CN213176868U - 一种熔融还原高温物料输送联合阀组 - Google Patents
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Abstract
一种熔融还原高温物料输送联合阀组，涉及矿粉输送阀组技术领域，包括两个沿竖向并列设置的气动球阀，两个气动球阀之间还设有连接组件，气动球阀包括阀体及转动于其内的阀芯，阀体与阀芯之间设有阀盖环，处于下方的气动球阀上还设有充气式主密封圈组件。本实用新型解决了传统技术中由于持续的摩擦使得球顶内磨损，部件间间隙增大，密封性能减弱，用寿命短；由于工况物料为高温矿粉颗粒，密封圈易磨损，不能保压；以及物料造成阀芯和阀体表面出现划痕或碰缺的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿粉输送阀组技术领域，具体涉及一种熔融还原高温物料输送联合阀组。
背景技术
HIsmelt熔融还原冶炼工艺是目前世界范围内唯一实现了工业化的熔融还原炼铁新技术，原料适用性强，直接使用煤粉和铁矿进行熔炼，生产出高品质的洁净铁水，相比于高炉炼铁技术省去煤炭焦化、铁矿烧结等污染严重工序，具有超低排放的环保优势及低成本投资的效益优势，为钢铁行业转型升级提供了新思路，具备大规模推广条件。
HIsmelt熔融还原工艺同样使用气力输送系统输送高温含铁物料，为适应HIsmelt工艺含铁物料温度高(400-800℃)、粒度小(0-10mm)、硬度大、输送量大、输送速度快(20-50m/s)的特点，要求气力输送系统具备耐高温、高压、密封性强、耐磨损的特点。HIsmelt的气力输送和料罐采用0.5-2.0Mpa的高压输送，落料频繁，平均开关300-800次/天，对于阀门的密封性能和使用寿命提出更高的要求
圆顶阀在在传统气力输送的过程中，可切断进料流动，进而实现完全填充的作用，仅有开和关两种状态，当系统启动时，无法保证含铁物料均匀稳定的进入管道内，易造成落料口处堵塞。圆顶阀在气力输送过程中，由于球顶需要承受流体物料的冲击和与主密封圈上下移动的摩擦力，持续的摩擦使得球顶内磨损，进而使得球顶与主密封圈之间的距离增大，导致主密封圈的密封效果降低，这些都会影响圆顶阀的使用效果。
现有技术中公开了CN207921361U的专利，该专利包括井炉热风阀中阀体的第一阀板与第二阀板将腔室分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一阀板与第二阀板分别开设有第一通道和第二通道。滑动通道垂直连接于壳体，阀块沿滑动通道上下滑动并用于连通或隔断第一通道和第二通道。第一法兰和第二法兰分别连接于壳体的两端的外壁。第一限位件和第二限位件分别用于限定第一阀板与第二阀板的位置，井炉热风阀加固装置结构简单，能有效对热风阀进行加固，避免其漏风造成高温热风烧损阀门密封面，影响阀门的使用功能以及寿命，上述井炉热风阀加固装置的炼铁装置，使用方便，阀门密封效果较佳，使用期限较长。
其中该装置随着使用，也逐渐的暴露出了该技术的不足之处，经常出现以下问题；
第一，常规圆顶阀球顶需要承受流体物料的冲击和与主密封圈上下移动的摩擦力，持续的摩擦使得球顶内磨损，进而使得球顶与主密封圈之间的距离增大，密封性能减弱，应用于HIsmelt工艺的使用寿命短，更换频繁(平均5-10天更换一次)，严重影响生产作业效率，直接经济损失20-50万/每次，严重时导致停产。
第二，现有技术对于高压和超高压的密封能力弱，在圆顶阀密封过程中，球面阀芯转动到位后，利用可膨胀密封圈的气压膨胀作用，从而沿阀路环向的抵紧球面阀芯的半球形密封面，即可随之达到整体阀路的密封目的。圆顶阀的封闭可靠性完全的依赖于可膨胀密封圈的可靠工作。而密封圈的可靠性受环境工况影响大，其材质和磨损程度直接决定密封能力，HIsmelt工艺为0.5-2.0Mpa的高压工况，且物料为高温矿粉颗粒，容易使得密封圈磨损，不能保压。
