本发明涉及新型汽化冷却高风温热风阀,特别是安装在高炉热风炉热风出口管辺上的插板阀,起输送或切断热风的作用。 现有的热风阀为五十年代苏式热风阀,用普通钢铸焊结合而成,采用水冷。随高炉冶炼的需要,风温风压不断提高,现有热风阀已不能适应这种恶劣工作条件的要求,因而使用寿命很短。以首钢2#高炉为例,从1979年12月15日至1984年9月底,开炉5年来共烧坏64个热风阀,平均使用寿命为3.56个月。由于,频繁地更换热风阀,严重地影响了高炉正常生产。
本发明的任务是提供一种热风阀,它能正常输送1250℃以上的高温热风和长的使用寿命。
本发明的任务是用下列方法完成的:阀座、阀板采用汽化冷却,就是将接近相变点的锅炉软化热水用热水泵打入热风阀,利用水的汽化大量吸收热量来强化冷却热风阀。这种冷却方法效率高、节水、节电,而且不会产生水垢,阀的使用寿命长,输送的热风温度可超过1250℃。阀座的冷却小腔采用厚壁无缝钢管,使结构简化,材质改用耐热钢如12Cr1MoV钢,阀板也采用耐热钢12Cr1MoV钢。热风阀阀杆密封采用浮动加填料的密封装置。在热风阀的热风通辺和阀板都涂抹一定厚度的不定型耐火材料,并设计正六边形蜂房状的膨胀缝。
图1是热风阀的整体结构图,有阀座(4)、阀板(3)(包括阀杆)和阀盖(2)。
图2是阀座冷却小腔结构图。阀座冷却小腔(6)采用厚壁无缝钢管,不仅简化了目前国外热风阀冷却小腔的复杂造型和制造工艺,同时大大减少了焊缝,有利于提高阀的加工质量。
图3是热风阀侧视图,清楚表示了冷却小腔(6)的位置。
图4是热风阀阀杆密封装置图,采用了浮动和填料相结合的新型浮动密封装置(1)。浮动密封块用聚四氟乙稀和含油粉末冶金料制成。这种新型密封不仅从根本上解决了现有热风阀阀杆密封不严,跑风漏风地严重缺点,密封效果良好。
图5是阀板汽化冷却水路循环图。
图6是阀板正六边形膨胀缝图。耐火涂层带有锚固结构,避免了由于应力而产生的掉角现象,可增加耐火涂层的穏定性。
在热风阀的下方设置了一个有一定容量的长方形箱体(5),以合理布置冷却水辺并贮存送风过程带来的灰粒和阀板、阀座在异常情况下脱落下来的耐火衬块。较之阀座下方设卸灰管的复杂密封结构大大简化,同时可避免卡阀现象的产生(参见图1、2、3)。
在阀盖(2)内表面涂以隔热性能良好,而且有一定强度的轻质耐火涂料,可比现有阀盖减少热量损失。延长了使用寿命,比宝钢型水冷结构大大简化并显著减轻了阀盖重量。
本发明已于一九八二年五月开始实施。一九八四年五月在首钢2#顶燃式热风炉热风出口管辺上安装了此种φ1300mm的热风阀四个,目前已安全正常使用11个月,在相似的条件下,实施本发明的热风阀使用寿命予计可达2.5年以上,较现有热风阀寿命提高7倍,且具有节水、节电,密封效果好和风温损失小等优点。