高炉半净煤气调压阀组

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摘要：主要针对炼铁高炉半净煤气调压阀组易受介质冲刷损坏的问题进行研究，摒弃传统思路，从气流入手，通过改变麻豆黄色在线观看流态，减弱气流对阀门的冲刷，从而达到提高此类阀门使用寿命的目的。上海麻豆三级视频在线观看阀门有限公司主营阀门有：麻豆AV在线观看(麻豆黄色在线观看麻豆AV在线观看,可调式麻豆AV在线观看,波纹管麻豆AV在线观看,活塞式麻豆AV在线观看,国产精品51麻豆CM传媒麻豆AV在线观看,先导式麻豆AV在线观看,空气麻豆AV在线观看,氮气麻豆AV在线观看,水用麻豆AV在线观看,自力式麻豆AV在线观看,比例麻豆AV在线观看)、安全阀、保温阀、低温阀、球阀、截止阀、闸阀、止回阀、蝶阀、过滤器、放料阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、平衡阀、调节阀、疏水阀、管夹阀、排污阀、排气阀、排泥阀、气动阀门、电动阀门、高压阀门、中压阀门、低压阀门、水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。

　　【关键词】半净煤气  导流柱  改变流态

　　一、前言

　　在钢铁冶炼的过程中，炼铁高炉内会产生大量的高炉煤气，这些高炉煤气一部分经过多重净化后成为净煤气又重新输送到高炉系统中再次利用或储存起来，也有一部分未经过*净化的半净煤气直接通入到放散塔中燃烧释放。为保证高炉正常生产，炼铁高炉内的压力要保持稳定，一般在0.25MPa左右，但在煤气输送的尾端，压力仅为0.02MPa左右，因此在煤气输送的过程中，不管是净煤气还是半净煤气，都需要进行减压处理。调压阀组就是设置在煤气管道上的调节煤气压力的阀门，煤气经过调压阀组之后，高压的煤气变为低压的煤气经煤气管网系统被输送到各处。调压阀组作为调节煤气压力的设备，既保证了高炉内压力的稳定，又为高炉煤气的输送提供了基础。因此，调压阀组也是控制高炉炉内压力、保证高炉运行稳定的关键设备。

　　由于半净煤气中含有大量灰尘，气流在经过半净煤气调压阀组减压时，混有灰尘的高速气流会对半净煤气调压阀组造成强烈的冲刷。由于这种强烈的冲刷，导致半净煤气调压阀组的使用寿命都比较短，国内产品一般只有三个月左右，国外产品一般在十二个月左右。半净煤气调压阀组的频繁损坏严重制约了炼铁高炉的生产效率，各阀门制造厂商也都在努力提高半净煤气调压阀组的使用寿命，但效果都不明显。秦冶重工有限公司在吸收借鉴国内外相关经验的基础上，针对实际工况中半净煤气调压阀组的损坏情况，改变传统思想，从气流入手，通过在调节蝶阀前面设置导流柱，改变气流流态，实现分级减压，缓解气流对调压阀组的冲刷与磨损，从而提高半净煤气调压阀组的使用寿命。

　　二、半净煤气调压阀组介绍

　　半净煤气调压阀组主要由调节蝶阀、前后封头、接管、波纹补偿器和驱动装置等部件组成，如图1所示。每台调压阀组一般根据介质流量大小配置四个不同口径的调节蝶阀，每个调节蝶阀均配套独立的驱动装置。因此可以单独调节通过每个调节蝶阀的流量，从而实现对整个管路上煤气流量的粗调和精调。经过调压阀组调压后，煤气的压力由0.25MPa左右减小到0.02MPa左右，低速气流变为高速气流，同时消耗掉大部分能量。

　　图1 调压阀组结构

　　1.前封头 2.接管 3.驱动装置 4.后封头 5.调节蝶阀 6.波纹补偿器

　　对于半净煤气调压阀组，其煤气含尘量一般在10-20g/Nm3，高速的含尘煤气会对阀门造成强烈的冲刷而导致阀门损坏，如图2、图3所示。为避免含尘煤气对阀门的冲刷损坏，目前，各阀门制造厂家的做法就是在阀门内筒壁喷涂耐磨材料来提高阀门的抗冲刷能力。由于喷涂材料和喷涂工艺的限制，通过这种做法来延长阀门使用寿命的效果并不明显，阀门的使用寿命没有得到大幅度提高。

　　图2 现场阀门及管道损坏图

      图3 阀门内部损坏图

　　三、新型半净煤气调压阀组的研制

　　通过分析可以看出，半净煤气调压阀组的损坏主要是阀门在小角度开启调节煤气压力时造成的，高压的气流在经过阀门时，介质的流速增加，含有灰尘的气流对阀门造成强烈的冲刷导致阀门损坏。目前通用的喷涂做法只适用于含尘量较低的净煤气调压阀组，半净煤气调压阀组的损坏主要是由于介质内含有较多灰尘造成的。因此，要想较好的延长阀门的使用寿命，必须改变传统的思维方式。我公司对半净煤气调压阀组的改进主要从改变麻豆黄色在线观看流态和引入耐磨衬套两个方面入手。

　　在改变麻豆黄色在线观看流态方面，秦冶重工有限公司主要是通过在阀门前面的接管内设置导流柱。气流在经过导流柱后，流态发生改变，消耗了部分能量，流速降低，使其对阀门的冲刷能力减弱，如图4所示。为保证导流柱不影响阀门的介质过流量，导流柱占用的体积要不大于调节阀门阀板所占用的体积。为了有效改变介质气流的流态，导流柱的形状要根据接管的大小和流体的压力、流速等设计有效的导流柱形状。当气流进入调压阀组后，首先要经过导流柱，导流柱能有效地降低气流流速并改变气流的流态，很好的避免了气流对阀门的直接冲刷，且实现了对介质的分级减压，有利于延长阀门的使用寿命。

　　图4 阀门导流柱示意图

　　导流柱的截面形状和安装位置是导流柱设计的主要参数，不同形状的导流柱对气流流态的影响不同，不同的位置决定气流经过导流柱后是否能够很好的抵消。我公司主要通过三维软件模拟分析的方法确定导流柱的形状及安装位置，通过对阀门施加等同于工况条件的气流，综合分析气流对管壁和阀门的冲刷力后确定导流柱参数，如图5所示。

　　图5 导流柱对气流影响模拟图

　　除了安装导流柱来减弱含尘介质对阀门的冲刷外，对于半净煤气调压阀组，我公司还在调压阀组的接管及调节蝶阀内壁镶嵌耐磨衬套。耐磨衬套是将耐磨合金分层堆焊在3-5mm厚的钢板上，形成耐磨板，然后再根据需要卷制成不同的衬套镶嵌在接管及调节蝶阀内，从而提高半净煤气调压阀组抗冲刷的能力。

　　通过三维模拟及用户现场使用，增加导流柱和耐磨衬套的半净煤气调压阀组使用寿命较改进前的结构得到了很大的提高，均可以达到一年半以上，较国外的同类产品性能也有了很大的提高。

　　四、结语

　　导流柱的引入打破了传统的思维方式，变适应气流为改变气流，所起到的效果也非常明显，很好的解决了冶金行业存在的半净煤气调压阀组使用寿命短的瓶颈问题。新型半净煤气调压阀组的研制，可有效降低炼铁高炉的休风率，提高了高炉的生产效率。新技术的应用使此类阀门的品质有了很大的提高，打破了此类阀门主要依靠进口的壁垒，为国内各大钢铁企业的技术发展提供了借鉴，本文相关的论文有：中国阀门产值递增