一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，包括閥板、閥座、閥體和閥桿，閥體兩側(cè)法蘭均與高爐煤氣管道連接，閥體進(jìn)氣端的下半部分內(nèi)壁設(shè)有弧形風(fēng)管，弧形風(fēng)管置于閥板和閥座的接觸面處，弧形風(fēng)管的弧形表面上設(shè)有風(fēng)孔，弧形風(fēng)管的兩端通過(guò)端蓋封閉，弧形風(fēng)管的中部設(shè)有直風(fēng)管，直風(fēng)管與弧形風(fēng)管連通，直風(fēng)管穿過(guò)閥體的側(cè)壁，并且經(jīng)連接管與處于閥體外部的氮?dú)庠催B接，在氮?dú)庠春瓦B接管之間設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明主要依據(jù)高壓氮?dú)鈱⒊练e粉塵吹起，在管道內(nèi)高爐煤氣的流動(dòng)作用下，粉塵被吸走，實(shí)現(xiàn)高爐煤氣管道內(nèi)沉積粉塵的高效性、自動(dòng)化、針對(duì)性和低成本在線清除。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于高爐煤氣管道粉塵清除技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于高爐煤氣管道上，對(duì)管道內(nèi)密封面沉積粉塵進(jìn)行在線除塵式蝶閥。
【背景技術(shù)】
[0002]煉鐵過(guò)程中，經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣從位于高爐下部的風(fēng)口吹入，空氣中的氧氣在高溫下與高爐內(nèi)的焦炭反應(yīng)生成CO，用以除去鐵礦石中的氧并將鐵還原出來(lái)，而反應(yīng)后的氣體稱(chēng)為高爐煤氣。高爐煤氣的成分主要是C02、C0和N2,并含有水蒸氣、粉塵(主要成分Fe2O3)等物質(zhì)。高爐煤氣管道的通風(fēng)量與壓力需要用金屬密封閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)，一般是三偏心蝶閥，以確保高爐正常生產(chǎn)工況的維持。高爐煤氣中的粉塵易在管道蝶閥閥座密封面底部沉積，在水蒸氣的作用下易產(chǎn)生板結(jié)現(xiàn)象，造成蝶閥閥板的卡塞，導(dǎo)致其壓力調(diào)節(jié)功能的喪失，嚴(yán)重影響高爐煉鐵活動(dòng)的進(jìn)行。
[0003]現(xiàn)階段，對(duì)于高爐煤氣管道蝶閥閥座密封面底部沉積粉塵的清除，較為傳統(tǒng)的方法主要有刮板刮削、人工振打、增加高爐定修頻次等，具有自動(dòng)化程度低、效率低下、人力耗費(fèi)高、影響正常生產(chǎn)流程等缺點(diǎn);較為先進(jìn)的方法主要是采用超重力除塵技術(shù)，但具有除塵工序復(fù)雜、成本高、易造成高爐煤氣管道腐蝕等問(wèn)題。實(shí)用新型CN 203768385 U公開(kāi)了一種高爐煤氣管道粉塵吹掃裝置，以氮?dú)鉃楣ぷ鹘橘|(zhì)，在氮?dú)庾⑷牍艿捞幵O(shè)置閥門(mén)，控制氮?dú)獾淖⑷?該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高爐煤氣管道沉積粉塵的高效吹掃，但該裝置不以蝶閥閥座密封面底部的沉積粉塵為清掃對(duì)象，無(wú)法實(shí)現(xiàn)該區(qū)域沉積粉塵的針對(duì)性清除。
