石墨可以作為密封、潤(rùn)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(rùn)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(rùn)滑形式作一介紹，同時(shí)談?wù)勊趹?yīng)用中的幾點(diǎn)不足，以期引起注意。
一、密封
水泥回轉(zhuǎn)窯是在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)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(qiáng)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(shí)存在轉(zhuǎn)動(dòng)和竄動(dòng)，因此回轉(zhuǎn)窯水泥廠的密封工作，既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。石墨塊具有一定的耐高溫性能和良好的自潤(rùn)滑性能，能較好地滿足回轉(zhuǎn)窯密封的要求，因而在國(guó)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(fēng)套組成，上、下兩半部分石墨塊分別用兩道鋼絲繩纏繞，通過(guò)重錘加壓，使其與冷風(fēng)套貼合緊密實(shí)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?jī)蓧K石墨塊之間有一個(gè)固定在集灰腔體前壁上的楔塊，起導(dǎo)向作用。運(yùn)行中石墨塊雖不斷地被隨窯體旋轉(zhuǎn)的冷風(fēng)套磨損，但通過(guò)鋼絲繩重錘的作用，可保證石墨塊始終緊箍住冷風(fēng)套。
為改善石墨塊的工作條件，除對(duì)冷風(fēng)套內(nèi)部鼓風(fēng)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(fēng)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(zhǎng)。
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(dòng)的回料斗上裝有一圈石墨塊，每?jī)蓧K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(guò)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(dòng)跟進(jìn)以實(shí)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(duì)靜止的，而后者所用的石墨塊則是隨窯體轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhǎng)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(dāng)，一般都能將其溫度控制在280℃以內(nèi)。
二、潤(rùn)滑
回轉(zhuǎn)窯窯體是通過(guò)輪帶支承在托輪上運(yùn)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(zhǎng)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(rùn)滑措施。由于托輪、輪帶表面溫度較高，工況閂惡劣，一般潤(rùn)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(rùn)滑方式，在靠近托輪的外側(cè)固定一個(gè)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(jìn)退自如。石墨塊通過(guò)自重，與托輪保持接觸，使托輪表面形成一層石墨粉潤(rùn)滑膜，達(dá)到保護(hù)托輪與輪帶的目的。通常每組托輪使用一塊石墨即可，其長(zhǎng)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(gè)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(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)其使用壽命一倍。
2、石墨塊強(qiáng)度和韌性：用于密封的石墨塊，其正常失效形式應(yīng)當(dāng)為磨損。但許多石墨塊未經(jīng)磨損，卻因發(fā)生破碎而報(bào)廢。有的是在搬運(yùn)過(guò)程中發(fā)生，有的則在使用當(dāng)中出現(xiàn)。究其原因是其強(qiáng)度不夠，而且脆性太大所致。能否在石墨材料合成過(guò)程當(dāng)中采取一些新的工藝或采用新的粘合劑，是提高其機(jī)械性能的關(guān)鍵所在。對(duì)于回轉(zhuǎn)窯密封而言，提高石墨塊在400℃高溫下的機(jī)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(qiáng)度；增加高度，則可延長(zhǎng)其使用周期。對(duì)用于密封的石墨塊而言，適當(dāng)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(qiáng)密封效果。大型回轉(zhuǎn)窯托輪寬度達(dá)1m左右，其潤(rùn)滑所需石墨塊也必須具有同等長(zhǎng)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(wú)論是用于密封還是潤(rùn)滑，都用電極材料代替，現(xiàn)在看來(lái)是不適宜的。生產(chǎn)廠家如能針對(duì)回轉(zhuǎn)窯密封和潤(rùn)滑分別制作不同石墨塊，可更好地滿足使用要求。



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