CN102359602A - 中空电极的中空管切断阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金用密闭电炉部件，是一种中空电极的中空管切断阀，其特点是：它包括阀体，在阀体的锥体部位置有相配合的锥形阀芯，在阀体上固连有支架，锥形阀芯固连的螺杆与支架上设置的螺母连接。由于采用管状锥阀结构，具有结构合理，性能可靠，使用方便、寿命长，封堵快速等优点。

Description

中空电极的中空管切断阀

技术领域

本发明涉及冶金用密闭电炉部件，是一种中空电极的中空管切断阀。

背景技术

近几年，我国铁合金及电石行业得到了飞速的发展，规模不断扩大。但由于铁合金和电石行业均属于高能耗企业，所以如何作到节能降耗及废物利用是行业不断探索的课题。

铁合金及电石生产的主要原料为焦炭、矿石等，原料在破碎运输中要产生大量的粉末，统计约占整个原料量的15%-30%，但由于在冶炼过程中，如果将粉料按常规方式加到炉膛内，就会引起电炉透气性差，产生蹦料等事故，使生产无法正常运行。所以很多企业将粉末当废品处理，部分企业也想了一些利用方法，如压球等，但利用率不高，产生的副作用较大。

冶金用密闭电炉的中空电极利用粉料技术起源于国外，如日本、德国等国家均有中空电极技术在密闭电炉中的应用，这种技术能使粉料通过电极中心的中空管直接加到密闭电炉的高温熔池内，在高温熔池内直接反应生成产品，而不影响副产炉气的透气性，不会产生蹦料、塌料。我国在八十年代末也分别引进这种技术，但经过十几年的发展，中空电极在国内基本没有长周期成熟运行的，很多新上的企业望而却步，不敢采纳这种技术，究其原因如下：

1）由于中空管直接插入密闭电炉的高温熔池内，高温熔池内连续发生着化学还原反应，反应生成大量的CO气体，这些气体在熔池内聚集生成一定的压力，所以粉料进入中空管后就需要隋性气体释压，否则炉膛内的气体会通过中空管返到上面发生着火或对人造成中毒事故。输送物料所用的载气一般为氮气，所以需要制氮设备作为保证，但往往由于制氮设备的故障等原因使氮气压力低或停气，使中空电极系统不能长周期运行，而中空管又无可靠的阀门封堵，使事故频发；

2）中空管和电极壳一样不断地在熔池内消耗，所以要不断的将一节一节的中空管进行对接弥补。由于中空管置于熔池内，炉膛内部带压的CO气体会返到上面，在对接中空管时，CO气体沿中空管内逸出而使人发生中毒或引起火灾事故，所以，在对接中空管时必须对中空管内进行有效的封堵。

在现有技术中，中空电极的中空管采用气囊封堵结构、或直接采用球阀进行封堵。

参照图1，气囊封堵结构是在中空管1的侧壁上开一气囊置入口2，在气囊置入口2上连接有螺帽3，当需要对接中空管1时，先将螺帽3快速松开取掉，为防止炉膛内的CO气体从气囊置入口2逸出，必须快速将未充气的气囊4从气囊置入口2塞入中空管1内，然后用专用充气装置将气囊4冲气，使膨胀的气球将中空管1内封堵，将中空管1对接安装好之后，再快速将气囊4中的气放掉且从气囊置入口2抽出，然后快速将螺帽3与气囊置入口2连接。由此可见，在对接中空管1的操作过程中，由于操作者熟练程度、封堵工具及螺帽3锈蚀等因素，难以保证每个环节均快速操作，因此，这种将气囊4从气囊置入口2置入中空管1内封堵中空管1的结构存在着密闭电炉熔池内的高温CO气体从气囊置入口2逸出的可能性，使人发生中毒或引起火灾及人身伤害事故。

参照图2，利用常规球阀5封堵技术是利用套在中空管1中间的导套上直接连接球阀5，这种球阀5外形及把手不能太大，如果太大对接的中空管1不能套入，见图所示，因为输送的粉料经输料软管6、球阀5的阀芯孔进入中空管1，所以每次球阀5的阀芯孔必须与管路对正，以便让粉料正常输入密闭电炉熔池内。但由于球阀5本身的特性，要保证严格的密封，球阀5中间的阀芯就得与阀体紧密配合，但由于中空管1置于密闭电炉熔池内，温度波动大是难免的，所以球阀1的阀衬材料必须为柔性材料，这就是问题所在，柔性材料一般均不能承受太高的温度和粉尘的磨损，而中空管线与密闭电炉熔池相通，有时由于载气压力不足熔池中的高温气体难免有窜上来的时候，所以就会损坏球阀5。还由于球阀5的阀芯孔直径远小于中空管1的直径而形成对输送粉料的节流，很容易造成局部堵塞，其次由于球阀5内输送的粉料含尘大，大量的粉尘至使球阀5阀体内衬磨损，至使球阀5使用寿命很短，如果要更换球阀5还要停密闭电炉，炉温降下来后才能彻底更换球阀5，无疑会给生产造成很大损失。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术之缺点，对现有技术进行实质性改进和创新，提供一种结构合理，性能可靠，使用方便、寿命长，封堵快速的中空电极的中空管切断阀。

