专利名称：适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金炼铁技术领域，尤其涉及一种适用于高温炉料的高炉料流调节阀装直。
背景技术：
料流调节阀是炼铁生产工艺线上重要的设备之一，布置在料罐的下方，下密封阀的上方，其主要作用就是对料罐的料流进行调节，以满足布料器的布料要求。对于高炉料流调节阀的阀板结构以及阀板驱动方式，目前有多种结构形式。目前对于高炉料流调节阀多采用单个油缸驱动，驱动油缸安装于阀体上，通过驱动油缸的旋转带动位于下料内衬板下方的阀板旋转至一定位置，使下料内衬板下方张开一个料口，高炉炉料就从此料口中落入高炉中。此种方式很难对料罐中的料流实现精确调节。另外，由于采用单个阀板进行料流调节，料流偏析较大，无法实现料流的精确对中补偿。另外，目前也有技术方案采用一个油缸驱动一个中间长轴，中间长轴分别带动左右两侧的连杆机构反向运动实现一对阀板的张开与闭合，从而实现料流的调节。这种结构下每一阀板在驱动侧的悬吊臂上需要支承非驱动侧悬吊臂，因而需要严格计算和设计前向阀板的和后向阀板在同一侧的各悬吊臂之间的轴向间距及各悬吊臂倾斜角度以避免同侧的悬吊臂相互交叉碰撞，设计、制造及安装工艺复杂，且存在较大误差，难以实现料流的精确控制。另外，这种结构下驱动机构的中间长轴较长，加工困难，成本较大。此外，由于采用单个紧凑型单油缸驱动，受自身阀板大小的影响，仅适用于容量不大的高炉工况，且左右两侧由于机构设计误差，无法使料流下料完全对中，存在一定的偏析。最后，各阀板悬吊臂与各侧传动轴连接均采用螺钉连接，很难适应高温炉料的工作工况。此外，一般情况下，料罐中的炉料为冷态，然而，目前的料流调节阀仅针对常规冷料设计，对于高温炉料时，由于没有必要的防护冷却设计，整体结构过于单薄。因而，常规设计的料流调节阀对于高温炉料没有可适性。当高炉上料系统运输的为热态高温炉料时，整个高炉系统各部件内部都须进行隔热防护设计。否则，各部件表面的温度会非常高，直接影响操作安全。如何使料流调节阀装置的相关部件在高温环境中能正常运行、并实现此装置的设计功能，这确实是一个相当棘手的设计难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述存在的技术问题，提供一种适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，体积小且结构稳固，便于安装且能方便精确对料流进行调节控制，布置方便，可同时适用于并罐高炉和串罐高炉；能有效解决高温环境下密封件的高温防护问题，切实降低运行故障发生率。为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案
一种适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，主要包括阀体、阀体内的内外阀板、内壳体及耐磨衬板、传动轴及油缸驱动装置；其特征在于阀体外部两侧各设置一个驱动装置，各侧驱动装置单独连接一根传动轴，两传动轴直线相对地分别伸入阀体中，各侧传动轴的端头往内均依次连接外阀板和内阀板；外阀板左端通过花键与左侧传动轴的内侧端连接，外阀板右端支承在右侧传动轴的内侧端上；内阀板左端支承在左侧传动轴的内侧端上，内阀板右端通过花键与右侧传动轴的内侧端连接；内外阀板前后扣合、与内壳体和耐磨衬板的下端相匹配形成的阀腔开口朝下；在开启过程中内阀板与外阀板前后开口对称。按上述技术方案，外阀板左端和内阀板右端各自通过花键套与所在侧传动轴上的花键连接；内阀板左端和外阀板右端各自通过轴套支承在所在侧传动轴上；各花键套和各轴套分别固定在所在侧阀板的中心；各侧传动轴内侧端均固定连接一个轴端挡板；内阀板右端与外阀板右端之间设有轴向间隙，外阀板右端与右侧吹扫通道间也设有轴向间隙，外阀板右端与内阀板右端在阀板受热变形时能够在右侧传动轴上轴向右移，而外阀板左端与内阀板左端均轴向固定。