[0004]上述已有的高爐煤氣管道沉積粉塵清除技術(shù)及裝置，均不能實(shí)現(xiàn)蝶閥閥座密封面底部沉積粉塵的高效性、自動(dòng)化、針對(duì)性和低成本清除。因此，有必要研制一種新型的蝶閥，可以對(duì)高爐煤氣管道蝶閥閥座密封面沉積粉塵進(jìn)行在線自動(dòng)清除，解決現(xiàn)有技術(shù)及裝置存在的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，該蝶閥能夠?qū)崿F(xiàn)高爐煤氣管道內(nèi)沉積粉塵的高效性、自動(dòng)化、針對(duì)性和低成本在線清除。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，包括閥板、閥座、閥體和閥桿，所述的閥體兩側(cè)法蘭均與高爐煤氣管道連接，其特征在于所述的閥體進(jìn)氣端的下半部分內(nèi)壁設(shè)有弧形風(fēng)管，所述的弧形風(fēng)管置于閥板和閥座的接觸面處，弧形風(fēng)管的弧形表面上設(shè)有風(fēng)孔，弧形風(fēng)管的兩端通過(guò)端蓋封閉，弧形風(fēng)管的中部設(shè)有直風(fēng)管，直風(fēng)管與弧形風(fēng)管連通，所述的直風(fēng)管穿過(guò)閥體的側(cè)壁，并且經(jīng)連接管與處于閥體外部的氮?dú)庠催B接，在氮?dú)庠春瓦B接管之間設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。
[0007]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的弧形風(fēng)管為不銹鋼材質(zhì)，弧形風(fēng)管的曲率半徑略小于閥板的外圈半徑，弧形風(fēng)管的弧度為100-150°，弧形風(fēng)管按照豎直平面左右對(duì)稱(chēng)分布。
[0008]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的風(fēng)孔包括兩個(gè)以上的徑向風(fēng)孔和軸向風(fēng)孔，徑向風(fēng)孔和軸向風(fēng)孔均等間距分布，所述的徑向風(fēng)孔設(shè)于弧形風(fēng)管曲率較小的內(nèi)側(cè)面，且徑向風(fēng)孔指向閥體的軸心，所述的軸向風(fēng)孔設(shè)有靠近閥板的側(cè)面上，且軸向風(fēng)孔指向閥座與閥體的交界處。
[0009]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的徑向風(fēng)孔和軸向風(fēng)孔交錯(cuò)布置。
[0010]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的壓力調(diào)節(jié)閥上設(shè)有用于調(diào)節(jié)氮?dú)膺M(jìn)給量的調(diào)節(jié)手輪，所述的調(diào)節(jié)手輪與壓力調(diào)節(jié)閥之間為旋轉(zhuǎn)式配合，在壓力調(diào)節(jié)閥的出口處設(shè)有壓力表。
[0011]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的直風(fēng)管與閥體側(cè)壁之間為金屬密封。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明通過(guò)在蝶閥內(nèi)部設(shè)置弧形風(fēng)管，弧形風(fēng)管與外部的高壓氮?dú)庠催B接，利用高壓氮?dú)鈱⒎e聚于閥體底部的沉積粉塵吹起，在管道內(nèi)高爐煤氣的流動(dòng)作用下，粉塵被吸走，從而達(dá)到粉塵自動(dòng)清除的效果，該清除裝置能夠解決現(xiàn)有粉塵清除技術(shù)存在的成本耗費(fèi)高、除塵工序復(fù)雜等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)蝶閥閥座密封面底部沉積粉塵的高效性、自動(dòng)化、針對(duì)性和低成本清除；另外，本發(fā)明中的清除裝置可以實(shí)現(xiàn)在線清除粉塵，只需利用外部的調(diào)節(jié)手柄來(lái)調(diào)節(jié)氮?dú)鈮毫Γ诖蜷_(kāi)閥門(mén)時(shí)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)沉積粉塵吹掃，不需要管道或設(shè)備停機(jī)，避免影響正常生產(chǎn)流程。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中弧形風(fēng)管結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖中:1、弧形風(fēng)管；1-1、徑向風(fēng)孔;1-2、直風(fēng)管；1-3、端蓋，1-4、軸向風(fēng)孔;2、連接管;3、壓力調(diào)節(jié)閥；3-1、調(diào)節(jié)手輪;4、氮?dú)庠?5、閥座;6、閥板;7、閥體;8、閥桿;9、高爐煤氣管道，
