燃燒系統(tǒng)_燃燒器：回轉(zhuǎn)管式藍(lán)鎢爐密封結(jié)構(gòu)改造
核心提示： 硬質(zhì)合金設(shè)備研究回轉(zhuǎn)管式藍(lán)鎢爐密封結(jié)構(gòu)改造謝英x（株洲硬質(zhì)合金廠技術(shù)中心，株洲，412000）密封形式從工作原理。結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行比較。分析原有密封失效的原因。新密封形式的合理性，運(yùn)用該新型機(jī)械密封
硬質(zhì)合金設(shè)備研究回轉(zhuǎn)管式藍(lán)鎢爐密封結(jié)構(gòu)改造謝英x（株洲硬質(zhì)合金廠技術(shù)中心，株洲，412000）密封形式從工作原理。結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行比較。分析原有密封失效的原因。新密封形式的合理性，運(yùn)用該新型機(jī)械密封的原理成功地進(jìn)行藍(lán)鎢的靜環(huán)鑲嵌石墨環(huán)，緊固在進(jìn)料箱（下料倉(cāng)）法蘭上；動(dòng)環(huán)緊固在爐管法蘭上，隨爐管一起轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)通過這種波紋管補(bǔ)償器式結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)爐頭進(jìn)料箱、爐尾下料倉(cāng)與回轉(zhuǎn)爐管間的密封，但效果卻很不理想：密封面周圍有很多己固結(jié)的粉料與凝結(jié)的水蒸氣、潤(rùn)滑油脂的混合物；密封面下的機(jī)身、地面亦漏有很多料粉；并伴有刺激性氣味分析認(rèn)為不僅有制作、安裝誤差的原因，如動(dòng)環(huán)、靜環(huán)表面不平，密封端面與爐管軸線垂直度不夠等等，而且結(jié)構(gòu)上也存在不合理因素爐子升溫、降溫過程中，爐管產(chǎn)生伸、縮變形，該結(jié)構(gòu)利用波紋管補(bǔ)償器式結(jié)構(gòu)來補(bǔ)償變形量（該結(jié)構(gòu)類似波紋管型機(jī)械密封，但在波紋管型機(jī)械密封中波紋管本身作為彈性元件，參與變形補(bǔ)償和動(dòng)環(huán)的傳動(dòng)；而此結(jié)構(gòu)中，彈簧組和螺桿不完全是輔助定位用，彈簧組一起參與變形，螺桿參與傳動(dòng)），使密封面始終貼合，從而達(dá)到密封的目的；除爐管熱變形外，分析其受力：爐管較長(zhǎng)，頭部、尾部承受波紋管補(bǔ)償器重力G1G2及因摩擦副產(chǎn)生的扭力矩M1M2，在爐頭、爐尾靠中間部位有兩托輪的支撐力F1F2，自身重力G，還有傳動(dòng)力矩M，如所示爐管在熱變形伸、縮的同時(shí)亦有燒曲變形，扭轉(zhuǎn)變形因扭力矩較小可忽略此結(jié)構(gòu)的采用，會(huì)出現(xiàn)以下問題：1.由于波紋管補(bǔ)償器、波紋管型機(jī)械密封均不能補(bǔ)償爐管撓曲變形，密封端面必然與爐管軸線不垂直，導(dǎo)致周向力不均勻，動(dòng)環(huán)面與石墨環(huán)端面會(huì)出現(xiàn)一側(cè)接觸，一側(cè)有縫隙，出現(xiàn)有方向性地泄漏。
2波紋管與彈簧組的剛性難于一致，變形不一致；時(shí)間長(zhǎng)了，其中一彈性體會(huì)失效，不能達(dá)到密封所需端面壓力，共同實(shí)現(xiàn)位移及變形的補(bǔ)償。
漏出的料粉，及它與爐內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的水、密封脂結(jié)成的團(tuán)塊破壞密封面，造成失效時(shí)間越長(zhǎng)，密封效果越差。
由于爐管熱伸長(zhǎng)值大且不便準(zhǔn)確測(cè)量，常溫下安裝會(huì)留有間隙，否則在開爐達(dá)到高溫時(shí)產(chǎn)生較大變形量下，一是可能由于較大的端面比壓使普通密封石墨環(huán)產(chǎn)生裂紋；一是減小彈性元件剛度以適應(yīng)變形量要求，但在停爐時(shí)可能會(huì)因端面比壓不夠而不能實(shí)現(xiàn)很好的密封。因此該結(jié)構(gòu)只能在爐管伸長(zhǎng)一定值后達(dá)到一定的密封，而在升、降溫過程中及停爐時(shí)均不能實(shí)現(xiàn)密封面的完全貼合。
另外，由于腐蝕性氣氛、爐內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生水及爐管外凝結(jié)的水分，使波紋管與爐管、彈簧與螺桿、螺桿動(dòng)，同樣會(huì)產(chǎn)生失效。
