1.本實(shí)用新型涉及煉鐵高爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其是應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

2.高爐裝料設(shè)備為高壓操作系統(tǒng)，它由受料斗、擋料閥、上密封閥、料罐、料流調(diào)節(jié)閥、下密封閥、布料器組成(如圖1)。其中，為了使上下密封閥、料流調(diào)節(jié)閥按程序順利打開和關(guān)閉，保證爐料順利裝入料罐及從料罐排出，保證爐頂壓力不波動(dòng)，在料罐的上部設(shè)上密封閥和擋料閥，下部設(shè)料流調(diào)節(jié)閥和下密封閥，同時(shí)還設(shè)有均壓排放管道和閥門。這些閥門動(dòng)作頻繁不間斷，保證爐頂壓力穩(wěn)定不波動(dòng)的關(guān)鍵閥門即為上、下密封閥。這兩個(gè)閥是裝料設(shè)備的主通道，工作環(huán)境惡劣，高溫高壓高氣流沖擊，是爐頂裝料設(shè)備的易損點(diǎn)、故障點(diǎn)，是影響裝料設(shè)備能夠正常順利運(yùn)行的焦點(diǎn)。

3.煉鐵高爐的爐頂溫度一般維持在150～200度之間，超過350度時(shí)在爐頭噴霧或打水，降低爐頭溫度，產(chǎn)生的含水、塵氣流直接和爐頂設(shè)備接觸，上、下密封閥是主氣流的通道，它的關(guān)閉和打開由該閥門控制。由于環(huán)境的惡劣，使閥門壽命很短，損壞部位是密封面的密封圈。目前在用的密封圈壽命為3～6個(gè)月，損壞頻率很高，造成的原因1、密封面的形狀2、密封面有水蒸氣與灰塵集結(jié)3、密封圈形狀不佳4、密封圈強(qiáng)度低耐疲勞力差。這些因素造成密封不嚴(yán)密發(fā)生泄漏，周而復(fù)始惡性循環(huán)

……

。這些問題是裝料設(shè)備的普遍現(xiàn)象，只是程度不同，問題的存在是共識(shí)，在多年的運(yùn)行中也采取了補(bǔ)救措施，但一直沒有根治。

4.現(xiàn)有的閥座是個(gè)全金屬結(jié)構(gòu)件，它直接與高爐氣流接觸，爐頂溫度的波動(dòng)和變化與它發(fā)生直接關(guān)系。由于爐氣的冷熱不均，使閥座密封面結(jié)露，使?fàn)t氣中的灰塵與露水集聚結(jié)合，形成微小的顆粒物，影響密封面的光潔度，致使密封面封閉不嚴(yán)密，導(dǎo)致泄漏。過去解決這個(gè)問題采用的方法是用蒸汽加熱閥座，氮?dú)獯祾叻e灰效果不佳。原因是蒸汽溫度太低，與結(jié)露點(diǎn)溫度有誤差，防止結(jié)露的愿望不能實(shí)現(xiàn)。氮?dú)獯祾呋覊m，因氮?dú)饬课⑷?，形不成足夠的氣流，?dòng)力不足，無(wú)法把灰塵吹跑等現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本實(shí)用新型為了解決上述缺陷，提供了應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)。

6.本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

7.應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，包括：

8.所述上、下密封閥均包括：

9.閥蓋和閥蓋密封配合的閥座，所述閥座的密封面根部設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有加熱模塊，所述閥座的封面外圈設(shè)有環(huán)形件，所述環(huán)形件內(nèi)部設(shè)有環(huán)形通道，所述環(huán)形件內(nèi)側(cè)設(shè)有與環(huán)形通道連通的間隙通縫，間隙通縫的出口與閥座的密封面的中心線一致。

10.本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述閥蓋包括：閥板和壓緊臂，所述壓緊臂通過若干個(gè)彈性柱塞軸與閥板抵接，若干個(gè)彈性柱塞軸與閥板的中心點(diǎn)位置一致，壓緊臂通過萬(wàn)向球與閥板連接，萬(wàn)向球與閥板的中心點(diǎn)位置一致，萬(wàn)向球兩端均與閥板、壓緊臂固定連接。

11.本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述閥板具有與閥座密封面配合的密封圈，密封圈根部設(shè)有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)置有彈性部件。

12.本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：還包括：

13.儲(chǔ)氣罐，所述儲(chǔ)氣罐的出氣口與環(huán)形通道連通，儲(chǔ)氣罐的出氣口與環(huán)形通道之間安裝有電磁閥，儲(chǔ)氣罐頂部安裝有壓力表。