10、壓力表。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明具體涉及一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，如附圖1所示，該蝶閥具體包括閥板6、閥座5、閥體7、閥桿8以及在蝶閥上的自動(dòng)清灰裝置，閥體7兩側(cè)法蘭均與高爐煤氣管道9連接，形成蝶閥與高爐煤氣管道9的連接體，高爐煤氣即可通過(guò)蝶閥進(jìn)行控制。本發(fā)明的自動(dòng)清灰裝置包括弧形風(fēng)管1、氮?dú)庠?和壓力調(diào)節(jié)閥2，由于蝶閥的下半部分容易沉積粉塵，因此把弧形風(fēng)管I設(shè)置于閥體7進(jìn)氣端的下半部分，并固定于內(nèi)壁上，弧形風(fēng)管I置于閥板6和閥座5的接觸面處，即蝶閥閥座密封面。為了實(shí)現(xiàn)向著蝶閥閥座密封面處吹出高壓氮?dú)猓诨⌒物L(fēng)管I的弧形表面上設(shè)有風(fēng)孔，弧形風(fēng)管I的兩端通過(guò)端蓋1-3封閉，弧形風(fēng)管I的中部設(shè)有直風(fēng)管1-2，直風(fēng)管1-2與弧形風(fēng)管I連通，直風(fēng)管1-2穿過(guò)閥體7的側(cè)壁，并且與處于閥體7外部的氮?dú)庠?連接，在氮?dú)庠?和直風(fēng)管1-2之間設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥3。
[0016]上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)氮?dú)庠?為弧形風(fēng)管I供應(yīng)高壓氮?dú)猓捎谠O(shè)置弧形風(fēng)管的位置正好是粉塵易堆積區(qū)域，在閥板6打開(kāi)的情況下，這樣利用弧形風(fēng)管的風(fēng)口吹出的高壓氮?dú)?，將沉積粉塵吹起，在管道內(nèi)高爐煤氣的流動(dòng)作用下，粉塵被吸走，從而達(dá)到粉塵清除的效果。另外，本發(fā)明中的氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)是置于閥體7外部，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥3手動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣可以不影響高爐煤氣管道內(nèi)正常運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)在線清灰，避免影響正常生產(chǎn)流程，同時(shí)降低蝶閥的故障率。
[0017]本發(fā)明中的弧形風(fēng)管I為不銹鋼材質(zhì)，弧形風(fēng)管I的曲率半徑略小于閥板6的外圈半徑，弧形風(fēng)管I的弧度為100-150°，弧形風(fēng)管I按照豎直平面左右對(duì)稱(chēng)分布。不銹鋼材質(zhì)的弧形風(fēng)管I具有耐高溫、耐腐蝕的特性，用于高爐煤氣中，可以提高使用壽命。另外，弧形風(fēng)管I的弧度設(shè)定，是根據(jù)蝶閥中積灰聚集區(qū)域，在高爐煤氣靠近蝶閥時(shí)，具有沉降的趨勢(shì)，因此在閥體7的下半部分設(shè)置弧形風(fēng)管，其弧度控制在100-150°范圍內(nèi)，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分布，可以更好的對(duì)因重力沉降的積灰，在高壓氮?dú)獾淖饔孟麓灯?，避免沉降，從而?shí)現(xiàn)清灰的目的。