按上述技术方案，各侧传动轴的外侧端中心开有一个盲孔状水冷通道，在此孔中位于孔口处装入旋转接头，旋转接头通过轴向设置的第一螺栓组件与传动轴连接在一起； 旋转接头设置进出水接入口，并与轴中心的水冷通道形成冷却循环通道。按上述技术方案，阀体中部主体内壁上设置隔热保温材料，隔热保温材料中埋设吹扫装置并为吹扫装置预留吹扫孔及吹扫路径；所述吹扫装置为多个独立平行设置并以传动轴中心为旋转中心的环形通道，环形通道的一端从环形伸出并穿过阀体与外面送气装置连接；环形通道上间隔设置吹气孔，吹气孔分别通过吹扫路径到达设定吹扫区域。按上述技术方案，吹扫装置主要由两个独立并行的吹扫通道构成；第一、二吹扫通道各自由钢管盘成一个以传动轴的中心为旋转中心环形通道，环形通道一端从环形上伸出穿过阀体与外面送气装置连接；第一、二吹扫通道通分别通过第一和第二钢板焊接于阀体中部主体上；第一和第二钢板固定于阀体内壁上；第一吹扫通道上对着高温炉料一侧，沿圆形通道的周向方向均匀间隔开设有多个圆锥体状长孔，每个圆锥体长孔的两个圆中心分别与第一吹扫通道相垂直的竖直和水平中心线呈夹角设置；第二吹扫通道对着高温炉料一侦牝沿圆形通道的周向方向每隔一段设定距离开设两个圆锥体孔，该两个圆锥体的孔圆中心分别与第二吹扫通道相垂直的竖直和水平中心线呈夹角设置。按上述技术方案，各侧传动轴通过轴承座固定在阀体上，在各侧传动轴由外往内穿过轴承座且与轴承座最邻近的台阶上，设置一个固定座，固定座通过螺钉组件与传动轴相连；在固定座的内侧与传动轴之间填充隔热保温材料。按上述技术方案，轴承座大法兰外侧铸造出一个凸台，在此凸台上开有两个孔进水孔和出水孔；在轴承座靠近高炉炉料侧开有轴承座冷却水槽，此轴承座冷却水槽中部设置有一个隔板，进水孔和出水孔分别紧邻隔板设置并位于隔板两侧。按上述技术方案，阀体中部主体上下端均设置将高炉料流调节阀装置固定连接在高炉上的法兰，上法兰与下法兰均设置水冷外壁，各法兰的水冷外壁均沿阀体中部主体中心旋转形成一个环形空间，空间中间均设置一个隔水板，进水口和出水口分别紧邻隔水板设置并位于隔水板两侧。按上述技术方案，内壳体及耐磨衬板主要由上耐磨衬板、下耐磨衬板及内壳体组成；内壳体由上下两部分组成，上部为漏斗壳体，下部为筒体；漏斗壳体上分别开设有各自周向均布的螺栓孔、长方孔及四个方孔；漏斗壳体外壁分别设计有两圈上下间隔的整圆周的凸台；螺栓孔穿过上圈凸台；上耐磨衬板为能够置于内壳体的上部漏斗壳体中的圆锥状环体，每个上耐磨衬板的外壁有两个小凸台和一个上耐磨衬板挂耳，凸台与内壳体的螺栓孔紧密贴合，上耐磨衬板挂耳穿过内壳体上的长方孔、并配合螺栓孔中的螺栓组件将内壳体与上耐磨衬板连为一体；上耐磨衬板加工成多片，每片之间都留有容纳上耐磨衬板受热膨胀的间隙；每个上耐磨衬板的内壁设有吊耳；下耐磨衬板为可放置入内壳体的下部筒体中的筒体壳，下耐磨衬板筒体壳上缘外壁周向均布四个凸出块，下耐磨衬板通过凸出块插入内壳体的四个方孔中与内壳体连接。按上述技术方案，各传动轴通过两个并列的轴承设置在轴承座中，两轴承间通过隔环隔开；轴承座的内侧最外沿通过第四螺栓组件与阀体中部主体连接，且轴承座内侧面上设置第一 O形密封圈与阀体中部主体密封；轴承座的内侧壁沿通过第二螺栓组件与内侧第一挡盖连接，第一密封件设置在传动轴、轴承座以及第一挡盖之间；轴承座的外侧最外沿通过第三螺栓组件与第二挡盖连接，且轴承座外侧面上设置第三O形密封圈与第二挡盖密封；第二挡盖的外侧面通过第二螺栓组件与外侧第一挡盖连接，外侧第一挡盖的中心内部与传动轴之间还设置隔圈，第二密封件设置在隔圈与外侧第一挡盖之间的空间内；隔圈的 内侧端与外侧轴承的内圈抵接，隔圈的外侧端伸出外侧第一挡盖外侧端并抵接在驱动臂的中心环内侧端；传动轴固定在驱动臂的中心环中，且穿过驱动臂的中心环后依次设置垫块、止动垫片和大螺母。按上述技术方案，各油缸驱动装置中，油缸头部通过销轴与驱动臂连接在一起，油缸中部耳轴通过油缸耳轴座盖与油缸支座铰接在一起，油缸支座焊接于阀体中部主体。由于工作环境的特殊性，在进行适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置设计时，需采用冷却、吹扫及防辐射等高温防护措施，尽可能地降低料流调节阀相关部件的局部温度，使各部件均在耐受温度范围内工作，从而使料流调节阀整体达到设计功能，这对料流调节阀的使用寿命及可靠性都有极大的帮助。本发明采用冷却、吹扫及防辐射等高温防护措施，开发了一种适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，能使密封件局部温度不致过高，能有效地对相关零部件进行保护，保障设备的安全运行。本发明具有以下优点和积极效果