第三，由于HIsmelt工艺物料为高温矿粉颗粒，粒度小，硬度大，容易在球面阀芯关闭过程中，卡在阀芯和阀体、密封圈的间隙中，造成阀芯和阀体表面出现划痕或碰缺，严重影响密封性能，缩短设备的使用寿命。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种熔融还原高温物料输送联合阀组，用以解决传统技术中由于持续的摩擦使得球顶内磨损，部件间间隙增大，密封性能减弱，用寿命短；由于工况物料为高温矿粉颗粒，密封圈易磨损，不能保压；以及物料造成阀芯和阀体表面出现划痕或碰缺的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种熔融还原高温物料输送联合阀组，包括两个沿竖向并列设置的气动球阀，两个所述气动球阀之间还设有连接组件，所述气动球阀包括阀体及转动于其内的阀芯，所述阀体与阀芯之间设有阀盖环，处于下方的所述气动球阀上还设有充气式主密封圈组件。
作为一种优化的方案，所述阀芯的一端通过转动轴承支撑，另一端连接有阀杆。
作为一种优化的方案，所述阀芯、所述转动轴承以及所述阀杆之间通过轴支式连为一体。
作为一种优化的方案，所述转动轴承设有石墨-空气喷吹管道，连接有石墨润滑系统。
作为一种优化的方案，所述阀芯与所述阀体均为高铬合金整体铸造成型。
作为一种优化的方案，所述充气式主密封圈组件包括主密封圈，所述主密封圈内部设有用以支撑的密封充气环，所述密封充气环上均布有充气孔。
作为一种优化的方案，所述阀体上还设有用以与所输出充气孔相连通的气路管道及气路连接组件。
作为一种优化的方案，所述主密封圈为耐热氟橡胶密封圈。
作为一种优化的方案，所述主密封圈与所述阀芯的间隙为0.2-0.5mm，所述主密封圈厚度为5-12mm。
作为一种优化的方案，所述转动轴承与所述阀杆处还分别设有轴瓦。
作为一种优化的方案，所述连接组件包括连接两个所述阀体的中间连接体，所述中间连接体的内腔由上到下依次设有第一压紧圈、第二压紧圈以及第三压紧圈，所述第一压紧圈与所述中间连接体内腔的腔壁之间设有第一间隙，所述第一间隙内设有塞环和第一补偿器，所述塞环的下表面与第三压紧圈相抵，所述第一补偿器与所述第一压紧圈和所述塞环的上表面相连接。
作为一种优化的方案，所述第二压紧圈与所述塞环及所述第三压紧圈之间设有第二间隙，所述第二间隙内设有第二补偿器，所述第二补偿器与所述第二压紧圈和所述第三压紧圈相连接。
作为一种优化的方案，所述阀体位于所述阀杆的一端还通过延伸连接体连接有阀盖，所述阀盖上还连接有清灰检修法兰组件。
作为一种优化的方案，所述阀杆上还设有阀杆轴承，所述阀杆轴承通过轴承盖轴向固定于所述阀盖上，所述轴承盖与所述阀盖之间还设有用以调节所述阀杆轴承与所述轴承盖间隙的板簧。
作为一种优化的方案，所述清灰检修法兰组件包括密封法兰和盲板法兰。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
通过设置双阀门组成阀组，处于上方的为切断阀负责切断物料流动，不设置密封圈，处于下方的为密封阀负责密封保压，选用耐高温、耐磨损、好材质的密封圈；避免高温物料颗粒直接与大大减少了密封圈的磨损问题和高温造成的疲劳，长期、稳定保压，延长使用寿命，减少设备检修；
选用气动球阀，设置球芯结构，并通过阀盖环设置合理间隙，减少切断阀球芯移动过程中的摩擦，并能有效组织细小颗粒进入间隙；
提高工作过程中的稳定性；部件少，工序简便，且故障率低；结构简单，使用寿命长；操作控制简便，易于大规模制造与安装，应用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中A部分的放大示意图；
图3为图1中B部分的放大示意图；
