浅谈干熄焦旋转密封阀失效机理及对策

-42-梅山科技2020年第1期
浅谈干熄焦旋转密封阀失效机理及对策
何茂陈建林王立森
（梅山钢铁公司炼铁厂南京210039）
梅钢炼铁厂现有6m、7m焦炉各两座，全
年产焦250t,与其配套的1#干熄于
2008年投产，熄排出值为
140th,2#熄于2010年产，设
熄后排出值为190t/h°旋转密封阀作
为干熄焦排的核心，熄运行
中，常因旋转密封阀故障而影熄焦的
正常生产。

干熄旋转排出于干熄炉的最
出口处，它是把振动给料器排出的焦炭在
密闭状态排出，其转速为2-7r/min o
旋转密封阀的需通密、能的防止干熄焦系统内的
泄露。

1旋转密封阀的结构及工作原理
格式密封要由、转子、密封副、下料槽、机架、台车、驱动、移动车、自动给组成，1"旋转排出阀的功能是保、定排将，稳定CDQ力，旋转中，焦
仓由上均匀排出，料仓的及转子的转决定了°为减少干熄质漏，需控制转子刃与的间隙（1mm）。

转子端面密圭寸采用金属硬密圭寸。

为防止进入，此处密封，可保持端面密封正常运行。

在排作状态，对和转子造成强烈，需
高衬板保护。

旋转排出阀出口处采用了特“窝”，使落料尽接，最
限度的减。

为维修和方便，上采用台车。

时将其整体吊装到导轨上，再拖入到预定的。

旋转排出作原理2,旋转中，
舱由上均匀排出，调整料仓的及转子的转速可适应不同料。

为减少 CDQ质外漏，需控制转子刃与集体内壁的间隙。

转子断面密封采用金属硬密封结
图1旋转密封阀位置示意图
焦炭入口
图2干熄焦旋转密封阀原理。

密封副为一组合金金属圆环，有弹簧压紧能自动隙误差。

为防止进入，此处密封，可保面密封
正常运行。

2失效形式
旋转排出作为熄排的心置，对于干熄的正常运行至关重要。

梅钢目前用的旋转密封2台。

熄年修周期需求为18，但是现场使用过中旋转密封阀存。

件（是件）使用寿到要求，一的上年坏。

由于旋转密封阀
何茂等浅谈干熄焦旋转密封阀失效机理及对策-43-
损坏后会导致干熄焦停炉,将对焦炭产量质量和下游产线的煤气平衡造成巨大影响,启用水熄焦对环境污染，因此有必要对其失效的根本原因进行深入分析并予以改进,以稳定生产。

表1统计了2008-2016年梅钢旋转密封阀失效更换形式,从表1中可以初步看出，衬板、密封、润滑系统以及转子卡死等等因素都制约了其寿命"本文接下来以梅钢旋转密封阀使用现状为基础,对现场各种常见失效方式进行深入分析，以找到相应的解决对策。

表1旋转密封阀失效更换统计表损坏原因次数百分比/%
衬板磨损泄漏1537.5
密封损坏1025
转子卡死820
坏25其他512.5
2.1本体损坏
2.1.1衬板磨损
旋转密封阀转子衬板的制作材料一般为15CrMn,热处理后衬板材料硬度达到HRC35左右。

对于普通磨损来说应该已经足够，但是对于部分使用后（一年左右的时间）下机的旋转密封阀检查发现，衬板安装螺丝的头部已经磨薄，转子辐板（安装刀板侧）上的衬板磨穿，并且本体已经出现局部穿孔，难以继续使用，这表明衬板的材质制约了旋转的整体使用寿命-2.1.2转子刀板脱落
旋转密封阀在使用过程中多次出现过转子刀板松动掉落情况，最严重的一次曾发生备件上机不到两个月7块转子刀板连续脱落，对旋转密封阀的气密性造成较大影响-通过停机检查分析，发生这一问题的主要原因是刀板与转子间没有缓冲垫片且没有使用合适的固定螺栓,使得螺栓受热后崩断，刀板掉落-
2.1.3转子端盖穿孔
转子端盖出现穿孔的主要原因是因为转子内筒与转子叶片及端盖焊接处存在较大的焊接应力,在两端吹扫风的持续作用下,焊接应力较大的部位开始出现裂纹，由于吹扫风中含有一定的水分，开裂部位被腐蚀，在吹扫力和腐蚀的长时间综合作用下，这一部位逐渐出现细微的穿孔，一旦出现这种情况,那么很快就会形成较大的孔洞,这是因为转子端盖内外存在压差,在气流的冲刷下，裂纹迅速变大形成孔。

2.2转子刀刃与壳体卡死
旋转密封阀上部焦炭入口与振动给料器排出斜槽之间为刚性连接，由于振动给料器排出的焦炭温度仍然有100b以上,排出斜槽会产生一定的热膨胀变形，因此，排出斜槽与旋转密封阀壳体之间会产生很大的作用力，由于旋转密封阀体通过机架支撑固定，机架位置始终保持不变，这样热膨胀会导致旋转密封阀的壳体产生变形-而为了减少干熄炉内气体介质外漏,旋转密封阀转子刃与阀壳体内壁的间隙约为1mm。

那么当壳体变形量大于1mm时，很容易导致转子刀刃的异常磨损乃至卡死。

当焦炭量较低而且循环风量较大的情况下,焦炭在干熄炉内得到充分冷却，焦炭排出温度低，振动料器排出斜槽的热膨胀保持的范围,对旋转密封阀壳体基本不产生影响。

但是随着近年来焦炭产量的大幅提升、焦炭块度减/J、，一期干熄炉循环风量目前最大可使用风量由12.5万m3/h下降为11万m3/h，这些原导致了熄到冷,排焦温度一直处在比较高的状态,其后果就是振动给料器排出斜槽的热膨胀量明显增大，最终导致与其连接的旋转密封阀壳体变形,转子刀刃发生异常磨损乃至卡死。

