专利名称：一种适用于高温密封的水冷法兰的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金炼铁技术领域，尤其涉及一种适用于热料高炉料流调节阀的高温密封水冷法兰。
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。一般情况下，料罐中的炉料为冷态，因而在常规设计中，对于料流调节阀没有进行隔热防护设计。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。特别是对于高温环境下的密封件，如果局部温度过高，超过密封件的使用的极限温度，密封件就会失去密封效果，造成高炉煤气的外泄，这可能会引发安全事故。如何使密封件在高温环境中的局部温度较低且能正常工作确实是一个相当棘手的设计难题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是:针对上述存在的技术问题，提供一种应用于高炉料流调节阀的适用于高温密封的水冷法兰，能有效解决生产实践上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，本实用新型采用如下的技术方案:一种适用于高温密封的水冷法兰，法兰外形台阶状圆形；其特征在于:法兰中心的轴连接空腔为台阶状圆筒空腔，且由轴的外端向内端，台阶状圆筒空腔的直径渐次缩小；轴内端处，轴连接空腔内壁与轴之间设置密封件，轴连接空腔内壁与法兰外壁之间设置一圈台阶状水冷槽；法兰外壁中部凸起，料流调节阀阀箱体通过该凸起固定在轴内端处的法兰上，且料流调节阀阀箱体与该凸起的贴合面密封；法兰台阶状水冷槽朝向阀体内侧端由盖板封闭，法兰外轴端由端盖封闭密封。按上述技术方案，台阶状水冷槽的最小直径内壁延伸至轴外表面处，与该最小直径内壁相连的法兰内壁台阶中设置密封件；台阶状水冷槽中设置一个隔板，台阶状水冷槽上开设两个通往法兰外壁的水孔，两水孔紧邻隔板设置且位于隔板的两侧。按上述技术方案，密封件外侧法兰内壁台阶中设置压环；轴连接空腔中，在轴与法兰内壁间设置两个轴承，两轴承间通过定距环间隔定位；内端轴与压环抵接，外端轴与端盖抵接。按上述技术方案，料流调节阀阀箱体和盖板朝向阀体的内侧壁上设置保温隔热材料。按上述技术方案，法兰外轴端端盖与法兰外轴端面间设置第一密封圈；料流调节阀阀箱体与法兰外壁中部凸起的贴合面间设置第二密封圈。按上述技术方案，法兰外轴端端盖通过第二螺栓组件固定在法兰外轴端；法兰外壁中部凸起通过第一螺栓组件固定在料流调节阀阀箱体外端面。本实用新型采用隔热及水冷防护措施，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。相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:I)本实用新型制作简单，拆卸方便，各组合零件均采用标准件，价廉且现场实施可操作性强。2)相对传统设计而言，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。3)连接装配更换快捷，铺设施工容易，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1是根据本实用新型实施的适用于高温密封的水冷法兰整体装配图；图2是图1的A-A剖面图；图中:1_端盖；2_第一密封圈；3_第二螺栓组件；4_水冷法兰；5_第一螺栓组件；6-料流调节阀阀箱体；7-盖板；8_保温隔热材料；9_密封件；10_压环；11_轴承；12_第二密封圈；13_定距环；14_轴；15_隔板；16_水孔。
具体实施方式
以下结合附图1-2和以下实施例对本实用新型作进一步说明，但不限定本实用新型。如图1和2所示，根据本实用新型实施的适用于高温密封的水冷法兰4外形为一圆形台阶状法兰结构，利用外圆周的第一螺栓组件5固定于料流调节阀阀箱体6上。第二密封圈12位于水冷法兰4与料流调节阀阀箱体6的竖直端面接合面上，第一密封圈2位于水冷法兰4与端盖I接合面上，两个密封圈均是为了防止煤气的泄漏。水冷法兰4靠近料流调节阀阀箱体6内腔处开有一个水冷槽17，水冷槽17的最下侧沿延至密封件9的侧面，用以阻止从料流调节阀阀箱体6内腔进入的高温煤气使密封件9的局部温度过高，从而造成密封件9的失效。水冷槽17靠近料流调节阀阀箱体6内腔处留有一个沿圆周分布的圆环形开口，便于水冷槽17的加工制作。圆形盖板7焊于水冷法兰4的内侧，用于将水冷槽上的圆环形开口封闭起来，使通入的冷水形成一个封闭的循环。水冷槽中部有一个隔板15，用于阻隔左右两侧的水路。隔板15可以采用焊接方式焊接于水冷法兰4水冷槽内，或是直接用铸造的方式在水冷法兰4水冷槽内形成隔板15。