密（mì）接觸，這種情況（kuàng）下台車底梁與密封板之間（jiān）會有相對滑動，造成密封板表麵磨損。有時密封板表麵會有（yǒu）燒結後散落的礦料，這樣會加劇板麵（miàn）的磨損（sǔn），維修周（zhōu）期變短，密封效果下降。有的密封裝置會在密封板麵加一層磁性材料，以吸附散落（luò）的（de）燒結礦料，但是（shì）磁性材（cái）料在高溫（wēn）下容易失效，效果也不是很理（lǐ）想。

　　由於上述問題的存在，大部分密封裝置在安裝時均會（huì）預留（liú）出（chū）幾毫米的距離，這樣就會降低密封效果，而且如果台車底梁因受熱而發生變形的話還（hái）是會與（yǔ）密（mì）封板麵發生接觸並摩擦，變形較大的話會（huì）直接衝毀密封裝置，由此可見在（zài）設計新型密封裝置時（shí），首先要解決以上問題。

　　2　新型密封裝置的設計

　　燒結機（jī）密封分為兩種:一種為靜密封，像風箱與風道之間的密（mì）封、風道管網之間的密封等，所（suǒ）需密封的兩裝置之間（jiān）相對靜止（zhǐ）;另一種是動密封，例（lì）如台車與風箱之間的滑道密封、燒結機首尾密封等，所需密封兩裝置之間（jiān）有相對運動（dòng）。對於靜密封來說（shuō），密（mì）封方法相對簡單，隻需（xū）定期對密封件進行維護（hù）保養就可以達（dá）到良好的密封效果（guǒ）。但是對於動密封來（lái）說（shuō），首先要解（jiě）決的就（jiù）是摩擦對密（mì）封裝置的磨（mó）損，其次就要考慮高溫對裝置的影響，再者就是考慮台車變形對密封裝置的影響。滑道密封的話（huà）可泵入潤滑油降低摩擦（cā），但是對於首尾密封來說則完全行（háng）不通。首尾密封裝置安裝時與台（tái）車底部距離太近的話（huà）摩擦力就會增大（dà），還要承受被衝毀的風（fēng）險，太遠的話則密封效果不明顯。

　　新型密封裝置采（cǎi）用圓（yuán）滾式設計，裝置上方為6個密封滾子，按照兩（liǎng）兩橫向並排為一組，共3組，每組密封滾子橫跨長度與風箱寬度一（yī）致，密封滾子上覆蓋一層彈性（xìng）耐高溫材料。裝置下方則為驅動滾筒、伸縮輪等，中間部位是由（yóu）液壓缸組成支撐架，液壓缸（gāng）直接支撐密封滾子，安裝在底架上。裝置整體由陶瓷纖維（wéi）材質的（de）密封帶包（bāo）裹，起到主要密封作（zuò）用（yòng）。

　　新裝置工作時，驅動滾筒帶動密封帶轉動（dòng），液壓缸頂起密封滾子與台車（chē）底部緊密接觸，這樣就可以保（bǎo）證密封裝置相對於台車底部隨動，這也是新裝置（zhì）設計的一大特點。與此同時（shí），當台車底（dǐ）梁與密封滾子分離時，液壓缸仍然可以上頂（dǐng）密封滾，直至（zhì）接觸到台車篦條為（wéi）止，此時密（mì）封帶與（yǔ）台車之間形成一種迷宮式密封，密封滾子與台車底部位置變化關（guān）係如圖1所（suǒ）示。

　　3　新裝置自（zì）動化設計

　　新裝置除了能夠實現（xiàn）與燒結台車隨動外還將自動化設計融入到密封裝置之中，這也是新密封裝置設計的另一大特點。新型密封裝置的自動化設計分為兩部分：　

　　一部分是（shì）同步設計。主（zhǔ）要是利（lì）用PLC進行編程，控製驅（qū）動滾筒帶動密封帶的轉速與台車的運行速度保持一致，這樣就能（néng）夠實現密封裝置與台車之間的同步，兩者（zhě）之間沒有相對運動，極（jí）大地降低了摩擦力；與此同時，密封帶也可以及時（shí）地將散落在表麵的礦料排出。同步自（zì）動化設計方框圖如圖2所（suǒ）示，其中SV、EV和PV分別表示設定值、經過值和當前（qián）值。

　　部分是液壓缸的控製設計。該部分設計主要是針對安裝（zhuāng）在密封滾子上的壓力（lì）傳感器所（suǒ）反饋的密封滾子與台車（chē）底梁之間的（de）壓力信號，使PLC處理（lǐ）器根據（jù）所（suǒ）編（biān）程序進行信號的處理，然後控製液壓缸升降。每個密封裝置都有Z基（jī）本的6個液壓缸，這些液壓（yā）缸由1個泵通過電（diàn）磁換向閥控製升（shēng）降，如圖3所示。

　　當壓力信號（hào）達不到（dào）設定水平（píng）時，液壓（yā）缸上頂密封（fēng）滾子，始終（zhōng）保證密（mì）封滾子與台車（chē）底的接觸壓力在（zài）設定（dìng）範圍之內；當壓力信號突然（rán）增加或者超出設定值很多時，液壓缸快速泄壓，並使處理器對信號源作出標記。液壓缸體安裝溫度傳感器，通過溫度信號的變化來控製冷卻係統的運行。整體程（chéng）序設計流程圖如（rú）圖4所示（shì）。

　　壓缸的控製設計能夠保證密封裝置時刻與台車緊密接觸，確保達到良好的密封效（xiào）果。通過對（duì）壓力信號變化的分析，還能夠了解台車底梁的變形情況，以便台車檢修時（shí）能有更好的針對性。

　　4　結束語

　　新型燒結機首尾密封裝置不（bú）同於以往裝置之處在於它采用的是（shì）帶（dài）式設計，裝置（zhì）自身（shēn）是一個轉動體，在（zài）與台（tái）車這一運（yùn）動體相接觸時就會極大地降低摩擦，同（tóng）時（shí）也可以接觸得更加緊密（mì），自動化控製的（de）設計（jì）也會使裝置（zhì）自身能（néng）夠對台車底部複雜（zá）狀況作出調整，為燒（shāo）結行業堵漏風的研究（jiū）提供了參考。

　　參考文（wén）獻：

　　［1］何雲華．燒結機磁液密封（fēng）理論與試（shì）驗研究［D］．秦皇島:燕山（shān）大學，2009．

　　［2］晏文星．淺（qiǎn）談燒結機的漏風（fēng）率［J］．燒結球團（tuán），1985(2):84－91．
　　［3］黃鋼，洪永年．燒結機台車與風箱的密封［J］．重型機械，2007( 1) : 56－59．HUANG G，HONG Y N．The Seal between the Car for Sintering Machine and the Air Box［J］．Heavy Machinery，2007( 1) : 56－59．