14.本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述閥座設(shè)有盲孔，盲孔的根部在環(huán)形凹槽附近，盲孔內(nèi)置有溫度檢測(cè)模塊。

15.本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述加熱模塊為電加熱器。

16.本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述間隙通縫的截面形狀為錐形，錐形的大直徑端與環(huán)形通道連接。

17.本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述彈性部件為螺旋彈簧。

18.由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是：

19.1)在閥座密封面的根部挖一個(gè)環(huán)形槽，槽內(nèi)安裝電加熱器及溫度傳感器，按設(shè)定溫度，自動(dòng)恒溫控制，限制忽冷忽熱，不形成結(jié)露點(diǎn)，防止結(jié)露的發(fā)生。

20.2)在密封面的外圈增設(shè)一道金屬外環(huán)，環(huán)內(nèi)設(shè)一道環(huán)形凹槽作為氮?dú)獾耐ǖ?，凹槽與密封面的水平線設(shè)一錐形間隙通縫，通縫為周圈均勻布置，氮?dú)馔ㄟ^這個(gè)通道直接吹掃密封面，把積灰吹掃干凈。

21.3)在閥體外殼設(shè)一個(gè)儲(chǔ)氣罐，保證氣流的力量充足，用這個(gè)罐的儲(chǔ)氣與管道的供氣形成合力，增加氣流的力量，把積灰吹掃干凈。

22.4)本實(shí)用新型是在原有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在密封圈根部增加一道環(huán)形槽，槽內(nèi)設(shè)置螺旋彈簧，給密封圈增添筋骨，增強(qiáng)它的支撐力，使疲勞強(qiáng)度增強(qiáng)。

23.5)本發(fā)明閥蓋用球型萬(wàn)向定位，任何方向受力都集中于中心，使受力不偏移。另外，把原來螺釘調(diào)整的死定位改為彈性柱塞軸，由剛性改為柔性，實(shí)現(xiàn)閥蓋自動(dòng)坐中找正，密封面不偏移，減少密封面的碾壓，延長(zhǎng)使用壽命。

附圖說明

24.為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；

25.圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備整體構(gòu)造示意圖；

26.圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的上密封閥示意圖；

27.圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的上密封閥局部示意圖；

28.圖4是現(xiàn)有技術(shù)中的下密封閥示意圖；

29.圖5是現(xiàn)有技術(shù)中的下密封閥局部示意圖；

30.圖6是本實(shí)用新型的閥座結(jié)構(gòu)示意圖；

31.圖7是本實(shí)用新型的閥座結(jié)構(gòu)a-a剖視示意圖；

32.圖8是本實(shí)用新型的閥座結(jié)構(gòu)b-b剖視示意圖；

33.圖9是本實(shí)用新型的閥座結(jié)構(gòu)c-c剖視示意圖；

34.圖10是現(xiàn)有技術(shù)中的閥蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

35.圖11是現(xiàn)有技術(shù)中的閥蓋結(jié)構(gòu)剖視示意圖；

36.圖12是本實(shí)用新型的一種閥蓋實(shí)施例示意圖；c

37.圖13是本實(shí)用新型的一種閥蓋實(shí)施例剖視示意圖；

38.圖14是本實(shí)用新型整體構(gòu)造示意圖；

39.圖15是本實(shí)用新型整體構(gòu)造局部剖視示意圖；

40.其中，1、受料斗，2、擋料閥，3、上密封閥，4、料罐，5、料流調(diào)節(jié)閥， 6、下密封閥，7、布料器，8、第一蒸汽加熱管，9、第一密封圈，10、第一閥座，11、第一壓緊圈，12、第一閥板，13、第二蒸汽加熱管，14、第二密封圈， 15、第二閥座，16、第二壓緊圈，17、第二閥板，50、環(huán)形通道，51、環(huán)形件， 52、間隙通縫，53、環(huán)形凹槽，54、加熱模塊，55、進(jìn)氣口，56、圓弧形密封圈，57、盲孔，60、螺釘，61、銷軸，62、彈性柱塞軸，63、萬(wàn)向球，64、壓緊臂，65、環(huán)形槽，66、密封圈，67、螺旋彈簧，70、溫度傳感器，72、排污口，73、儲(chǔ)氣罐，74、壓力表，75、電磁閥，100、閥蓋，101、閥座。

具體實(shí)施方式

41.本文中“第一”和“第二”只用來區(qū)分，不是代表結(jié)構(gòu)不同，例如，第一蒸汽加熱管與第二蒸汽加熱管結(jié)構(gòu)相同，只是第一蒸汽加熱管用在了上密封閥，第二蒸汽加熱管用在了下密封閥。

