高炉料罐上下密封阀改进.pdf

第2 9 卷2 0 1 1 年第 2 期 总第 1 5 2 期 技术改造与改进 高炉料罐上下密封阀改进 刘汉英王宝王学胜 莱钢 股份 炼铁 厂 莱芜2 7 1 1 0 4 摘要针 对制约高炉料罐上 下密封 阀稳定工作的缺陷进行 了系列改进 ， 优化上下密封阀板机械 定位 器设 计并增加 上下密封 阀阀 内置填料座 ， 解决了阀板脱落及 阀轴 密封损坏的隐患。 关键词 高炉料罐 上下密封阀 机械定位器密封 内置填料座 概述 P W紧凑式 串罐无料钟炉顶具有 良好 的高压 密封性能 ， 灵活的布料方式 ， 有利于高炉充分利用 煤气能 ； 具有运行 可靠 ， 易损部件少 ， 检修方便快 捷等优点。莱钢炼铁厂 3 号 7 5 0 m 高炉料罐的上下 密封阀分别安装在料罐 的上下两端 ， 用来对料罐 进行密封 ， 以保证高炉的带压 O ． 1 5 MP a 操作。 1 改进前问题及原因 上下密封阀阀板机械定位器设计不合理 ， 机 械定位器多次脱落 ， 阀板无法定位 ， 造成阀板密封 圈无法与阀座密封 ， 不能完成 高炉正常的均压布 料， 造成高炉故障休风。上下密封阀传动轴采用U 型夹布密封圈， 是耐油丁睛橡胶材料 ， 适用工作温 度为一 4 0 ～ l 2 0 c C。在高炉冶炼时 ， 因风温 、 高炉悬 料 、 高炉管道等工艺事故原因 ， 会造成炉顶瞬时或 短时间高温， 严重损坏炉顶密封。4 号炉 曾于2 0 0 6 年 l O 月 2 6日～ 3 1日， 3 次休风共计 6 1 5 m i n 用于处理 下密封阀阀轴密封故障， 对高炉生产造成重大影响。 2 主要改进措施 2 ． 1 机 械 定位 器改进 1 改进上下密封阀驱动杠杆上与阀板机械 定位器 的连接板 增加连接板 强度 ， 厚度 由原来 2 0 mm增加至 2 5 mm； 改变焊接工艺 ， 由原来的单面 焊接改为双面焊接 ， 1 道焊缝改为 3 道焊缝 u型连 接板 ； 连接螺栓 由直线分 布改为三角形分布 ， 增 加连接稳 固性 见图 1 。 与驱动杠杆 单 图 1 驱动杠杆与阀板机械定位器连接板 2 为防止螺栓在开关动作时松动 ， 将螺栓拧 紧后与连接板满焊。 3 在阀板 与机械定位器连接的耳轴处增加 安全保险装置 ， 用卡板卡住耳轴 见图2 。将卡板 焊接在机械定位器上 ， 即使驱动杠杆与阀板机械 定位器连接板损坏 ， 卡板也能够安全的将 阀板机 械定位器卡在 阀板耳轴上， 保证 阀板的正常动作。 N ； r 、 矗 ， 石 ； ；瞄 e石 蠕 蛤 f ； e 0 0 3 改进后效果 由于 Z Y 4 0 2 氧枪枪尾弯管采取了整体弯管小 角度相切的形式 ， 改善了流体 的边界条件， 同时弯 曲半径选择较合理 ， 从而极大地减少 了局部水流 阻力 ， 相交处过流面积也扩大了近 3 倍 ， 解决了制 约氧枪水冷强度 的瓶颈问题 ， 在氧枪进水压力不 变的情况下， 加大了冷却水流量和流速 ， 水冷效率 明显提高， 使用寿命也大大延长， 由原来的5 0 炉至 1 6 0 炉之间， 提高到现在的3 0 0 多炉。 ． 4 0 ． 