燃燒系統(tǒng)_燃燒器：回轉(zhuǎn)管式藍鎢爐密封結(jié)構(gòu)改造
核心提示： 硬質(zhì)合金設備研究回轉(zhuǎn)管式藍鎢爐密封結(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)等方面進行比較。分析原有密封失效的原因。新密封形式的合理性，運用該新型機械密封
硬質(zhì)合金設備研究回轉(zhuǎn)管式藍鎢爐密封結(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)等方面進行比較。分析原有密封失效的原因。新密封形式的合理性，運用該新型機械密封的原理成功地進行藍鎢的靜環(huán)鑲嵌石墨環(huán)，緊固在進料箱（下料倉）法蘭上；動環(huán)緊固在爐管法蘭上，隨爐管一起轉(zhuǎn)動和軸向移動通過這種波紋管補償器式結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)爐頭進料箱、爐尾下料倉與回轉(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、潤滑油脂的混合物；密封面下的機身、地面亦漏有很多料粉；并伴有刺激性氣味分析認為不僅有制作、安裝誤差的原因，如動環(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)利用波紋管補償器式結(jié)構(gòu)來補償變形量（該結(jié)構(gòu)類似波紋管型機械密封，但在波紋管型機械密封中波紋管本身作為彈性元件，參與變形補償和動環(huán)的傳動；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），使密封面始終貼合，從而達到密封的目的；除爐管熱變形外，分析其受力：爐管較長，頭部、尾部承受波紋管補償器重力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，還有傳動力矩M，如所示爐管在熱變形伸、縮的同時亦有燒曲變形，扭轉(zhuǎn)變形因扭力矩較小可忽略此結(jié)構(gòu)的采用，會出現(xiàn)以下問題：1.由于波紋管補償器、波紋管型機械密封均不能補償爐管撓曲變形，密封端面必然與爐管軸線不垂直，導致周向力不均勻，動環(huán)面與石墨環(huán)端面會出現(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；時間長了，其中一彈性體會失效，不能達到密封所需端面壓力，共同實現(xiàn)位移及變形的補償。
漏出的料粉，及它與爐內(nèi)反應產(chǎn)生的水、密封脂結(jié)成的團塊破壞密封面，造成失效時間越長，密封效果越差。
由于爐管熱伸長值大且不便準確測量，常溫下安裝會留有間隙，否則在開爐達到高溫時產(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變形量要求，但在停爐時可能會因端面比壓不夠而不能實現(xiàn)很好的密封。因此該結(jié)構(gòu)只能在爐管伸長一定值后達到一定的密封，而在升、降溫過程中及停爐時均不能實現(xiàn)密封面的完全貼合。
另外，由于腐蝕性氣氛、爐內(nèi)反應產(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，同樣會產(chǎn)生失效。
如果僅以波紋管作為彈性元件，可消除第2點所述影響，但爐管的撓曲變形依然不能補償，且第34點所述及腐蝕、銹蝕防礙可移動部件自由移動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，實際效果上也達不到理想密封效果3進口回轉(zhuǎn)爐密封結(jié)構(gòu)分析我廠一臺進口回轉(zhuǎn)爐雖然結(jié)構(gòu)稍復雜，但其工作原理和：爐管、支套管法蘭、石墨環(huán)間形成簡單的軸向迷宮，爐內(nèi)氣體由于節(jié)流效應，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，不會改變爐內(nèi)氣氛而影響產(chǎn)品的性能指標；同時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影響，不存在密封面磨損的問題因此，該結(jié)構(gòu)兼有機械式迷宮式、正壓氣封式密封原理，運行至今未發(fā)生外泄粉料、氣氛的現(xiàn)象4運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部位不移一！通過以上分析比較考慮龍藍鎢實驗爐生產(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、對原實驗藍鎢爐實施改造在設計及制作安裝、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)中注意了以下幾個方面1.對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、自潤滑性，較一般材料不滲透性好，同時具有良好的耐熱性、導熱性和可加工性；輔助密封件采用柔性石墨會繩2設計合適的端面比壓，滿足密封要求根據(jù)爐內(nèi)壓力、可移動部件的摩擦阻力以及石墨環(huán)承壓能力配置適當重量的重鏗盡量減小改造部件間的同軸度誤差，保證可移動部件的導軌與爐管軸線平行；同時盡量準確計算可移動部件重心位置，將重錘力量設置在該位置上，保證移動部件導輪與導軌始終接觸并能自如滑動，避免出現(xiàn)密封面周向壓力不均衡的情形。
在密封面上添加潤滑油，在潤滑運動副的同時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。
密封部位外加防護罩，避免塵粒進入，破壞密封面。
改造后爐子穩(wěn)定無泄漏，生產(chǎn)出的3藍鎢較目前常規(guī)藍鎢原料成分更單一、純凈、粒度細且均勻，強度、硬度值均較某美國原料高，產(chǎn)量亦有所提高5結(jié)束語運用新結(jié)構(gòu)改造的實驗爐成功地解決了密封問題，穩(wěn)定了爐內(nèi)氣氛，使龍藍鎢的工藝摸索順利進行，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)品市場競爭力同時該設計還可改善生產(chǎn)現(xiàn)場的勞動條件，減少反應氣氛的耗氣量，對于其他工業(yè)用回轉(zhuǎn)爐同樣具有很好的推廣應用價值致謝3藍鎢實驗爐及生產(chǎn)爐的改造得到了鎢冶煉分廠研究室、總廠技術(shù)處碳化鎢分廠細鎢車間、技術(shù)中心設備室的領(lǐng)導和專家、師傅們的指導與支持，在此表示衷心感謝
