專利名稱：節(jié)能節(jié)水長壽型熱風(fēng)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)閥門，特別涉及一種節(jié)能節(jié)水長壽型熱 風(fēng)閥。
技術(shù)背景熱風(fēng)閥是高爐熱風(fēng)爐管道中必不可少的設(shè)備。在高爐煉鐵中，所有送往 高爐的熱風(fēng)都要經(jīng)過熱風(fēng)閥。在熱風(fēng)爐送風(fēng)期，熱風(fēng)閥打開，在熱風(fēng)爐燃燒 期，熱風(fēng)閥關(guān)閉，使熱風(fēng)爐和熱風(fēng)管道隔離開。閥門長期承受熱對流、熱輻射，溫度高達(dá)120(TC 145(TC，是高爐設(shè)備中工作環(huán)境最惡劣的設(shè)備之一， 超高的溫度使得閥門必須通過冷卻才能正常工作。特殊的工作環(huán)境導(dǎo)致閥門 結(jié)構(gòu)體積大、重量大，需要消耗大量的冷卻水，冷卻水道的布置直接影響閥門的壽命。同時(shí)，冷卻水冷卻閥門會(huì)帶走大量熱量，造成能源浪費(fèi)。因此如 何降低冷卻水量，節(jié)省資源，提高閥門壽命，對于能源節(jié)約、高爐系統(tǒng)的發(fā) 展來說，尤為重要。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種節(jié)能節(jié)水長 壽型熱風(fēng)閥。傳統(tǒng)的熱風(fēng)閥門，閥體、閥蓋一般都為兩層結(jié)構(gòu)，中間為冷卻水，通過 冷卻水帶走熱量，保證閥門鋼構(gòu)體的正常工作，這樣冷卻水勢必帶走大量的 熱量。按照本實(shí)用新型，閥門除了密封面因直接暴露在熱風(fēng)中而采用水冷卻 外，其余位置都采用保溫隔熱材料保護(hù)閥門鋼構(gòu)體，具體是在閥門的內(nèi)壁除 了耐火材料外，耐火材料與鋼構(gòu)體間增加一層高熱阻的絕熱材料，這樣減少 了以前單靠水冷卻，造成的嚴(yán)重的能源損失；同時(shí)，因?yàn)槿∠嗽瓉淼膴A層 結(jié)構(gòu)，閥門設(shè)計(jì)中有足夠的空間以加強(qiáng)閥體、閥蓋的剛度，而耐火材料與鋼 構(gòu)體間柔軟的絕熱材料，除了能隔斷內(nèi)部的高溫外，還可以有效的緩沖內(nèi)部 耐火材料的變形，以防止耐火材料的擠壓變形脫落。閥體的冷卻水道的設(shè) 置，采用密封位置環(huán)形長條截面水道， 一方面閥門通風(fēng)位置得到了有效的冷 卻，另一方面閥體的剛度得到了加強(qiáng)，且冷卻水量大大的減少。按照本實(shí)用新型，熱風(fēng)閥閥板的結(jié)構(gòu)也做了較大的改變，閥板主要由板 芯和兩個(gè)水道組焊而成，為了加強(qiáng)耐火材料的作用，閥板的整體厚度增加， 板芯與耐火材料間增加一層高熱阻的絕熱材料，取消以前的"盤香式"冷卻 水道，在板芯上開出截面面積較小的冷卻水道，閥板的冷卻水先進(jìn)入密封側(cè) 的水圈，再經(jīng)過非密封側(cè)，最后從板芯中環(huán)繞"N形"圈從出水口排除。這 樣的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)在于，閥板的結(jié)構(gòu)比以前簡單，避免了因?yàn)楹附拥绕渌蛟?成閥板失效的機(jī)率，同時(shí)，減少冷卻水量，加強(qiáng)耐火絕熱材料的作用，使得 能源損失得到了有效的控制。本實(shí)用新型中，對于閥桿密封裝置也做了較大程度的改進(jìn)，由于取消了 閥蓋上密封裝置的水冷卻，將密封裝置盡可能的露在大氣中，因?yàn)殚y桿為中 空結(jié)構(gòu)，中間通冷卻水，可由此帶走密封裝置的熱量，使密封裝置長期處于 接近大氣溫度的氣氛中，保證密封裝置的安全可靠。密封裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)方 面，下部的硬密封，實(shí)現(xiàn)閥門的部分密封及閥桿的浮動(dòng)，上部的軟密封，實(shí) 現(xiàn)閥門的全部密封和浮動(dòng)，外壓蓋與密封箱間的螺紋連接方式，方便軟填料 的更換。對于本實(shí)用新型，均采用ANSYS軟件進(jìn)行了有限元分析，分析結(jié)果顯 示，改進(jìn)后的新設(shè)計(jì)，閥門的外表溫度可控制在15(TC以內(nèi)，閥門的熱量損 失比以前傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大減少(以前熱風(fēng)通過時(shí)，由于水冷的原因，風(fēng)溫降低 約為8°C;新結(jié)構(gòu)中可使風(fēng)溫降低控制在2"C以內(nèi))，對于閥門的冷卻水量 的消耗可控制在以前的1/3以內(nèi)。本實(shí)用新型具有節(jié)能、節(jié)水、長壽的特點(diǎn)。