4结语 Z Y 4 0 2 氧枪枪尾弯管的改进实例表明， 随着氧 枪吹炼能力的提高， 氧枪对水冷强度也有更高的 要求 ， 在氧枪喷头和枪身设计 日趋完善的同时 ， 枪 尾弯管 的设计也 必须及时跟进 ， 才能达到整体最 佳效果 ， 从 而有效提高氧枪使用寿命 。现在许多 钢厂的氧枪枪尾弯管都存在类似 问题 ， 可据此参 照改进 。 2 0 0 9 1 2 - 2 3 收 稿 技术改造与改进 第 2 9 卷 2 0 1 1 年第 2 期 总第 1 5 2 期 鬯 替 整 妻 辇 耳 轴 卡 板 结 构 与 耳 轴 卡 板 装 配 。’ 图2 机械定位器的安全卡板 4 在阀板上焊接辅助耳轴 ， 用销轴连接驱动 杠杆与阀板 ， 分散 阀板定位器受力 ， 起到双保险作 用 。 2 ． 2阀轴 密封 改进 箱 ， 在 上下 密封 阀阀轴上增 加剖 分式 内置填 料 1 ＼ r／／ 一A ／ ．． 一／ ／ ／ ／ 一／ U A - ,． [x ／ ／／／／A I 且 目 。 J ／ Q |． 。 r L l ◇ 6 各 60 ＼ ＼ 岳 王 i l I 翻 ’ r r 图3 填料箱结构示意 1 一填料 压盖 ； 2 一 内置填料座 ； 3 一u型密封件 ； 4 一 下阀箱 箱体 2 ． 2 ． 1 填料 箱设 计 填料箱根据 阀轴与填料尺寸定制 ， 填料座 上 设计定位卡槽 ， 保证填料座与阀轴的 同轴度 ， 填料 箱安装在 阀轴上后与下 阀箱 内壁 焊接 ， 填料润 滑 与原阀轴润滑共 同采用智能集中干油润滑方式。 1 正方形填料截面边长可按下式近似计算 S 1 ． 42 ／ d 式中 阀轴直径。 2 由 于 阀 轴 是 旋 转 运 动 ， 介 质 压 力 低 于 1 ． 2 MP a ， 填料高度 月 __ 4 ～ 6 S 3 填料盖高度 2 ～ 4 S 4 压盖螺栓直径计算 ， 压紧填料所需力 Q 。 7 8 ． 5 D2 - a n y 1 式 中 填料箱内壁直径 ； 阀轴直径 ； ， 一填料压紧应力。 使填料达到密封所需的力 Q 2 3 5 ． 6 D 2 - d 2 p 2 式 中 p 介质压力 由式 1 ， 2 选取较大的Q值计算螺栓直径 厂 d √ 式 中 卜螺栓数量 ； [ ] 螺栓许用应力。 5 填料压盖法兰厚度 3 0． 7 5 d o 6 压盖螺栓长度 Z 应保证填料箱装满填料后 不须压下即可拉紧填料箱。 2 ． 2 ． 2填料选 择 填料选用 B P 2 7 6 石墨纤维盘根， 该材料适用温 度范 围广 一 2 5 0 ～ 4 5 5 o C ， 耐腐蚀 ， 摩擦 系数低 ， 自 润滑性能好 。 2 ． 2 ． 3 阀轴 密封 的维 护 加强上下密封 阀轴 的润滑维护 ， 及时处理润 滑故障 ， 确保 良好润滑 ； 利用定修时间定期更换填 料 。 2 ． 3严 格 工艺措 施控 制顶 温 严格工艺操作 ， 对顶温采取炉 内打水冷却 控 制方式 ， 防止顶温过高损坏密封。 3 改进效果 上下密封阀机械定位器及 内置填料箱的改进 于 2 0 0 7 年 2 月首先在 3 号炉进行试验 ， 改进 以来 ， 未发生机械定位器脱落及 阀轴密封损坏故障 ， 有 效降低 了高炉故障休风率。2 0 0 8 年 ， 此改进项 目 推广应用于炼铁厂老区其他 3 座高炉 ， 效果良好。 2 0 1 0 - 0 5 -2 4 收 稿 ． 41 ．