石墨可以作為密封、潤滑材料，山西石墨密封塊，被普遍應(yīng)用在眾多的水泥回轉(zhuǎn)窯上。其用途主要有二：一是用于窯頭、窯尾的密封，二是用于托輪與輪帶之間的潤滑。二者所用的石墨制品均為塊狀結(jié)構(gòu)的。
現(xiàn)就石墨塊在回轉(zhuǎn)窯上的典型的密封結(jié)構(gòu)及潤滑形式作一介紹，同時談?wù)勊趹?yīng)用中的幾點不足，以期引起注意。
一、密封
水泥回轉(zhuǎn)窯是在負壓狀態(tài)下進行操作的熱工設(shè)備，其兩端密封狀態(tài)的好壞，直接關(guān)系到水泥熟料產(chǎn)量、質(zhì)量及能耗的高低。加強和改善窯頭、窯尾密封工作，是回轉(zhuǎn)窯水泥廠增產(chǎn)節(jié)能的重要途徑之一。但由于回轉(zhuǎn)窯兩端的工況惡劣，不僅溫度高，而且同時存在轉(zhuǎn)動和竄動，因此回轉(zhuǎn)窯水泥廠的密封工作，既是重點也是難點。石墨塊具有一定的耐高溫性能和良好的自潤滑性能，能較好地滿足回轉(zhuǎn)窯密封的要求，因而在國內(nèi)回轉(zhuǎn)窯上，石墨塊早在50年代初就被用作密封材料，目前的應(yīng)用仍然比較廣泛。
1、窯頭密封
窯頭石墨塊密封裝置，通常采用的是環(huán)向摩擦形式。由多塊石墨塊環(huán)繞冷風套組成，上、下兩半部分石墨塊分別用兩道鋼絲繩纏繞，通過重錘加壓，使其與冷風套貼合緊密實現(xiàn)密封。在壓板的作用下，石墨塊緊靠在集灰腔體前壁上，每兩塊石墨塊之間有一個固定在集灰腔體前壁上的楔塊，起導(dǎo)向作用。運行中石墨塊雖不斷地被隨窯體旋轉(zhuǎn)的冷風套磨損，但通過鋼絲繩重錘的作用，可保證石墨塊始終緊箍住冷風套。
為改善石墨塊的工作條件，除對冷風套內(nèi)部鼓風冷卻控制其表面溫度外，一般都在集灰腔體的內(nèi)部增設(shè)一道迷宮密封，不僅可阻風擋灰，而且還能起到隔熱的效果，石墨塊的使用壽命也將顯著延長。
2、窯尾密封
窯尾石墨塊密封裝置同樣采用環(huán)向摩擦形式。在隨窯體轉(zhuǎn)動的回料斗上裝有一圈石墨塊，每兩塊石墨塊的接頭處也都裝有導(dǎo)向楔忄塊，其端部外側(cè)固定有壓板，用以保證石墨塊貼合在回料斗前壁上。加壓彈簧一端連接在導(dǎo)向楔塊上，鞏義市瑞豐石墨制品公司，瑞豐石墨，另一端連接在壓架上，通過壓架將彈簧的拉力作用在各石墨塊的外圓，使其緊固在密封套筒上，并確保它磨損后能自動跟進以實現(xiàn)密封。窯頭與窯尾石墨塊密封的主要區(qū)別，在于前者所用的石墨塊是相對靜止的，而后者所用的石墨塊則是隨窯體轉(zhuǎn)動的。由此也決定了兩者加壓方式的不同。
窯尾石墨塊密封，也采取了降低石墨塊工作溫度的必要措施，以延長其使用壽命，即在密封套筒的內(nèi)表面澆筑隔熱澆注料，盡可能降低套筒的外表溫度。只要措施得當，一般都能將其溫度控制在280℃以內(nèi)。
二、潤滑
回轉(zhuǎn)窯窯體是通過輪帶支承在托輪上運轉(zhuǎn)的，輪帶與托輪之間的接觸應(yīng)力，往往都比較大。正常情況下，其最大接觸應(yīng)力＞300MPa。為減少磨損，延長托輪與輪帶的使用壽命，山西石墨密封塊，通常在二者之間采取了潤滑措施。由于托輪、輪帶表面溫度較高，工況閂惡劣，一般潤滑劑都難以適應(yīng)，而石墨塊則比較適用。
石墨塊在回轉(zhuǎn)窯上的潤滑方式，在靠近托輪的外側(cè)固定一個矩形框架，矩形框內(nèi)口尺寸略大于石墨塊的橫截面，使插在其內(nèi)的石墨塊能夠進退自如。石墨塊通過自重，與托輪保持接觸，使托輪表面形成一層石墨粉潤滑膜，達到保護托輪與輪帶的目的。通常每組托輪使用一塊石墨即可，其長度略大于或等于托輪寬度，厚度約為4—5cm。
三、石墨塊有待完善的幾個方面
1、石墨塊的耐磨性，特別是高溫狀態(tài)下的耐磨性：窯頭、窯尾密封處在正常情況下，溫度在200℃-300℃；但在非正常情況下，可能超過400℃。溫度是影響石墨塊磨損快慢的主要外在因素，而溫度的控制往往又比較困難。因此，提高石墨塊高溫下內(nèi)在的耐磨性能，是延長其使用壽命的重要手段。通常石墨塊每天磨損的高度為1—2mm，如能減至0.5—1mm則可延長其使用壽命一倍。
2、石墨塊強度和韌性：用于密封的石墨塊，其正常失效形式應(yīng)當為磨損。但許多石墨塊未經(jīng)磨損，卻因發(fā)生破碎而報廢。有的是在搬運過程中發(fā)生，有的則在使用當中出現(xiàn)。究其原因是其強度不夠，而且脆性太大所致。能否在石墨材料合成過程當中采取一些新的工藝或采用新的粘合劑，是提高其機械性能的關(guān)鍵所在。對于回轉(zhuǎn)窯密封而言，提高石墨塊在400℃高溫下的機械性能，尤為重要。
3、石墨塊的外形尺寸：增大石墨塊截面尺寸，有助于提高其強度；增加高度，則可延長其使用周期。對用于密封的石墨塊而言，適當增加寬度可減少環(huán)向一圈所需石墨塊的數(shù)量，接縫也相應(yīng)得到減，有助于加強密封效果。大型回轉(zhuǎn)窯托輪寬度達1m左右，其潤滑所需石墨塊也必須具有同等長度。
4、石墨塊品種：以往石墨塊多用廢舊電極切割制成，僅尺寸為原材料所限，而且品種單一。無論是用于密封還是潤滑，都用電極材料代替，現(xiàn)在看來是不適宜的。生產(chǎn)廠家如能針對回轉(zhuǎn)窯密封和潤滑分別制作不同石墨塊，可更好地滿足使用要求。



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