专利名称：节能节水长寿型热风阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高炉热风炉系统阀门，特别涉及一种节能节水长寿型热 风阀。
技术背景热风阀是高炉热风炉管道中必不可少的设备。在高炉炼铁中，所有送往 高炉的热风都要经过热风阀。在热风炉送风期，热风阀打开，在热风炉燃烧 期，热风阀关闭，使热风炉和热风管道隔离开。阀门长期承受热对流、热辐射，温度高达120(TC 145(TC，是高炉设备中工作环境最恶劣的设备之一， 超高的温度使得阀门必须通过冷却才能正常工作。特殊的工作环境导致阀门 结构体积大、重量大，需要消耗大量的冷却水，冷却水道的布置直接影响阀门的寿命。同时，冷却水冷却阀门会带走大量热量，造成能源浪费。因此如 何降低冷却水量，节省资源，提高阀门寿命，对于能源节约、高炉系统的发 展来说，尤为重要。 发明内容本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足，提供一种节能节水长 寿型热风阀。传统的热风阀门，阀体、阀盖一般都为两层结构，中间为冷却水，通过 冷却水带走热量，保证阀门钢构体的正常工作，这样冷却水势必带走大量的 热量。按照本实用新型，阀门除了密封面因直接暴露在热风中而采用水冷却 外，其余位置都采用保温隔热材料保护阀门钢构体，具体是在阀门的内壁除 了耐火材料外，耐火材料与钢构体间增加一层高热阻的绝热材料，这样减少 了以前单靠水冷却，造成的严重的能源损失；同时，因为取消了原来的夹层 结构，阀门设计中有足够的空间以加强阀体、阀盖的刚度，而耐火材料与钢 构体间柔软的绝热材料，除了能隔断内部的高温外，还可以有效的缓冲内部 耐火材料的变形，以防止耐火材料的挤压变形脱落。阀体的冷却水道的设 置，采用密封位置环形长条截面水道， 一方面阀门通风位置得到了有效的冷 却，另一方面阀体的刚度得到了加强，且冷却水量大大的减少。按照本实用新型，热风阀阀板的结构也做了较大的改变，阀板主要由板 芯和两个水道组焊而成，为了加强耐火材料的作用，阀板的整体厚度增加， 板芯与耐火材料间增加一层高热阻的绝热材料，取消以前的"盘香式"冷却 水道，在板芯上开出截面面积较小的冷却水道，阀板的冷却水先进入密封侧 的水圈，再经过非密封侧，最后从板芯中环绕"N形"圈从出水口排除。这 样的设计优点在于，阀板的结构比以前简单，避免了因为焊接等其它原因造 成阀板失效的机率，同时，减少冷却水量，加强耐火绝热材料的作用，使得 能源损失得到了有效的控制。本实用新型中，对于阀杆密封装置也做了较大程度的改进，由于取消了 阀盖上密封装置的水冷却，将密封装置尽可能的露在大气中，因为阀杆为中 空结构，中间通冷却水，可由此带走密封装置的热量，使密封装置长期处于 接近大气温度的气氛中，保证密封装置的安全可靠。密封装置内部结构方 面，下部的硬密封，实现阀门的部分密封及阀杆的浮动，上部的软密封，实 现阀门的全部密封和浮动，外压盖与密封箱间的螺纹连接方式，方便软填料 的更换。对于本实用新型，均采用ANSYS软件进行了有限元分析，分析结果显 示，改进后的新设计，阀门的外表温度可控制在15(TC以内，阀门的热量损 失比以前传统结构大大减少(以前热风通过时，由于水冷的原因，风温降低 约为8°C;新结构中可使风温降低控制在2"C以内)，对于阀门的冷却水量 的消耗可控制在以前的1/3以内。本实用新型具有节能、节水、长寿的特点。
