一种HF生产中炉尾尾气管道的事故应急气动角阀的制作方法

一种hf生产中炉尾尾气管道的事故应急气动角阀
技术领域
1.本实用新型涉及氢氟酸生产技术领域，具体涉及一种hf生产中炉尾尾气管道的事故应急气动角阀。


背景技术：

2.目前，国内的氢氟酸生产大部分采用萤石-硫酸法。干燥后的萤石粉与混酸(温度90℃、总酸度约100％)按一定比例混合后进入回转炉加热反应，反应温度350℃，反应系统为微负压操作，通过调节尾气风机入口吸入空气量来进行调节，正常情况下反应炉压力约为-100mm水柱(-1kpa)，从反应炉尾端排出氟石膏由出渣螺旋经消石灰中和后装车外运，渣气经三级水洗达标后高空排放。在生产中由于反应产生的粉尘经常堵塞转炉头部导气仓，造成炉内压力由负转正，此时，炉头炉尾经常会发生冒烟事故，烟气充满hf气体，酿成重大环保事故。由于反应炉内的气体成分复杂，含有水蒸气、氢氟酸、硫酸、石膏渣等等，腐蚀性强，同时还是高温(温度达350℃)气体，目前市面上的阀门无法使用，无法及时控制气体排放。因此，亟需一种耐腐蚀、耐高温、不会被石膏渣及粉尘烧结的阀门，在炉内发生正压时能够及时迅速打开尾气管道将正压气体引入尾气处理系统，避免事故发生。