在水冷法兰4外下侧开有两个水孔16，一个为进水孔，一个为出水孔，分别布置在隔板15的两侧，使冷却水在水冷槽17中流经一个圆周后再流出以便充分冷却，如图1所示。如图1所示。料流调节阀阀箱体6内侧铺设有较厚的保温隔热材料8，防止料流调节阀阀箱6内腔里温度高达800°C的炉料的温度将较多热量传递至料流调节阀阀箱6的外侦牝造成外部温度过高，尤其是影响密封件9的局部性能。水冷法兰4通过第一螺栓组件5与料流调节阀阀箱体6连接在一起。料流调节阀阀箱体6主要用来安装对高炉料罐里的下料进行调节的调节阀主体，在阀箱内腔里是温度高达800°C的炉料，对与阀箱相连的零部件都有很强的热辐射。密封件9安装于水冷法兰4靠近料流调节阀阀箱体6内腔的一端。通过压环10的一端紧密地压紧密封件9，使密封9的密封面能起到密封作用，从而阻挡料流调节阀阀箱体6内腔内的高温高炉煤气。两个轴承11分别装于水冷法兰4内腔的左右两端，两轴承11中间用定距环13隔开，主要用来定位两轴承11的相邻内侧。右侧轴承11的一端靠紧压环10的左端，使密封件9达到密封装配要求，并最终与水冷法兰4内腔的台阶形成定位配合。端盖I通过第二螺栓组件3与水冷法兰4连接在一起。端盖I 一端的中部与左侧轴承11相抵，用于对轴承11进行定位。轴14穿设过端盖1、左右两端轴承11、定距环13、压环10、密封件9及水冷法兰4内腔中心孔，形成一个完整的连接支撑结构。安装时，先将轴14穿设过料流调节阀阀箱体6相应的同心内孔中。盖板7焊接于水冷法兰4相应的侧面，并做好密封试验，确定不泄漏后再将第一密封圈2与第二密封圈12装入相应的密封槽中，然后通过第一螺栓组件5将水冷法兰4与料流调节阀阀箱体6连接在一起。依次再分别沿轴14同心装入密封件9、压环10、右侧轴承11、定距环13、左侧轴承11及端盖I。再通过第二螺栓组件3将端盖I与水冷法兰4紧密连在一起。如若要更换密封件9时，松开第二螺栓组件3，然后依次拆除端盖1、左侧轴承11、定距环13、右侧轴承11、压环10，然后用钩子将密封件9钩出后装入新的密封件9，再重复前述的安装过程。以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案，都落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种适用于高温密封的水冷法兰，法兰外形台阶状圆形；其特征在于:法兰中心的轴连接空腔为台阶状圆筒空腔，且由轴的外端向内端，台阶状圆筒空腔的直径渐次缩小；轴内端处，轴连接空腔内壁与轴之间设置密封件，轴连接空腔内壁与法兰外壁之间设置一圈台阶状水冷槽；法兰外壁中部凸起，料流调节阀阀箱体通过该凸起固定在轴内端处的法兰上，且料流调节阀阀箱体与该凸起的贴合面密封；法兰台阶状水冷槽朝向阀体内侧端由盖板封闭，法兰外轴端由端盖封闭密封。
2.根据权利要求1所述的水冷法兰，其特征在于:台阶状水冷槽的最小直径内壁延伸至轴外表面处，与该最小直径内壁相连的法兰内壁台阶中设置密封件；台阶状水冷槽中设置一个隔板，台阶状水冷槽上开设两个通往法兰外壁的水孔，两水孔紧邻隔板设置且位于隔板的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的水冷法兰，其特征在于:密封件外侧法兰内壁台阶中设置压环；轴连接空腔中，在轴与法兰内壁间设置两个轴承，两轴承间通过定距环间隔定位；内端轴与压环抵接，外端轴与端盖抵接。
4.根据权利要求1或2所述的水冷法兰，其特征在于:料流调节阀阀箱体和盖板朝向阀体的内侧壁上设置保温隔热材料。
5.根据权利要求1所述的水冷法兰，其特征在于:法兰外轴端端盖与法兰外轴端面间设置第一密封圈；料流调节阀阀箱体与法兰外壁中部凸起的贴合面间设置第二密封圈。
6.根据权利要求1所述的水冷法兰，其特征在于:法兰外轴端端盖通过第二螺栓组件固定在法兰外轴端；法兰外壁中部凸起通过第一螺栓组件固定在料流调节阀阀箱体外端面。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于高温密封的水冷法兰，法兰外形台阶状圆形；法兰中心的轴连接空腔为台阶状圆筒空腔，且由轴的外端向内端，台阶状圆筒空腔的直径渐次缩小；轴内端处，轴连接空腔内壁与轴之间设置密封件，轴连接空腔内壁与法兰外壁之间设置一圈台阶状水冷槽；法兰外壁中部凸起，料流调节阀阀箱体通过该凸起固定在轴内端处的法兰上，且料流调节阀阀箱体与该凸起的贴合面密封；法兰台阶状水冷槽朝向阀体内侧端由盖板封闭，法兰外轴端由端盖封闭密封。能有效解决生产实践上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C21B7/00GK203007285SQ20122064412
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者严国平, 刘斌奇, 严淑 申请人:中冶南方工程技术有限公司