[0018]為了實(shí)現(xiàn)對(duì)蝶閥密封面處的積灰進(jìn)行清理，避免影響閥門(mén)開(kāi)啟與關(guān)閉，對(duì)風(fēng)孔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，如附圖2所示，風(fēng)孔包括兩個(gè)以上的徑向風(fēng)孔1-1和軸向風(fēng)孔1-4，徑向風(fēng)孔1-1和軸向風(fēng)孔1-4均等間距分布，徑向風(fēng)孔1-1設(shè)于弧形風(fēng)管I曲率較小的內(nèi)側(cè)面，且徑向風(fēng)孔1-1指向蝶閥的軸心，軸向風(fēng)孔1-4設(shè)有靠近閥板6的側(cè)面上，且軸向風(fēng)孔1-4指向閥座5與閥體7的交界處。利用徑向風(fēng)孔1-1對(duì)因重力沉降的積灰進(jìn)行吹起，利用軸向風(fēng)孔1-4對(duì)密封面處的積灰進(jìn)行吹掃，這樣在兩個(gè)關(guān)鍵部位布設(shè)風(fēng)孔，同時(shí)避免了積灰沉降以及積灰對(duì)閥門(mén)的卡死。
[0019]在附圖2中還可以清晰的看到，徑向風(fēng)孔1-1和軸向風(fēng)孔1-4交錯(cuò)布置，即在兩個(gè)徑向風(fēng)孔1-1之間設(shè)置一個(gè)軸向風(fēng)孔1-4，這樣布置是考慮弧形風(fēng)管I的結(jié)構(gòu)，而且要易于加工。
[0020]在附圖1中，在壓力調(diào)節(jié)閥3上設(shè)有用于調(diào)節(jié)氮?dú)膺M(jìn)給量的調(diào)節(jié)手輪3-1，調(diào)節(jié)手輪3-1與壓力調(diào)節(jié)閥3之間為旋轉(zhuǎn)式配合，在壓力調(diào)節(jié)閥3的出口處設(shè)有壓力表10。利用壓力調(diào)節(jié)閥3來(lái)控制除塵氮?dú)獾膲毫Υ笮∨c開(kāi)閉，設(shè)置手輪3-1，用來(lái)精確調(diào)控壓力調(diào)節(jié)閥3的進(jìn)給量，即精確控制除塵氮?dú)鈮毫Φ拇笮　?br>[0021]由于高爐煤氣的溫度較高，在直風(fēng)管1-2與閥體8側(cè)壁之間的密封副不能采用普通橡膠密封，因此選用金屬密封，直風(fēng)管1-2和閥體8之間固結(jié)，這樣避免了內(nèi)部的高爐煤氣不泄露，同時(shí)保證使用壽命。
[0022]下面結(jié)合附圖，以600mm三偏心蝶閥為例，對(duì)本發(fā)明的工作過(guò)程作詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1、圖2所示，本發(fā)明的核心部件是弧形風(fēng)管I，設(shè)置為不銹鋼材質(zhì)，其曲率半徑為290mm，弧度為120°，內(nèi)外徑分別為20 mm和26 mm;風(fēng)孔1_1的直徑為8mm，彼此間隔15°，均勻分布于弧形風(fēng)管I的徑向圓弧對(duì)稱(chēng)面兩側(cè)，共有8個(gè);直風(fēng)管1-2的內(nèi)外徑分別為19 mm和25 mm，分布于高爐煤氣管道9的內(nèi)外兩側(cè)，連接弧形風(fēng)管I和連接管2;弧形風(fēng)管端蓋1-3位于弧形風(fēng)管I的兩端，起到密閉弧形風(fēng)管I兩端的作用。弧形風(fēng)管I及直風(fēng)管1-2通過(guò)焊接的方式固定于蝶閥上游，即蝶閥閥板6的左側(cè)，高爐煤氣管道9的內(nèi)部，與閥座密封面5的間距為100 _，其中直風(fēng)管1-2貫穿于高爐煤氣管道9的內(nèi)外兩側(cè)。