图中：1.阀体；2.中间连接体；3.主密封圈；4.密封充气环；5.阀芯；6.阀杆；7.转动轴承；8.第一密封圈；9.第一轴瓦；10.轴承盖；11.延伸连接体；12.阀盖；13.凹头螺钉；14-石墨润滑管道；16.板簧；21.阀盖环；26.阀杆填料层；28.第二轴瓦；29.阀杆轴承；32.第一连接螺栓；37.第二连接螺栓；45.第二密封圈；60.气路连接组件；61.气路管道；72.盲板法兰；73.密封法兰；80.上阀执行机构；81.下阀执行机构；82.连接装置；83.第一压紧圈；84.第二压紧圈；85.塞环；86.第三压紧圈；87.第一补偿器；88.第二补偿器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1至图3所示，熔融还原高温物料输送联合阀组，包括两个沿竖向并列设置的气动球阀，两个气动球阀之间还设有连接组件，气动球阀包括阀体1及转动于其内的阀芯5，阀体1与阀芯5之间设有阀盖环21，阀盖环21与阀芯5的间隙为0.3mm-0.8mm，阀盖环21用于限定与阀芯5的之间的间隙，防止物料通过，处于下方的气动球阀上还设有充气式主密封圈3组件。
处于上方的气动球阀为切断阀负责切断物料流动，处于下方的气动球阀为密封阀负责密封保压。
连接组件，补偿吸收阀门轴向、横向、角向热变形。吸收阀门振动,减少设备振动对管道的影响。使得两个阀组之间对齐、密封连接。
阀芯5的一端通过转动轴承7支撑，另一端连接有阀杆6。
阀杆6连接执行机构，由执行机构驱动阀杆6转动阀芯5完成阀门开关动作。各部件之间由垫片密封，使用螺栓连接成整体。
执行架构分为两个，分别为上执行机构80和下执行机构81，且分别通过连接装置82对应连接两个阀杆6。
阀芯5、转动轴承7以及阀杆6之间通过轴支式连为一体，可减少气动球阀的扭矩，减小摩擦，增强密封性能。
两个阀体的位于转动轴承的一侧设有石墨-空气喷吹管道，连接有石墨润滑管道14。
通过向法体和阀芯内部喷吹石墨粉，石墨与阀芯金属表面接触，不但能形成一层牢固的润滑薄膜，而且还能提高金属表面对其他润滑剂的润湿性能，从而保持长时问的润滑作用。减少阀体阀芯之间、轴承轴瓦之间的摩擦，延长使用寿命。
阀芯5与阀体1均为高铬合金整体铸造成型。
充气式主密封圈3组件包括主密封圈3，主密封圈3内部设有用以支撑的密封充气环4，密封充气环4上均布有充气孔，向内充气时，主密封圈3膨胀，与阀芯5紧密接触，形成密封。
在球体转动时，主密封圈3都先放气收缩，与球体没有摩擦，也不会被介质冲刷摩擦，保证在使用全过程，密封圈处于零磨损状态，提高了阀门的使用寿命。
阀体1上还设有用以与所输出充气孔相连通的气路管道61及气路连接组件60。
主密封圈3为耐热氟橡胶密封圈。
主密封圈3与阀芯5的间隙为0.2-0.5mm，主密封圈3厚度为5-12mm。
转动轴承7与阀杆6处还分别设有轴瓦，并连接有注油嘴，注油嘴为法兰连接管道，注油直通轴承、轴瓦之间，转动摩擦系数小，启闭灵活可靠。
位于转动轴承7一侧的为第一轴瓦9，位于阀杆6处的为第二轴瓦28。
连接组件包括连接两个阀体1的中间连接体2，中间连接体2的内腔由上到下依次设有第一压紧圈83、第二压紧圈84以及第三压紧圈86，第一压紧圈83与中间连接体2内腔的腔壁之间设有第一间隙，第一间隙内设有塞环85和第一补偿器87，塞环85的下表面与第三压紧圈86相抵，第一补偿器87与第一压紧圈83和塞环85的上表面相连接。
第二压紧圈84与塞环85及第三压紧圈86之间设有第二间隙，第二间隙内设有第二补偿器88，第二补偿器88与第二压紧圈84和第三压紧圈86相连接。
阀体1位于阀杆6的一端还通过延伸连接体11连接有阀盖12，阀盖12上还连接有清灰检修法兰组件。
阀杆6上还设有阀杆轴承29，阀杆轴承29通过轴承盖10轴向固定于阀盖12上，轴承盖10与阀盖12之间还设有用以调节阀杆轴承29与轴承盖10间隙的板簧16。轴承盖10通过凹头螺钉13固定于阀盖12上。