(I)相对传统设计而言，阀体法兰采用水冷、在阀体内设置隔热和吹扫结构，传动轴采用水冷结构，有效降低传动轴及阀板高温受热导致的变形影响；适用高温炉料的下料工况，能有效在高温下对相关零部件局部进行防护，降低局部温度，连接效果较好。采用水循环冷却、吹扫及防辐射措施，使高温端的密封件能在正常工况下工作，有效地防止高炉煤气的溢出，能保证高温环境下高炉生产的安全性。(2)采用双油缸位于两侧单独进行驱动，两侧阀板与各侧传动轴连接不相互干涉，设计、制造及安装流程简化，布置方便、体积小且结构稳固，便于对料流进行调节控制，控制简单，传动精确，能较好的避免产生较大的料流偏析现象；可同时适用于并罐高炉和串罐高炉。(3)本发明各侧传动轴与阀板高温下连接可靠，能通过自身的补偿对局部热膨胀进行吸收，不会形成局部内应力；各轴与阀板连接结构中，由于采用花键将各阀板与轴分别连接，一方面便于方便拆装，对中性好，能传递较大的扭矩，能适应大容量高炉对料流调节的强烈需要，另一方面，当整个阀板受热变形时，在连接处，花键由于自身补偿功能可以吸收一部分的热膨胀变形，而现有技术中采用螺钉这种硬连接的方式将各阀板上的悬吊臂与传动轴连接，不能对高温下零部件的热膨胀进行自我补偿，有可能还会形成更大的内应力，因而这种螺钉连接不适合用于高温炉料的高炉工况。此外，当整个阀板受热变形时，由于外阀板与内阀板的右侧也即两阀板与右侧传动轴连接处自由，可以整体沿右侧传动轴轴向微小运动，从而实现整体热膨胀的变形缓冲。(4)阀板与轴采用花键轴套连接，较好地避免整体更换的成本损失；连接装配更换快捷，铺设施工容易，安全性高，降低了操作工人的劳动强度和高温下更换零部件时的人身风险。
图I是根据本发明实施的料流调节阀装置结构示意图(立体图)； 图2是本发明的料流调节阀装置局部剖面图(左侧)；
图3是本发明的料流调节阀装置的局部剖面图(左右两侧)；
图4是图2的C局部轴承座与轴装配部分放大 图5是图2的A局部放大 图6是图2的B局部放大 图7是图5的K向局部视 图8是本发明的轴承座的进出水口布置示意 图9是本发明的第一吹扫通道19和第二吹扫通道22的周向布局 图10是本发明的下耐磨衬板三维示意 图11是本发明的内壳体三维示意 图12是本发明的上耐磨衬板三维示意 图13是本发明的左侧传动轴与两阀板连接结构示意图(图3的局部P放大图)；
图14是本发明的右侧传动轴与两阀板连接结构示意图(图3的局部M放大图)。
具体实施例方式以下结合附图1-14和以下实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。如图1-14，根据本发明实施的适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置主要由阀体、油缸驱动装置(或者也可以换为电机驱动装置)、轴承座装配、吹扫装置、衬板装配及阀板装配等组成。如图I和2，阀体由阀体中部主体5、上法兰I、上法兰进出水口 2、上法兰水冷外壁18、下法兰水冷外壁27、下法兰进出水口 6及下法兰7相互焊接而成。上法兰I和下法兰7圆周上开有螺栓孔，使料流调节阀装置，能够通过螺栓组件与上部、下部其它零部件相连。如图I和4，上法兰水冷外壁18沿阀体中部主体5中心旋转形成一个中空环形空间，在此中空环形空间中焊接一块直角三角形钢板，直角三角形钢板的一个直角边焊于上法兰I的下方，另一个直角边焊接于阀体中部主体5上。