2.3动静环密封失效
密封装置由动环和静环两部分组成，见图3，动环安装在转子上，在圆周方向上分为12段安装,每段有3组弹簧作为轴向压紧压在静环上，实现轴向密封;通过压块加调整垫片的方法,把动环以合适的压紧力压在盘根上,实现径向密封;静环固定安装在圆筒外壳上，其圆周方向上开有一圈油槽，外部打入的油脂由此进入,对动静环接触部位进行润滑。

密封装置是旋转密封最重要的、最的。

为密封处的转子直径约为2000mm,内部焦炭温度在正常工作时约为120C,在故障时甚至要达到250C，如何在较高的温度下控制此处的密封泄漏量，同时确保动静环磨损正常，是保证旋转密封阀寿命的最关键因素。

一般密封失效的形式如下。

2.3.1密封泄漏
盘根与动密封环之间属于干性摩擦，如两
密封衬板
图3密封装置
之间的力好，成动环的轴向滑灵，成动环的倾斜，导致动环与
之成线接触，成动环和盘根之间的密封力不够，三成该密封装置的严重泄漏。

2.3.2润滑形式
旋转密封用中多次发生密封损坏，造成无法使用，件上到一年，解析异常损坏的主要原为：
1）动滑动无润滑油的
时作（摩擦），动、严重，最终导致密封；
2）动、上油槽加工精度未达到图纸要求，造成装配后油槽对位出现偏差，降低润滑
3解决对策
前面述了旋转密封的形式和原因，基础上，本提出了相应的解决对策。

3.1衬板材质
料口衬板将材料改为高铮铸铁（KmTBC/6）o将螺栓孔改为沉孔式，减少螺的。

转子隔材料改为UPX650,衬板厚度为10mm，是合式耐磨钢板，钢板表面有6mm堆焊层,HRC65左右。

通过材质改进，可以，用寿命。

3.2转子刀板防脱
为了转子刀板脱落，刀板时需注意：转子刃下面要垫缓冲软垫片（耐热无纺布）；定螺栓采用高强度钢螺栓，用异径防松螺母。

3.3座固定结构
通过前面的分析可动给料器排出斜槽的热膨胀导致了旋转密封的发生，而目前的，热膨胀变形是无法的，为了解决，提出了如下的解决方法:旋转密封阀的转子和是支撑在机架上面，原来架的固定方式为的长螺栓连接在基础上（刚性连接），对的支撑连接进行了彻底的改变，成碟簧式支撑，4O 新的机架支撑固定要有碟簧、碟弹簧压、导螺栓组成。

与基座上沿之了可供机架上下运动的间隙，旋转密封阀受力后可上下运动，从而挤胀变形。

图4改进后机架与基座连接结构示意图
3.4动静环密封压力调整
动环合适的力是确保气密性和密封寿命的关键之一。

12制动环依靠36弹簧上，圆周方向上力均匀，保门旋转工作状态下的密封性。

通次调整，得出以：当每弹簧的压缩变为16mm，艮卩力为72N时，其力既能克服动环和盘根之间的摩擦力，同时又定的富裕量来实现和之间的密封力，能够密封要求。

3.5润滑措施
1）保旋转密封阀动、静环上油槽加工度；
（下转至第46页
）
的检查131—133DG的空闲情况。

在131—133DG空闲的，该进路可建立，在占用%红光带）的件下，需131#、133#道的。

当131#、133#道均处于定位时且区段占用，进建立。

2组道任意一组处于反位时，由于消除了侧面冲突的危险,该进路可以建立。

当排由133#道反位的进路时，需件的137DG的空闲情况，而排由131#道反位的进路时，则不需137DG的空闲。

因为显，137DG距131#道岔反位进路的离较远，构不成侵限。

4多进路环境下的侵限绝缘
4所的站场条件下，同侵限条件存同的进，分析如下。

图4站场示意图
D13D7排进时的侵件
为简单，描述。

排由D11D17的进时，需件地5—9DG的空闲条件。

当5#、9#道岔定位时,5—9DG空闲，进可以建立。

在5#定、9#反的，即5—9DG有车占用，依然可以建立由D11D17的进路。

原：楚，是在排列由D7至D9再由D11至D17的调车进路时，如9#道定位，当车列占用5—9DG时,D11信号是否应关闭呢？从站场看，车占用5#道反位进路时，由11/13#道岔反位进路的车够的
离，，同是9#道定位，但由于同，D11的件：因而异。

5结论
站场同，侵的也同。

本所描述的仅是状况，还
及，但是其基本原理是一■致的。

一■是存在冲突的可能性时对侵限绝缘应予以，包
件；二是能够建立平行进
上不存突的可能性时应必要的条件纳人联锁，存进的同一处侵限绝缘尤其要注意，以防止影响行车效率。

总之，要
析。

（上接第44页）
2）排出配，要求加
对它的油路进行详细的供油，查看润滑油路是否畅通；
3）排出上，理
应对润滑进行再一次的供油，检
配阀上是动作，排出两侧动、滑动副是滑油，是否
滑油从出油出；
4）排出装置在运行过程定期检查润滑系统的工作，主要是查看自动润滑站压力是稳定，干油存是油，配是否正常;定期检查动、滑动是滑油。

4结论
本文对于干熄焦旋转密封阀的各种进行了深析，弄了其形成机理，并提出了相应对策，这对于旋转密封阀的稳定运行有重要的指导意义。