清灰检修法兰组件包括密封法兰73和盲板法兰72。
阀杆6上还套装有第一密封圈8，阀盖12与延伸连接体11之间还设有第二密封圈45。
延伸连接体11与阀体1之间通过第一连接螺栓32连接，中间连接体2与阀体1之间通过第二连接螺栓37连接。
延伸连接体11和阀盖12分别与阀盖12之间设有填料间隙，填料间隙内设有阀杆填料层26。
其中涉及到的其他部件均采用日常所常见的，因不属于本方案的创新之处，所以在此不多做赘述。
该装置在熔融还原工艺中的工作原理为：
该阀组位于熔融还原工艺中的储料罐和喷吹罐之间，物料成料柱一直位于隔离阀阀芯上方，当物料下落程序启动时，先密封阀有关闭状态到开启状态，然后隔离阀由关闭状态到开启状态，联合阀组物料通道畅通，物料开始下落；当物料下落程序关闭时，先隔离阀由开启状态到关闭状态，物料停止下落，然后密封阀由开启状态到关闭状态，对下部喷吹罐进行密封锁气。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：包括两个沿竖向并列设置的气动球阀，两个所述气动球阀之间还设有连接组件，所述气动球阀包括阀体(1)及转动于其内的阀芯(5)，所述阀体(1)与阀芯(5)之间设有阀盖环(21)，处于下方的所述气动球阀上还设有充气式主密封圈组件。
2.根据权利要求1所述的一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：所述阀芯(5)的一端通过转动轴承(7)支撑，另一端连接有阀杆(6)。
3.根据权利要求2所述的一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：所述阀芯(5)与所述阀体(1)均为高铬合金整体铸造成型。
4.根据权利要求1所述的一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：所述充气式主密封圈组件包括主密封圈(3)，所述主密封圈(3)内部设有用以支撑的密封充气环(4)，所述密封充气环(4)上均布有充气孔。
5.根据权利要求4所述的一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：所述阀体(1)上还设有用以与所输出充气孔相连通的气路管道(61)及气路连接组件(60)。
6.根据权利要求4所述的一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：所述主密封圈(3)为耐热氟橡胶密封圈。
7.根据权利要求4所述的一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：所述主密封圈(3)与所述阀芯(5)的间隙为0.2-0.5mm，所述主密封圈(3)厚度为5-12mm。
8.根据权利要求2所述的一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：所述转动轴承(7)与所述阀杆(6)处还分别设有轴瓦。
9.根据权利要求2所述的一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：所述阀体(1)位于所述阀杆(6)的一端还通过延伸连接体(11)连接有阀盖(12)，所述阀盖(12)上还连接有清灰检修法兰组件，所述清灰检修法兰组件包括密封法兰(73)和盲板法兰(72)。
10.根据权利要求9所述的一种熔融还原高温物料输送联合阀组，其特征在于：所述阀杆(6)上还设有阀杆轴承(29)，所述阀杆轴承(29)通过轴承盖(10)轴向固定于所述阀盖(12)上，所述轴承盖(10)与所述阀盖(12)之间还设有用以调节所述阀杆轴承(29)与所述轴承盖(10)间隙的板簧(16)。
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