上法兰进出水口 2由两个钢管焊接于上法兰水冷外壁18上，一个为进水口，一个为出水口，分别位于用来分隔上法兰水冷外壁18旋转生成的中空环形空间的直角三角形钢板的两侧并紧邻该钢板设置，这样当冷水从进水口进入后，沿上法兰水冷外壁18周向流动一周后再通过出水口流出，形成一个封闭的循环水路，从而起到局部降温的作用。同样，下法兰水冷外壁27也沿阀体中部主体5中心旋转形成一个中空环形空间，在此中空环形空间中焊接一块直角三角形钢板，直角三角形钢板的一个直角边焊于下法兰7的上方，斜边焊接于阀体中部主体5上；下法兰进出水口 6由两个钢管焊接于下法兰水冷外壁27上，一个为进水口，一个为出水口，分别位于用来分隔下法兰水冷外壁27旋转生成的中空环形空间的直角三角形钢板的两侧并紧邻该钢板设置，这样当冷水从进水口进入后，沿下法兰水冷外壁27周向流动一周后再通过出水口流出，形成一个封闭的循环水路，从而起到局部降温的作用。安全销支架11焊于阀体上，安全销支架11上开有一个可以插入安全销12的通 孔。油缸驱动装置分别位于料流调节阀装置成直线相对的左右两侧。左右两侧油缸设置方式相同，油缸3头部通过销轴24与驱动臂9连接在一起，油缸3中部耳轴通过油缸耳轴座盖10与油缸支座4铰接在一起，油缸支座4焊接于阀体中部主体5。如图4-6，轴承座装配结构左右相同，均主要由第一螺栓组件23、第二螺栓组件30、第一密封件31、第一 O形密封圈32、轴承33、隔环34、第一挡盖35、第二 O形密封圈36、大螺母37、止动垫片38、旋转接头39、垫块40、隔圈41、第二密封件42、第三螺栓组件43、第三O形密封圈44、第二挡盖45、轴承座46、第四螺栓组件47及两侧传动轴48. I和48. 2等组成。各传动轴48. I (或48. 2)通过两个并列的轴承33设置在轴承座46中，两轴承33间通过设置在轴承座46内的隔环34隔开；轴承座46的内侧最外沿通过第四螺栓组件47与阀体中部主体5连接，且轴承座46内侧面上设置第一 O形密封圈32与阀体中部主体5密封；轴承座46的内侧壁沿通过第二螺栓组件30与内侧第一挡盖35连接，第一密封件31设置在传动轴48. I (或48. 2)、轴承座46以及第一挡盖35之间；轴承座46的外侧最外沿通过第三螺栓组件43与第二挡盖45连接，且轴承座46外侧面上设置第三O形密封圈44与第二挡盖45密封；第二挡盖45的外侧面通过第二螺栓组件30与外侧第一挡盖35连接，夕卜侧第一挡盖35的中心内部与传动轴48. I (或48. 2)之间还设置隔圈41，第二密封件42设置在隔圈41与外侧第一挡盖35之间的空间内；隔圈41的内侧端与外侧轴承33的内圈抵接，隔圈41的外侧端伸出外侧第一挡盖35外侧端并抵接在驱动臂9的中心环内侧端；传动轴48. I (或48. 2)固定在驱动臂9的中心环中，且穿过驱动臂9的中心环后依次设置垫块40、止动垫片38和大螺母37。其中第一密封件31、第一 O形密封圈32、第二 O形密封圈36、第三O形密封圈44及第二密封件42主要是防止高炉煤气散发出来造成安全事故。如图2-4，各传动轴48. I (或48. 2)位于阀体外的一端中心开有一个未全部穿透的孔或盲孔，在此孔中的孔口处装入旋转接头39，旋转接头39通过轴向设置的第一螺栓组件23与48. I (或48. 2)连接在一起。通过旋转接头39的进出水形成一个冷却循环过程，从而达到冷却传动轴及轴附件温度的目的。在各传动轴48. I (或48. 2)往内伸出轴承座46且与轴承座46最邻近的台阶上，设置一个固定座50，固定座50通过螺钉组件与传动轴相连。在固定座50的内侧与传动轴之间填充隔热保温材料17，用以保证局部位置高炉煤气通气较小，便于通过气帘进行局部温度隔热保护。如图2-4，阀板装配由内阀板29与外阀板28组成。外阀板28通过外阀板花键59与左侧传动轴48. I连接在一起，内阀板29通过内阀板花键60与右侧传动轴48. 2连接在一起，阀板开口朝下设置且与内壳体16和下耐磨衬板14的下端相匹配形成容纳料流的阀腔(图4和5均省略未示出)，外形可以做成弧形、也可以做成菱形等其它形式，但需保证内阀板29与外阀板28在开启过程中前后开口尽量对称，以保证高炉炉料的料流偏析较小。