图1是本热风阀结构主视图；图2是图l的左视图；图3是本热风阀的阀体部件图；图4是图3的局部放大图；图5是本热风阀的阀板部件图；图6是图5的左视剖视图；图7是本热风阀的阀盖部件图；图8是本热风阀阀杆密封装置装配图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行说明。附图1、附图2给出了本实用新型热风阔的整体结构形式，其主要由阀体〔1)、阀板(2〕、阀盖(3〕以及阀杆密封装置(4〕四部分组成。如图3、图4显示的，本热风阔阀体〔1〕的钢构体为单层结构，主要 由锻件制成的冷却水腔〔5〕和铸件法兰〔6〕及钢壳外套〔7〕组焊而成， 在其内表面设置有绝热材料层(9〕，在绝热材料层〔9)的内表面设置耐火 材料层〔8〕。如图5、图6显示的，本热风阀阀板〔2〕的钢构体主要由板芯〔11〕 和两个锻件水腔(12〕组焊而成，在板芯表面设置有绝热材料层〔14〕，在 绝热材料层的外表面设置有耐火材料层〔13〕。如图7显示的，本热风阀阀盖〔3〕的钢构体由单层的钢件外套(15〕 构成，在其内表面设置有绝热材料层〔17〕，在绝热材料层的内表面设置耐 火材料层〔16〕。如附图1、图2、图3、图4、图6和图7显示的，阀体〔1〕、阀板 〔2〕、阀盖〔3〕的绝热材料层和耐火材料层靠锚固钉〔10〕固定在其钢构 体上。如图8显示的，本热风阀的密封装置〔4〕包括置于下部的硬密封和置 于上部的软密封两部分，其下部的硬密封由密封箱(18〕和浮动环〔19〕组 成，实现部分密封及阀杆的浮动；上部的软密封由填料盒(20〕、软填料 (21〕及内压盖〔22〕组成，实现阀杆的全部密封和全部浮动，顶部的外压 盖(23〕与密封箱〔18〕间采用螺纹连接，方便软填料的更换。
权利要求1. 一种节能节水长寿型热风阀，它包括有由钢构体与表面耐火材料层组成的阀体〔1〕、阀板〔2〕、阀盖〔3〕以及阀杆密封装置〔4〕，其特征在于在阀体、阀板、阀盖的钢构体与表面耐火材料层之间分别设置有绝热材料层〔9〕、〔14〕、〔17〕。
2、 根据权利要求1所述的节能节水长寿型热风阀，其特征在于阀体 〔1〕的钢构体由单层的钢壳外套〔7〕与锻件的环形水腔(5〕及铸件的圆法兰〔6〕组焊构成。
3、 根据权利要求1所述的节能节水长寿型热风阀，其特征在于阀板 〔2〕的钢构体由整体结构的阀板板芯〔11〕和两个锻件环形水腔〔12〕组焊构成。
4、 根据权利要求1所述的节能节水长寿型热风阀，其特征在于阀盖〔3〕的钢构体由单层的钢件外套(15〕构成。
5、 根据权利要求1所述的节能节水长寿型热风阀，其特征在于密封装置〔4〕由设置于下部的硬密封和设置于上部的软密封构成，其硬密封由 密封箱〔18〕和与之装配的浮动环(19〕组成，软密封由填料盒〔20〕和与 之装配的软填料〔21〕及内压盖〔22〕组成，顶部的外压盖(23〕与密封箱 〔18〕间采用螺纹连接。
专利摘要本实用新型提供了一种安装在热风炉系统热风管道上用于切断热风的节能节水长寿型热风阀，它由阀体、阀板、阀盖及密封装置四部分组成，其特点是阀体、阀盖改变了传统的双层钢板结构，增加绝热材料层保护钢板；阀板改变以往的“盘香式”结构，改用“N形”结构，增加绝热材料层保护。目的在于减少能量损失，节约冷却水，增强阀门的刚度，延长阀门使用寿命。对于阀门的密封结构进行优化，密封可靠，便于操作。本实用新型具有节水、节能、长寿的特点。
文档编号C21B9/12GK201095642SQ200720142640
公开日2008年8月6日 申请日期2007年4月5日 优先权日2007年4月5日
发明者周永利, 孟翠娥, 陈晓光, 顷永宏, 马学东 申请人:秦皇岛冶金机械有限公司