如果僅以波紋管作為彈性元件，可消除第2點(diǎn)所述影響，但爐管的撓曲變形依然不能補(bǔ)償，且第34點(diǎn)所述及腐蝕、銹蝕防礙可移動(dòng)部件自由移動(dòng)也依然存在綜上分析，采用該結(jié)構(gòu)原理上有不合理因素，實(shí)際效果上也達(dá)不到理想密封效果3進(jìn)口回轉(zhuǎn)爐密封結(jié)構(gòu)分析我廠一臺(tái)進(jìn)口回轉(zhuǎn)爐雖然結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，但其工作原理和：爐管、支套管法蘭、石墨環(huán)間形成簡(jiǎn)單的軸向迷宮，爐內(nèi)氣體由于節(jié)流效應(yīng)，使流速減緩，泄漏量降低。
第三，在靜環(huán)支撐法蘭外焊接有進(jìn)氣環(huán)，通過氣嘴吹入與爐內(nèi)氣氛成分相同的氣體。迷宮氣室內(nèi)的壓力高于外部氣壓，即使有少量外泄，不會(huì)改變爐內(nèi)氣氛而影響產(chǎn)品的性能指標(biāo)；同時(shí)可避免料粉及摩擦產(chǎn)生的石墨粉沉積在密封面，破壞密封在以上兩種情形下，密封均不受爐管竄動(dòng)影響，不存在密封面磨損的問題因此，該結(jié)構(gòu)兼有機(jī)械式迷宮式、正壓氣封式密封原理，運(yùn)行至今未發(fā)生外泄粉料、氣氛的現(xiàn)象4運(yùn)用新型密封形式改造與法蘭間-產(chǎn)生腐蝕蝕與銹蝕可移動(dòng)部位不移一！通過以上分析比較考慮龍藍(lán)鎢實(shí)驗(yàn)爐生產(chǎn)爐結(jié)構(gòu)上的一些要求，如爐內(nèi)介質(zhì)壓力、結(jié)構(gòu)尺寸、對(duì)原實(shí)驗(yàn)藍(lán)鎢爐實(shí)施改造在設(shè)計(jì)及制作安裝、調(diào)試裝配關(guān)系及空間、密封面處溫度等，采用新密封結(jié)構(gòu)中注意了以下幾個(gè)方面1.對(duì)于密封材料的選擇根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)和工藝溫度范圍，密封件采用浸脂石墨，它本身具有良好的耐磨性、自潤(rùn)滑性，較一般材料不滲透性好，同時(shí)具有良好的耐熱性、導(dǎo)熱性和可加工性；輔助密封件采用柔性石墨會(huì)繩2設(shè)計(jì)合適的端面比壓，滿足密封要求根據(jù)爐內(nèi)壓力、可移動(dòng)部件的摩擦阻力以及石墨環(huán)承壓能力配置適當(dāng)重量的重鏗盡量減小改造部件間的同軸度誤差，保證可移動(dòng)部件的導(dǎo)軌與爐管軸線平行；同時(shí)盡量準(zhǔn)確計(jì)算可移動(dòng)部件重心位置，將重錘力量設(shè)置在該位置上，保證移動(dòng)部件導(dǎo)輪與導(dǎo)軌始終接觸并能自如滑動(dòng)，避免出現(xiàn)密封面周向壓力不均衡的情形。
在密封面上添加潤(rùn)滑油，在潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)副的同時(shí)可在不貼合處形成一薄層油膜，亦可減少泄漏。
靜環(huán)支撐法蘭外焊接進(jìn)氣環(huán)，形成迷宮氣封，并防止料粉等沉積在密封面，破壞密封。
密封部位外加防護(hù)罩，避免塵粒進(jìn)入，破壞密封面。
改造后爐子穩(wěn)定無泄漏，生產(chǎn)出的3藍(lán)鎢較目前常規(guī)藍(lán)鎢原料成分更單一、純凈、粒度細(xì)且均勻，強(qiáng)度、硬度值均較某美國(guó)原料高，產(chǎn)量亦有所提高5結(jié)束語(yǔ)運(yùn)用新結(jié)構(gòu)改造的實(shí)驗(yàn)爐成功地解決了密封問題，穩(wěn)定了爐內(nèi)氣氛，使龍藍(lán)鎢的工藝摸索順利進(jìn)行，并在生產(chǎn)爐上推廣使甩此工藝成熟，將能很好地提高WC基產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力同時(shí)該設(shè)計(jì)還可改善生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)條件，減少反應(yīng)氣氛的耗氣量，對(duì)于其他工業(yè)用回轉(zhuǎn)爐同樣具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值致謝3藍(lán)鎢實(shí)驗(yàn)爐及生產(chǎn)爐的改造得到了鎢冶煉分廠研究室、總廠技術(shù)處碳化鎢分廠細(xì)鎢車間、技術(shù)中心設(shè)備室的領(lǐng)導(dǎo)和專家、師傅們的指導(dǎo)與支持，在此表示衷心感謝