在两阀板闭合时，内阀板29与外阀板28必须保证完全闭合，无开口，防止高炉炉料溢出。如图3和13，阀体内，左侧传动轴48. I右端部(内侧端)由外往内均依次连接外阀板28和内阀板29。外左侧传动轴48. I与各阀板的连接结构为外阀板28中心与左侧传动轴48. I连接处开成阶梯形孔，第一花键内套66外壁贴着着外阀板28的阶梯形孔内壁焊接于该孔中；左侧传动轴48. I的内侧端外周与外阀板28连接处加工成周向外阀板花键59，第一花键内套66的内壁通过外阀板花键59与左侧传动轴48. I连接固定。在第一花键内套66径向中部沿传动轴周向均布有三个圆柱销67，圆柱销67沿传动轴轴向由左至右一头插入第一花键内套66相应孔中，另一头插入外阀板28相应的孔中。其主要作用是用来加强第一花键内套66与外阀板28的局部连接强度。当花键有局部磨损时，可以将第一花键内套66拿开后重表换入新的第一花键内套66，从而避免于将整个外阀板28进行更换。内阀板29中心与右侧传动轴48. 2的连接处也开成阶梯形孔，在此孔中穿设入第一轴套65， 通过沿传动轴周向均匀分布的销钉64将内阀板29与第一轴套65固定在一起；左侧传动轴48. I的内侧端伸入第一轴套65中，内阀板29通过第一轴套65支撑在左侧传动轴48. I上而不由左侧传动轴48. I驱动。在左侧传动轴48. I的右端面安装有第一挡板62，通过第一螺钉组件63将第一挡板62与左侧传动轴48. I固定在一起。由此，左侧传动轴48. I通过外阀板花键59的固定连接驱动外阀板28前后翻动。如图3、14，阀体内，右侧传动轴48. 2的左端部(内侧端)由外往内均依次连接外阀板28和内阀板29。右侧传动轴48. 2与各阀板的连接结构为外阀板28中心与右侧传动轴48. 2的连接处开成阶梯形孔，在此孔中穿设入第二轴套70，通过沿传动轴周向均匀分布的第一螺钉组件71将外阀板28与第二轴套70固定在一起；右侧传动轴48. 2穿过第二轴套70，外阀板28通过第二轴套70支撑在右侧传动轴48. 2上而不由右侧传动轴48. I驱动。内阀板29中心与右侧传动轴48. 2连接处也开成阶梯形孔，第二花键内套69外壁贴着内阀板29的阶梯形孔内壁焊接于该孔中；右侧传动轴48. 2的内侧端外周与外阀板28连接处加工成周向内阀板花键60，第二花键内套69的内壁通过内阀板花键60与右侧传动轴48. 2连接固定。在第二花键内套69径向中部沿传动轴周向均布有三个圆柱销67，圆柱销67沿传动轴轴向由右至左一头插入第二花键内套69相应孔中，另一头插入内阀板28相应的孔中。其主要作用是用来加强第二花键内套69与内阀板29的局部连接强度。当花键有局部磨损时，可以将第二花键内套69拿开后重表换入新的第二花键内套69，从而避免于将整个内阀板29进行更换。在右侧传动轴48. 2的左端面安装有第二挡板68，通过第一螺钉组件63将第二挡板68与右侧传动轴48. 2固定在一起。由此，右侧传动轴48. 2通过内阀板花键60的固定连接驱动内阀板29前后翻动。在图3、13和14所示的各轴与阀板连接结构中，当左侧传动轴被驱动后，通过花键连接带动外阀板旋转，而内阀板通过轴套与左侧传动轴形成支撑连接。当右侧传动轴被驱动后，通过花键连接带动内阀板旋转，而外阀板通过轴套与右侧传动轴形成支撑连接。当两个轴相反转动时，则外阀板与内阀板分别向两边张开，从而形成料流调节。在图3、13和14所示的各轴与阀板连接结构中，由于采用花键将各阀板与轴分别连接，一方面便于方便拆装，对中性好，能传递较大的扭矩，能适应大容量高炉对料流调节的强烈需要，另一方面，当整个阀板受热变形时，一方面在连接处，花键由于自身补偿功能可以吸收一部分的热膨胀变形，而现有技术中采用螺钉这种硬连接的方式将各阀板上的悬吊臂与传动轴连接，不能对高温下零部件的热膨胀进行自我补偿，有可能还会形成更大的内应力，因而这种螺钉连接不适合用于高温炉料的高炉工况。