实现本发明目的所采取的技术方案是，一种中空电极的中空管切断阀，其特征是：它包括阀体，在阀体的锥体部位置有相配合的锥形阀芯，在阀体上固连有支架，锥形阀芯固连的螺杆与支架上设置的螺母连接。

本发明中空电极的中空管切断阀采用管状锥阀结构，其结构合理，性能可靠，使用方便、寿命长，封堵快速。

附图说明

图1为现有技术的气囊封堵结构示意图。

图2为现有技术的球阀封堵结构示意图。

图3为本发明的中空电极的中空管切断阀结构示意图。

图4为本发明的中空电极的中空管切断阀具体应用示意图。

图中：1中空管，2气囊置入口，3螺帽，4气囊，5球阀，6输料软管，7阀体，8螺杆，9螺母，10支架，11填料密封件，12锥体，13锥形阀芯，14中空电极的中空管切断阀，15载气管，16临时充氮气软管，17中空电极，18粉料输送机，19粉料送料装置，20密封装置，21内导套。

具体实施方式

下面利用附图和实施例对本发明作进一步描述。

参照图3和图4，中空电极的中空管切断阀14包括阀体7，在阀体7的锥体12部位置有相配合的锥形阀芯13，在阀体7上固连有支架10，锥形阀芯13固连的螺杆8与支架10上设置的螺母9连接。在螺杆8伸出阀体7的锥体12上平面上设有填料密封件11。中空电极的中空管切断阀14使用时垂直与中空管1的内导套21上部立管固连，中空管1通过内导套21和内导套21上设置的密封装置20与中空电极17密封连接，中空管消耗后可实现相对内导套向下移动。中空电极的中空管切断阀14顶部与输料软管6连接，或与临时充氮气软管16连接。输料软管6的上端与粉料输送机18出料口连接，输料软管6与载气管15连接。粉料送料装置19与粉料输送机18进料口连接。

工作时，中空电极的中空管切断阀14处于打开位置，与阀体7的锥体12部位配合的锥形阀芯13及其螺杆8处于下限位置，这时粉料伴随着载气从上而下通过内导套21进入中空管1再进入密闭电炉的熔池，当需要切断中空电极的中空管切断阀14进行中空管1连接时，先关闭输料软管6及载气管15，然后旋转阀体支架10上的螺母9，使螺杆8带动锥形阀芯13上行，直至锥形阀芯13的锥体与阀体7的锥体12部位紧密接触使其关闭，如果采用密闭电炉回收的CO作为载气，关闭中空电极的中空管切断阀14前应提前将载气切换成氮气置换后再关闭中空电极的中空管切断阀14。将待接的中空管1从中空电极的中空管切断阀14套入与前一节中空管1对接。

对接中空管1时，关闭中空电极的中空管切断阀14，将与中空电极的中空管切断阀14连接的输料软管6的连接端卸下，将待接的中空管1从中空电极的中空管切断阀14套入与前一节中空管1对接。这时可通过打开临时充氮气软管16向封闭的中空电极的中空管切断阀14内充入带压的氮气，更进一步保证现场工作人员的安全，不管现场操作工作水平高低，速度快慢，均可安全工作，保证了操作的质量与工作人员的安全。

中空电极的中空管切断阀的优点体现在：

1、操作简便可靠，缩短了更换中空管的工作时间，能够避免密闭电炉熔池内的CO气体逸出而使人发生中毒或引起火灾事故，确保安全；

2、阀芯与阀体采用锥面刚性接触，保证了阀门在高温、多粉尘的恶劣环境下长周期运行。同时由于是锥体接触，如果阀芯或阀体有磨损时会自动补偿，保证密封；

3、此阀门也可加氮气充入接头，在关闭时也可往里边加氮气保护气，更进一步的保证安全；

4、由于目前国家大力推广密闭电炉生产，密闭电炉可回收煤气，即CO，本发明中空电极的中空管切断阀可以保证用一部分回收的煤气作为载气使用，载气和粉料进入密闭电炉熔池后，载气通过料层重新回收回来，这种方式可减少大量的氮气制备系统，不造成能源浪费，所以经济实用；

5、本发明中空电极的中空管切断阀能够使中空电极回收粉料技术得到可靠的保证，使铁合金及电石生产中产生的大量粉末得以回收利用，同时改变目前国内中空电极技术停滞不前的现状，有利于提高企业技术能力和经济效益。

本发明的具体实施方式给出的中空电极的中空管切断阀不局限本实施例，根据本发明所获得的启示，本领域技术人员不经过创造性劳动任何复制和改进应属于本发明权利保护的范围。 

Claims (1)

1.一种中空电极的中空管切断阀，其特征是：它包括阀体，在阀体的锥体部位置有相配合的锥形阀芯，在阀体上固连有支架，锥形阀芯固连的螺杆与支架上设置的螺母连接。

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