圖1是本熱風(fēng)閥結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是圖l的左視圖；圖3是本熱風(fēng)閥的閥體部件圖；圖4是圖3的局部放大圖；圖5是本熱風(fēng)閥的閥板部件圖；圖6是圖5的左視剖視圖；圖7是本熱風(fēng)閥的閥蓋部件圖；圖8是本熱風(fēng)閥閥桿密封裝置裝配圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。附圖1、附圖2給出了本實(shí)用新型熱風(fēng)闊的整體結(jié)構(gòu)形式，其主要由閥體〔1)、閥板(2〕、閥蓋(3〕以及閥桿密封裝置(4〕四部分組成。如圖3、圖4顯示的，本熱風(fēng)闊閥體〔1〕的鋼構(gòu)體為單層結(jié)構(gòu)，主要 由鍛件制成的冷卻水腔〔5〕和鑄件法蘭〔6〕及鋼殼外套〔7〕組焊而成， 在其內(nèi)表面設(shè)置有絕熱材料層(9〕，在絕熱材料層〔9)的內(nèi)表面設(shè)置耐火 材料層〔8〕。如圖5、圖6顯示的，本熱風(fēng)閥閥板〔2〕的鋼構(gòu)體主要由板芯〔11〕 和兩個(gè)鍛件水腔(12〕組焊而成，在板芯表面設(shè)置有絕熱材料層〔14〕，在 絕熱材料層的外表面設(shè)置有耐火材料層〔13〕。如圖7顯示的，本熱風(fēng)閥閥蓋〔3〕的鋼構(gòu)體由單層的鋼件外套(15〕 構(gòu)成，在其內(nèi)表面設(shè)置有絕熱材料層〔17〕，在絕熱材料層的內(nèi)表面設(shè)置耐 火材料層〔16〕。如附圖1、圖2、圖3、圖4、圖6和圖7顯示的，閥體〔1〕、閥板 〔2〕、閥蓋〔3〕的絕熱材料層和耐火材料層靠錨固釘〔10〕固定在其鋼構(gòu) 體上。如圖8顯示的，本熱風(fēng)閥的密封裝置〔4〕包括置于下部的硬密封和置 于上部的軟密封兩部分，其下部的硬密封由密封箱(18〕和浮動(dòng)環(huán)〔19〕組 成，實(shí)現(xiàn)部分密封及閥桿的浮動(dòng)；上部的軟密封由填料盒(20〕、軟填料 (21〕及內(nèi)壓蓋〔22〕組成，實(shí)現(xiàn)閥桿的全部密封和全部浮動(dòng)，頂部的外壓 蓋(23〕與密封箱〔18〕間采用螺紋連接，方便軟填料的更換。
權(quán)利要求1. 一種節(jié)能節(jié)水長壽型熱風(fēng)閥，它包括有由鋼構(gòu)體與表面耐火材料層組成的閥體〔1〕、閥板〔2〕、閥蓋〔3〕以及閥桿密封裝置〔4〕，其特征在于在閥體、閥板、閥蓋的鋼構(gòu)體與表面耐火材料層之間分別設(shè)置有絕熱材料層〔9〕、〔14〕、〔17〕。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能節(jié)水長壽型熱風(fēng)閥，其特征在于閥體 〔1〕的鋼構(gòu)體由單層的鋼殼外套〔7〕與鍛件的環(huán)形水腔(5〕及鑄件的圓法蘭〔6〕組焊構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能節(jié)水長壽型熱風(fēng)閥，其特征在于閥板 〔2〕的鋼構(gòu)體由整體結(jié)構(gòu)的閥板板芯〔11〕和兩個(gè)鍛件環(huán)形水腔〔12〕組焊構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能節(jié)水長壽型熱風(fēng)閥，其特征在于閥蓋〔3〕的鋼構(gòu)體由單層的鋼件外套(15〕構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能節(jié)水長壽型熱風(fēng)閥，其特征在于密封裝置〔4〕由設(shè)置于下部的硬密封和設(shè)置于上部的軟密封構(gòu)成，其硬密封由 密封箱〔18〕和與之裝配的浮動(dòng)環(huán)(19〕組成，軟密封由填料盒〔20〕和與 之裝配的軟填料〔21〕及內(nèi)壓蓋〔22〕組成，頂部的外壓蓋(23〕與密封箱 〔18〕間采用螺紋連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種安裝在熱風(fēng)爐系統(tǒng)熱風(fēng)管道上用于切斷熱風(fēng)的節(jié)能節(jié)水長壽型熱風(fēng)閥，它由閥體、閥板、閥蓋及密封裝置四部分組成，其特點(diǎn)是閥體、閥蓋改變了傳統(tǒng)的雙層鋼板結(jié)構(gòu)，增加絕熱材料層保護(hù)鋼板；閥板改變以往的“盤香式”結(jié)構(gòu)，改用“N形”結(jié)構(gòu)，增加絕熱材料層保護(hù)。目的在于減少能量損失，節(jié)約冷卻水，增強(qiáng)閥門的剛度，延長閥門使用壽命。對于閥門的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，密封可靠，便于操作。本實(shí)用新型具有節(jié)水、節(jié)能、長壽的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C21B9/12GK201095642SQ200720142640
公開日2008年8月6日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者周永利, 孟翠娥, 陳曉光, 頃永宏, 馬學(xué)東 申請人:秦皇島冶金機(jī)械有限公司