[0024]煉鐵過(guò)程中產(chǎn)生的高爐煤氣由高爐頂部排放至高爐煤氣管道9，流經(jīng)蝶閥閥板6時(shí)，混雜的粉塵受到阻礙，逐步沉降于蝶閥密封面5的底部。如不及時(shí)清除，在水蒸氣的作用下，容易產(chǎn)生板結(jié)，堵塞蝶閥閥板6的開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致蝶閥壓力調(diào)節(jié)功能的失效。根據(jù)高爐煤氣管道9內(nèi)高爐煤氣壓強(qiáng)0.25Mpa，以及粉塵在蝶閥閥板密封面5底部的沉降規(guī)律，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥3將氮?dú)庠?的出口壓力調(diào)節(jié)為0.25?0.30MPa，每隔固定時(shí)間(3小時(shí))，充氮?dú)?0S。在高壓氮?dú)獾臎_擊作用下，沉積于蝶閥閥板密封面5底部的粉塵被沖散，并在高爐煤氣的流動(dòng)作用下，穿過(guò)蝶閥，到達(dá)蝶閥下游，從而實(shí)現(xiàn)高爐煤氣管道蝶閥閥座密封面底部沉積粉塵自動(dòng)清除的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，包括閥板(6)、閥座(5)、閥體(7)和閥桿(8)，所述的閥體(7)兩側(cè)法蘭均與高爐煤氣管道(9)連接，其特征在于所述的閥體(7)進(jìn)氣端的下半部分內(nèi)壁設(shè)有弧形風(fēng)管(1)，所述的弧形風(fēng)管(I)置于閥板(6)和閥座(5)的接觸面處，弧形風(fēng)管(I)的弧形表面上設(shè)有風(fēng)孔，弧形風(fēng)管(I)的兩端通過(guò)端蓋(1-3)封閉，弧形風(fēng)管(I)的中部設(shè)有直風(fēng)管(1-2)，直風(fēng)管(1-2)與弧形風(fēng)管(I)連通，所述的直風(fēng)管(1-2)穿過(guò)閥體(7)的側(cè)壁，并且經(jīng)連接管(2)與處于閥體(7)外部的氮?dú)庠?4)連接，在氮?dú)庠?4)和連接管(2)之間設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，其特征在于所述的弧形風(fēng)管(I)為不銹鋼材質(zhì)，弧形風(fēng)管(I)的曲率半徑略小于閥板(6)的外圈半徑，弧形風(fēng)管(I)的弧度為100-150°，弧形風(fēng)管(I)按照豎直平面左右對(duì)稱(chēng)分布。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，其特征在于所述的風(fēng)孔包括兩個(gè)以上的徑向風(fēng)孔(1-1)和軸向風(fēng)孔(1-4)，徑向風(fēng)孔(1-1)和軸向風(fēng)孔(1-4)均等間距分布，所述的徑向風(fēng)孔(1-1)設(shè)于弧形風(fēng)管(I)曲率較小的內(nèi)側(cè)面，且徑向風(fēng)孔(1-1)指向閥體(7)的軸心，所述的軸向風(fēng)孔(1-4)設(shè)有靠近閥板(6)的側(cè)面上，且軸向風(fēng)孔(1-4)指向閥座(5)與閥體(7)的交界處。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，其特征在于所述的徑向風(fēng)孔(1-1)和軸向風(fēng)孔(1-4)交錯(cuò)布置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，其特征在于所述的壓力調(diào)節(jié)閥(3)上設(shè)有用于調(diào)節(jié)氮?dú)膺M(jìn)給量的調(diào)節(jié)手輪(3-1)，所述的調(diào)節(jié)手輪(3-1)與壓力調(diào)節(jié)閥(3)之間為旋轉(zhuǎn)式配合，在壓力調(diào)節(jié)閥(3)的出口處設(shè)有壓力表(10)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高爐煤氣管道的在線除塵式蝶閥，其特征在于所述的直風(fēng)管(1-2 )與閥體(8 )側(cè)壁之間為金屬密封。
【文檔編號(hào)】B08B5/02GK105889525SQ201610452238
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】王立新, 黃風(fēng)山, 韓志杰
【申請(qǐng)人】河北科技大學(xué)