此外，由于外阀板与内阀板的右端也即两阀板与右侧传动轴连接处自由，且内阀板右端与外阀板右端之间有设定的轴向间隙(该轴向间隙经测算，充分考虑热膨胀变形及受力)，外阀板右端与第二吹扫通道22之间也有一定的轴向间隙。内阀板右端与外阀板右端轴向间隙足够，当整个阀板受热变形时，外阀板左端与内阀板左端均轴向固定，内阀板右端沿右侧传动轴花键键槽向右轴向移动，外阀板右端向右轴向移动，且在此过程中内外阀板右端间、以及外阀板右端与吹扫通道间均不接触，从而实现外阀板与内阀板整体沿右侧传动轴轴向运动，实现整体热膨胀的变形缓冲。 如图2和3，阀体中部主体5与外阀板28间、以及阀体中部主体5与内壳体16间也填充隔热保温材料17，隔热保温材料17将第一吹扫通道19、第一钢板20、第二钢板21、第二吹扫通道22填埋于其中，并将需第一吹扫通道19及第二吹扫通道22的吹扫孔及吹扫路径预留出，便于对相应部位进行吹扫。吹扫装置通过吹扫冷气对阀体内及轴部件进行冷却。如图2、3、5_7、9所示，吹扫装置主要由第一吹扫通道19、第一钢板20、第二钢板21、第二吹扫通道22等组成。第一吹扫通道19和第二吹扫通道22各自由钢管盘成一个圆形通道，此圆形通道均以各侧传动轴48. I (或48. 2)的中心为旋转中心，并分别从圆形通道上伸出一段，以便与外面送气装置进行连接，如图9所示；如图4、5、7，第一吹扫通道19通过第一钢板20焊接于阀体中部主体5上，如图4、5、8，第二吹扫通道22通过第二钢板21焊接于阀体中部主体5上。外部送气装置通过第二吹扫通道的进气口 25、第一吹扫通道的进气口 26将气送到第一吹扫通道19和第二吹扫通道22中。第一吹扫通道19焊于通过第一钢板20上，第一吹扫通道19的圆形通道上，在对着高温炉料一侧，沿圆形通道的周向方向间隔开设有多个圆锥体状的长孔61，如图5、7所示，这些长孔沿圆周方向匀均间隔分布，如图9所示中圆周方向上若干个相交的中心线即代表圆锥体长孔的圆中心。如图5所示，每个圆锥体长孔61的两个圆中心分别与第一吹扫通道19竖直中心线和水平中心线呈一定的角度Φ1和Φ2，以保证能充分地吹扫到内阀板29与外阀板28相关部位，并在相应区域形成一道气帘，阻止高温煤气进入至第一挡盖35、第二螺栓组件30及轴的相近部位组成的区间内，不至在此处形成高温区，使密封件在安全环境下正常工作。如图6、9，第二吹扫通道22焊于通过第二钢板21上，在其对着高温炉料一侧间隔开设有两个圆锥体孔，这些孔沿圆周方向匀均分布；两个圆锥体孔圆中心分别与第二吹扫通道22竖直中心线和水平中心线呈一定的角度Φ3和Φ4，以保证能充分地吹扫到第一挡盖35、第二螺栓组件30及轴的相近部位，并在此区间形成一气帘，防止阀体内的高炉高温煤气经过此处，使密封件损坏。 如图8所示，轴承座46大法兰外侧铸造出一个凸台，在此凸台上开有两个孔进水孔a和出水孔b。如图4,在轴承座46靠近高炉炉料侧开有轴承座冷却水槽49,此轴承座冷却水槽49中也设置有一个隔板，将进水孔a和出水孔b分隔在隔板两侧，进水孔a从一侧通入冷却水，走完整个水槽的行程后，从另一侧的出水孔b流出，从而达到循环冷却功能。如图1、2、10_12，衬板装配由上耐磨衬板13、下耐磨衬板14及内壳体16等组成。如图13,内壳体16由上下两截组成,上截为漏斗壳体,下截为筒体；在内壳体16的漏斗壳体上分别开设有各自周向均布的螺栓孔54、长方孔53及四个方孔55 ;内壳体16漏斗壳体外壁分别设计有两圈上下间隔的整圆周的凸台52和56，这两个凸台主要起到加强筋的作用，凸台56也方便上耐磨衬板挂耳15的挂靠。螺栓孔54穿过凸台56。如图14，上耐磨衬板13为能够置于内壳体16的上部漏斗壳体中的圆锥状环体，每个上耐磨衬板13的外壁设计有两个小凸台57和一个上耐磨衬板挂耳15。凸台57保证每个上耐磨衬板13通过螺栓组件和螺栓孔54与内壳体16连为一体时的紧密贴合程度，不致于使每个上耐磨衬板13与内壳体16发生摆动。上耐磨衬板13加工成8片，每片之间都留有一定的间隙，保证上耐磨衬板13受热膨胀后能有足够的空间不发生干涉。每个上耐磨衬板13的内壁设计有吊耳58，需要吊走更换时，即可通过吊饵58将上耐磨衬板13吊走。