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bbin系统_bbin器:回转管式蓝钨炉密封结构改造

 
 
日期:2017年03月25日  来源:沈阳国利热能(www.flickerfall.com)
 
 
核心提示:  硬质合金设备研究回转管式蓝钨炉密封结构改造谢英x(株洲硬质合金厂技术中心,株洲,412000)密封形式从工作原理。结构等方面进行比较。分析原有密封失效的原因。新密封形式的合理性,运用该新型机械密封

  硬质合金设备研究回转管式蓝钨炉密封结构改造谢英x(株洲硬质合金厂技术中心,株洲,412000)密封形式从工作原理。结构等方面进行比较。分析原有密封失效的原因。新密封形式的合理性,运用该新型机械密封的原理成功地进行蓝钨的静环镶嵌石墨环,紧固在进料箱(下料仓)法兰上;动环紧固在炉管法兰上,随炉管一起转动和轴向移动通过这种波纹管补偿器式结构来实现炉头进料箱、炉尾下料仓与回转炉管间的密封,但效果却很不理想:密封面周围有很多己固结的粉料与凝结的水蒸气、润滑油脂的混合物;密封面下的机身、地面亦漏有很多料粉;并伴有刺激性气味分析认为不仅有制作、安装误差的原因,如动环、静环表面不平,密封端面与炉管轴线垂直度不够等等,而且结构上也存在不合理因素炉子升温、降温过程中,炉管产生伸、缩变形,该结构利用波纹管补偿器式结构来补偿变形量(该结构类似波纹管型机械密封,但在波纹管型机械密封中波纹管本身作为弹性元件,参与变形补偿和动环的传动;而此结构中,弹簧组和螺杆不完全是辅助定位用,弹簧组一起参与变形,螺杆参与传动),使密封面始终贴合,从而达到密封的目的;除炉管热变形外,分析其受力:炉管较长,头部、尾部承受波纹管补偿器重力G1G2及因摩擦副产生的扭力矩M1M2,在炉头、炉尾靠中间部位有两托轮的支撑力F1F2,自身重力G,还有传动力矩M,如所示炉管在热变形伸、缩的同时亦有烧曲变形,扭转变形因扭力矩较小可忽略此结构的采用,会出现以下问题:1.由于波纹管补偿器、波纹管型机械密封均不能补偿炉管挠曲变形,密封端面必然与炉管轴线不垂直,导致周向力不均匀,动环面与石墨环端面会出现一侧接触,一侧有缝隙,出现有方向性地泄漏。

  2波纹管与弹簧组的刚性难于一致,变形不一致;时间长了,其中一弹性体会失效,不能达到密封所需端面压力,共同实现位移及变形的补偿。

  漏出的料粉,及它与炉内反应产生的水、密封脂结成的团块破坏密封面,造成失效时间越长,密封效果越差。

  由于炉管热伸长值大且不便准确测量,常温下安装会留有间隙,否则在开炉达到高温时产生较大变形量下,一是可能由于较大的端面比压使普通密封石墨环产生裂纹;一是减小弹性元件刚度以适应变形量要求,但在停炉时可能会因端面比压不够而不能实现很好的密封。因此该结构只能在炉管伸长一定值后达到一定的密封,而在升、降温过程中及停炉时均不能实现密封面的完全贴合。

  另外,由于腐蚀性气氛、炉内反应产生水及炉管外凝结的水分,使波纹管与炉管、弹簧与螺杆、螺杆动,同样会产生失效。

  如果仅以波纹管作为弹性元件,可消除第2点所述影响,但炉管的挠曲变形依然不能补偿,且第3 4点所述及腐蚀、锈蚀防碍可移动部件自由移动也依然存在综上分析,采用该结构原理上有不合理因素,实际效果上也达不到理想密封效果3进口回转炉密封结构分析我厂一台进口回转炉虽然结构稍复杂,但其工作原理和:炉管、支套管法兰、石墨环间形成简单的轴向迷宫,炉内气体由于节流效应,使流速减缓,泄漏量降低。

  第三,在静环支撑法兰外焊接有进气环,通过气嘴吹入与炉内气氛成分相同的气体。迷宫气室内的压力高于外部气压,即使有少量外泄,不会改变炉内气氛而影响产品的性能指标;同时可避免料粉及摩擦产生的石墨粉沉积在密封面,破坏密封在以上两种情形下,密封均不受炉管窜动影响,不存在密封面磨损的问题因此,该结构兼有机械式迷宫式、正压气封式密封原理,运行至今未发生外泄粉料、气氛的现象4运用新型密封形式改造与法兰间-产生腐蚀蚀与锈蚀可移动部位不移一!通过以上分析比较考虑龙蓝钨实验炉生产炉结构上的一些要求,如炉内介质压力、结构尺寸、对原实验蓝钨炉实施改造在设计及制作安装、调试装配关系及空间、密封面处温度等,采用新密封结构中注意了以下几个方面1.对于密封材料的选择根据介质的性质和工艺温度范围,密封件采用浸脂石墨,它本身具有良好的耐磨性、自润滑性,较一般材料不渗透性好,同时具有良好的耐热性、导热性和可加工性;辅助密封件采用柔性石墨会绳2设计合适的端面比压,满足密封要求根据炉内压力、可移动部件的摩擦阻力以及石墨环承压能力配置适当重量的重铿尽量减小改造部件间的同轴度误差,保证可移动部件的导轨与炉管轴线平行;同时尽量准确计算可移动部件重心位置,将重锤力量设置在该位置上,保证移动部件导轮与导轨始终接触并能自如滑动,避免出现密封面周向压力不均衡的情形。

  在密封面上添加润滑油,在润滑运动副的同时可在不贴合处形成一薄层油膜,亦可减少泄漏。

  静环支撑法兰外焊接进气环,形成迷宫气封,并防止料粉等沉积在密封面,破坏密封。

  密封部位外加防护罩,避免尘粒进入,破坏密封面。

  改造后炉子稳定无泄漏,生产出的3蓝钨较目前常规蓝钨原料成分更单一、纯净、粒度细且均匀,强度、硬度值均较某美国原料高,产量亦有所提高5结束语运用新结构改造的实验炉成功地解决了密封问题,稳定了炉内气氛,使龙蓝钨的工艺摸索顺利进行,并在生产炉上推广使甩此工艺成熟,将能很好地提高WC基产品质量和产品市场竞争力同时该设计还可改善生产现场的劳动条件,减少反应气氛的耗气量,对于其他工业用回转炉同样具有很好的推广应用价值致谢3蓝钨实验炉及生产炉的改造得到了钨冶炼分厂研究室、总厂技术处碳化钨分厂细钨车间、技术中心设备室的领导和专家、师傅们的指导与支持,在此表示衷心感谢

 

 
   
 
 
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