技术实现要素：

3.为此，本实用新型提供一种hf生产中炉尾尾气管道的事故应急气动角阀，以解决上述的技术问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种hf生产中炉尾尾气管道的事故应急气动角阀，包括阀部件和气动部件，所述阀部件包括环形的阀座、与所述阀座相适配的前端(向阀芯运动的方向为前)呈半球形的阀芯以及一端连接在所述阀芯后端的阀杆，所述气动部件包括与所述阀座相对静止的气缸、设置于所述气缸内的活塞以及一端与所述活塞相连接的活塞杆，所述活塞杆的另一端与所述阀杆的另一端连接。
6.进一步地，所述阀座、阀芯和阀杆的材质均为哈c276合金。
7.进一步地，所述阀部件还包括t形管状的阀体，所述阀体的材质为wcb碳钢，所述阀体的第一管体和第二管体为共轴线的一体管，所述阀体的第三管体设置在所述一体管的侧部，所述阀座固定于所述第一管体内，所述阀杆的远离所述阀芯的一端从所述第二管体伸出。
8.进一步地，所述第一管体的远离第二管体的一端以及所述第三管体远离一体管的一端均设有法兰盘，所述第二管体的远离第一管体的一端设有可拆卸的封闭阀盖，所述阀盖设有中心孔，所述阀杆从所述中心孔穿出且两者密封。
9.进一步地，所述气缸包括筒状缸体和密封固定于所述缸体两端的端盖，在所述缸体侧部近两端的位置各设置有一个气眼并在所述气眼位置安装有气嘴，所述气嘴与气源通过电磁阀及气体管路连接，所述电磁阀为2w511-10型。
10.进一步地，靠近所述阀杆的所述端盖的中心设有安装孔，在所述安装孔处密封固定有一个轴套，所述轴套设有套孔，所述活塞杆的一端从所述套孔伸出且两者密封。
11.进一步地，所述阀杆与所述活塞杆活动连接且两者间距可调节、锁定。
12.进一步地，所述阀座的朝向所述阀芯的一端内圈设有坡口，所述阀芯设有与所述坡口相对应的倒角，所述阀芯设有与所述阀座的内环面相适配的柱形面，所述柱形面位于半球体的后端。
13.本实用新型具有如下优点：
14.阀芯与阀座配合后可密封使气体不能流动，两者采用哈c276合金，该具有耐腐蚀、耐高温的性质，因此阀芯与阀座不会被氢氟酸、硫酸等腐蚀，也不会受水蒸气影响而锈蚀，还不会被高温石膏渣或粉尘烧结，当炉内发生正压时，在气动部件的作用下，阀杆被拉向气动部件的一侧，解除阀芯与阀座的配合从而将通道打开，使炉内气体进入到尾气处理系统中，避免事故发生。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
16.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
17.图1为本实用新型实施例提供的一种hf生产中炉尾尾气管道的事故应急气动角阀的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例提供的hf生产中炉尾尾气管道的事故应急气动角阀的阀座和阀芯的示意图。
19.图中：1-阀体、2-阀座、3-阀芯、4-阀杆、5-阀盖、6-连接体、7-连接件、8-气缸、9-活塞、10-活塞杆、21-坡口、31-大圆柱、32-小圆柱、33-半球体、34-倒角、81-轴套、82-气嘴。
具体实施方式
20.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
22.如图1和2所示，本实施例提供了一种hf生产中炉尾尾气管道的事故应急气动角阀，当ahf转炉导气仓堵塞后，炉内压力由负转正，通过dcs系统压力联锁打开本气动角阀，快捷地将炉内气体引入尾气处理处理系统，避免了转炉冒气事故的发生。在本实施例中，根据如图1所示的结构进行上下左右等方位的定义，该气动角阀分为两部分，包括阀部件和气动部件。
23.阀部件包括阀体1、阀座2、阀芯3和阀杆4。阀体1采用wcb碳钢制造，阀座2、阀芯3和阀杆4均采用哈c276合金制造。
24.阀体1呈t形管状，包括下方的第一管体、上方的第二管体和侧方的第三管体，第一管体和第二管体为共轴线的一体管，第三管体设置在所述一体管的侧部并相连通。第一管体下端和第三管体远端均设有法兰盘，分别用于连接炉尾和尾气管道，连接时使用金属缠绕垫片密封。
25.阀座2呈环形，固定在第一管体内；阀座2的高度低于第三管体的下边缘。阀座2的断面为梯形，呈内窄外宽状，因此在阀座2的上下侧面均设有坡口21(也称为倾斜面)，一般的，坡口21可覆盖整个上下侧面，优选的，坡口21在阀芯3的内圈(靠近环形结构内孔的一侧)。
26.阀芯3一体成型且从上至下包括大圆柱31、同轴的小圆柱32、同轴的半球体33。大圆柱31的下端外缘设有与坡口21相同倾角的倒角34，倒角34的斜面尺寸小于坡口21的斜面尺寸，倒角34的斜面越小，与坡口21接触面越小，此时的“钢-钢密封”性能越好。小圆柱32的直径与阀座2的内径相等，两者采用公差配合，实现柱形面和内环面的适配。半球体33的球径与小圆柱32的直径相等，当阀芯3与阀座2密封后，半球体33从阀座2穿过并位于阀座2下方。阀杆4的下端连接在大圆柱31的顶端，阀杆4的上端从第二管体穿出后与活塞杆10的下端连接。
27.在第二管体的上端设有封闭阀盖5，阀盖5的中间设有中心孔，阀杆4从中心孔穿出。阀杆4可以上下移动，因此需要密封；例如在阀盖5上方设置连接体6(阀体1的一部分，可以是整体结构，也可以是多零件组合的结构)，连接体6下端与阀盖5密封连接，连接体6中间设置有阶梯孔，供阀杆4穿行；该阶梯孔的小孔的内径与阀杆4的直径相等，两者公差配合，该阶梯孔的大孔内设置有柔性石墨填料密封结构，避免通道打开时气体外溢。
28.气动部件包括气缸8、活塞9和活塞杆10。气缸8包括筒状缸体和密封固定于所述缸体上下两端的端盖。下端的端盖与连接体6的顶部相固定，且下端的端盖的中心设有安装孔，在所述安装孔处密封固定有一个轴套81。轴套81设有套孔，套孔内设有密封圈槽，密封圈槽内设有柔性石墨填料密封环。所述活塞杆10的下端从所述套孔伸出且通过柔性石墨填料密封，在所述缸体侧部近上下两端的位置各设置有一个气眼并在所述气眼位置安装有气嘴82，所述气嘴82与气源通过电磁阀(图中未示出)及气体管路(图中未示出)连接，所述电磁阀为2w511-10型；电磁阀接入dcs系统受dcs系统控制。活塞9设置在气缸8内且与缸体滑动密封，一般采用柔性石墨填料密封，也可以采用o圈密封。活塞杆10的上端雨活塞9相固定。
29.阀杆4上端与活塞杆10下端在连接体6内的空间通过连接件7连接，该连接件7采用阀门中常用的，能够连接阀杆4和活塞杆10，同时能调节两者间距；活塞9带动活塞杆10上下移动，活塞杆10带动阀杆4上下移动，阀杆4带动阀芯3上下移动，有可能导致阀芯3与阀座2
不能密封(活塞9向下移动到位时，阀芯3依旧没有与阀座2密封，两者间仍具有间隙)或过度挤压(活塞9向下移动不到位时，阀芯3已经与阀座2密封，活塞9继续向下，则会出现阀芯3向下过度挤压阀座2的情况)，通过转动连接件7，从而能够调节阀芯3与阀座2的配合情况。例如：连接件7可以是双头螺套，两端螺纹分别为正反螺纹，对应的阀杆4和活塞杆10采用相适配的螺纹。
30.通过电磁阀切换供气和泄气，从而使活塞9上行或下行，活塞杆10、阀杆4、阀芯3随活塞9同步上行或下行，实现阀芯3与阀座2的分离或密封，控制阀的通断。阀芯3与阀座2配合后可密封使气体不能流动，两者采用哈c276合金，该具有耐腐蚀、耐高温的性质，因此阀芯3与阀座2不会被氢氟酸、硫酸等腐蚀，也不会受水蒸气影响而锈蚀，还不会被高温石膏渣或粉尘烧结，当炉内发生正压时，在气动部件的作用下，阀杆4被拉向气动部件的一侧，解除阀芯3与阀座2的配合从而将通道打开，使炉内气体进入到尾气处理系统中，避免事故发生。
31.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。