上耐磨衬板挂耳15穿设过 内壳体16上的长方孔53，上耐磨衬板挂耳15的下部斜面搭靠在内壳体16的长方孔53周边，起到一定的支撑，并形成一个活连接状态。当上耐磨衬板13受热膨胀时，连接上耐磨衬板13和内壳体16的螺栓组件将上耐磨衬板13的上部固定，而下部则可以通过上耐磨衬板挂耳15的下部斜面进行一些补偿运动，不至于形成较大的热应力。如图10，下耐磨衬板14为可放置入内壳体16的下部筒体中的筒体壳，下耐磨衬板14筒体壳上缘外壁周向均布四个凸出块51,下耐磨衬板14通过凸出块51插入内壳体16的四个方孔55中完成与内壳体16的连接。当高炉热料下料时，上耐磨衬板13和下耐磨衬板14可以保护内壳体16不被磨损，当需要更换上耐磨衬板13或下耐磨衬板14时，即可根据相应的拆装与安装过程完成更换工作。左、右两侧油缸3分别各自驱动左、右两侧的驱动臂9，驱动臂9分别旋转带动传动轴48. I (或48. 2)旋转,通过传动轴分别带动内阀板29和外阀板28相对转动,形成一个开口，开口的大小可以通过控制油缸3的行程实现调节，从而达到高炉炉料的调节。同样，本实施例在不做任何更改和调整的情况下也适用于高炉炉料为冷料时的高炉料流调节装置。如果为减少成本而将本例中相关冷却、吹扫及防辐射等高温防护措施去掉，同样也适用于高炉炉料为冷料时的高炉料流调节装置。以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，如对工艺参数或装置做出的变动和改良仍属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，主要包括阀体、阀体内的内外阀板、内壳体及耐磨衬板、传动轴及油缸驱动装置；其特征在于阀体外部两侧各设置一个驱动装置，各侧驱动装置单独连接一根传动轴，两传动轴直线相对地分别伸入阀体中，各侧传动轴的端头往内均依次连接外阀板和内阀板；外阀板左端通过花键与左侦彳传动轴的内侦彳端连接，外阀板右端支承在右侧传动轴的内侧端上；内阀板左端支承在左侧传动轴的内侧端上，内阀板右端通过花键与右侧传动轴的内侧端连接；内外阀板前后扣合、与内壳体和耐磨衬板的下端相匹配形成的阀腔开口朝下；在开启过程中内阀板与外阀板前后开口对称。
2.根据权利要求I所述的适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，其特征在于外阀板左端和内阀板右端各自通过花键套与所在侧传动轴上的花键连接；内阀板左端和外阀板右端各自通过轴套支承在所在侧传动轴上；各花键套和各轴套分别固定在所在侧阀板的中心；各侧传动轴内侧端均固定连接一个轴端挡板；内阀板右端与外阀板右端之间设有轴向间隙，外阀板右端与右侧吹扫通道间也设有轴向间隙，外阀板右端与内阀板右端在阀板受热变形时能够在右侧传动轴上轴向右移，而外阀板左端与内阀板左端均轴向固定。
3.根据权利要求I或2所述的适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，其特征在于各侧传动轴的外侧端中心开有一个盲孔状水冷通道，在此孔中位于孔口处装入旋转接头，旋转接头通过轴向设置的第一螺栓组件与传动轴连接在一起；旋转接头设置进出水接入口，并与轴中心的水冷通道形成冷却循环通道。
4.根据权利要求3所述的适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，其特征在于阀体中部主体内壁上设置隔热保温材料，隔热保温材料中埋设吹扫装置并为吹扫装置预留吹扫孔及吹扫路径；所述吹扫装置为多个独立平行设置并以传动轴中心为旋转中心的环形通道，环形通道的一端从环形伸出并穿过阀体与外面送气装置连接；环形通道上间隔设置吹气孔，吹气孔分别通过吹扫路径到达设定吹扫区域。
5.根据权利要求4所述的适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，其特征在于吹扫装置主要由两个独立并行的吹扫通道构成；第一、二吹扫通道各自由钢管盘成一个以传动轴的中心为旋转中心环形通道，环形通道一端从环形上伸出穿过阀体与外面送气装置连接；第一、二吹扫通道通分别通过第一和第二钢板焊接于阀体中部主体上；第一和第二钢板固定于阀体内壁上；第一吹扫通道上对着高温炉料一侧，沿圆形通道的周向方向均匀间隔开设有多个圆锥体状长孔，每个圆锥体长孔的两个圆中心分别与第一吹扫通道相垂直的竖直和水平中心线呈夹角设置；第二吹扫通道对着高温炉料一侧，沿圆形通道的周向方向每隔一段设定距离开设两个圆锥体孔，该两个圆锥体的孔圆中心分别与第二吹扫通道相垂直的竖直和水平中心线呈夹角设置。
6.根据权利要求I或2或4或5所述的适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，其特征在于各侧传动轴通过轴承座固定在阀体上，在各侧传动轴由外往内穿过轴承座且与轴承座最邻近的台阶上，设置一个固定座，固定座通过螺钉组件与传动轴相连；在固定座的内侧与传动轴之间填充隔热保温材料。
7.根据权利要求6所述的适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，其特征在于轴承座大法兰外侧铸造出一个凸台，在此凸台上开有两个孔进水孔和出水孔；在轴承座靠近高炉炉料侧开有轴承座冷却水槽，此轴承座冷却水槽中部设置有一个隔板，进水孔和出水孔分别紧邻隔板设置并位于隔板两侧。
8.根据权利要求I或2或4或5或7所述的适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，其特征在于阀体中部主体上下端均设置将高炉料流调节阀装置固定连接在高炉上的法兰，上法兰与下法兰均设置水冷外壁，各法兰的水冷外壁均沿阀体中部主体中心旋转形成一个环形空间，空间中间均设置一个隔水板，进水口和出水口分别紧邻隔水板设置并位于隔水板两侧。
9.根据权利要求8所述的适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，其特征在于内壳体及耐磨衬板主要由上耐磨衬板、下耐磨衬板及内壳体组成；内壳体由上下两部分组成，上部为漏斗壳体，下部为筒体；漏斗壳体上分别开设有各自周向均布的螺栓孔、长方孔及四个方孔；漏斗壳体外壁分别设计有两圈上下间隔的整圆周的凸台；螺栓孔穿过上圈凸台；上耐磨衬板为能够置于内壳体的上部漏斗壳体中的圆锥状环体，每个上耐磨衬板的外壁有两个小凸台和一个上耐磨衬板挂耳，凸台与内壳体的螺栓孔紧密贴合，上耐磨衬板挂耳穿过内壳体上的长方孔、并配合螺栓孔中的螺栓组件将内壳体与上耐磨衬板连为一体；上耐磨衬板加工成多片，每片之间都留有容纳上耐磨衬板受热膨胀的间隙；每个上耐磨衬板的内壁设有吊耳；下耐磨衬板为可放置入内壳体的下部筒体中的筒体壳，下耐磨衬板筒体壳上缘外壁周向均布四个凸出块，下耐磨衬板通过凸出块插入内壳体的四个方孔中与内壳体连接。
全文摘要
本发明涉及适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置，主要包括阀体、阀体、阀体内的内外阀板、内壳体及耐磨衬板、传动轴及油缸驱动装置；阀体外部两侧各设置一个驱动装置，各侧驱动装置单独连接一根传动轴，两传动轴直线相对地分别伸入阀体中，各侧传动轴的端头往内均依次连接外阀板和内阀板；外阀板左端通过花键与左侧传动轴的内侧端连接，外阀板右端支承在右侧传动轴的内侧端上；内阀板左端支承在左侧传动轴的内侧端上，内阀板右端通过花键与右侧传动轴的内侧端连接。体积小且结构稳固，便于安装且能方便精确对料流进行调节控制，布置方便，可同时适用于并罐高炉和串罐高炉；能有效解决高温环境下密封件的高温防护问题，切实降低运行故障发生率。
文档编号C21B7/18GK102925604SQ201210449978
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者严国平, 刘斌奇, 严淑, 胡雪萍, 董义君, 田兆营 申请人:中冶南方工程技术有限公司