42.第一蒸汽加熱管8與第二蒸汽加熱管13結(jié)構(gòu)相同，第一密封圈9與第二密封圈14結(jié)構(gòu)相同，第一閥座10與第二閥座15結(jié)構(gòu)相同，第一壓緊圈11與第二壓緊圈16，第一壓閥板12與第二壓閥板11。

43.下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

44.如圖1所示，現(xiàn)有的高爐裝料設(shè)備為高壓操作系統(tǒng)，它由受料斗1、擋料閥 2、上密封閥3、料罐4、料流調(diào)節(jié)閥5、下密封閥6、布料器7組成，現(xiàn)有的上、下密封閥閥蓋開關(guān)的運(yùn)動(dòng)是靠中心的銷軸61鉸接，實(shí)現(xiàn)往復(fù)動(dòng)作，閥蓋的穩(wěn)定靠幾條螺釘60調(diào)整，長(zhǎng)期的往返動(dòng)作會(huì)造成定位不準(zhǔn)確，影響密封閥的密封效果。

45.如圖6到圖9和圖12到圖15所示，本技術(shù)提出了應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，上、下密封閥均包括：閥蓋100、閥座101，閥座101與閥蓋100相互配合，使氣流關(guān)閉或開通。

46.其中，閥座101，所述閥座101的密封面根部設(shè)有環(huán)形凹槽53，環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有加熱模塊54，電加熱模塊54可以選用電加熱器。使閥座101保持在設(shè)定溫度，避免結(jié)露點(diǎn)，防止結(jié)露的發(fā)生。

47.閥座101的封面外圈設(shè)有環(huán)形件51，所述環(huán)形件51內(nèi)部設(shè)有環(huán)形通道50，所述環(huán)形件51內(nèi)側(cè)設(shè)有與環(huán)形通道50連通的間隙通縫52，間隙通縫52為周圈均勻布置，間隙通縫52的出口與閥座101的密封面的中心線一致，環(huán)形通道50 通過進(jìn)口55與外部氣源連通，閥座

密封圈為圓弧形密封圈56。

48.具體地，通電的加熱模塊54，使閥座101的表面溫度大于結(jié)露點(diǎn)，其表面就不會(huì)產(chǎn)生結(jié)露，壓縮氣體通過環(huán)形通道50與間隙通縫52連通，對(duì)閥座101 與閥蓋100配合面進(jìn)行吹掃，使積灰隨壓縮氣流一起帶走，壓縮氣體可用氮?dú)狻?br />
49.進(jìn)一步地，述閥蓋100包括：閥板、壓緊臂64，閥板與壓緊臂64連接。

50.壓緊臂64通過若干個(gè)彈性柱塞軸62與閥板抵接，若干個(gè)彈性柱塞軸62與閥板的中心點(diǎn)位置一致，彈性柱塞軸62可以選用2或3個(gè)，若用2個(gè)，則2個(gè)彈性柱塞軸62組成的線的中心點(diǎn)，其中心點(diǎn)與閥板的中心點(diǎn)位置一致，若用3 個(gè)，則3個(gè)彈性柱塞軸62組成的面的中心點(diǎn)，其中心點(diǎn)與閥板的中心點(diǎn)位置一致，壓緊臂64通過萬(wàn)向球63與閥板連接，萬(wàn)向球63與閥板的中心點(diǎn)位置一致，萬(wàn)向球63兩端均與閥板、壓緊臂64固定連接，萬(wàn)向球63可選用現(xiàn)在技術(shù)中的任一種具有萬(wàn)向鉸接功能的機(jī)械，使閥板具有了柔性，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中的采用螺栓和銷軸不足之處。

51.進(jìn)一步地，閥板具有與閥座101密封面配合的密封圈66，密封圈66根部設(shè)有環(huán)形槽65，環(huán)形槽65內(nèi)置有彈性部件，彈性部件可以選用螺旋彈簧67，使密封圈66增強(qiáng)支撐力，增強(qiáng)了疲勞強(qiáng)度。

52.進(jìn)一步地，該上、下密封閥還包括儲(chǔ)氣罐73，儲(chǔ)氣罐73具有排污口、進(jìn)氣口和出氣口，儲(chǔ)氣罐73的出氣口與環(huán)形通道50連通，儲(chǔ)氣罐73的出氣口與環(huán)形通道50之間安裝有電磁閥75，儲(chǔ)氣罐73頂部安裝有壓力表74。儲(chǔ)氣罐73 可以選用緩沖儲(chǔ)氣罐，也可以用氮?dú)獍箟嚎s氣體的壓力恒定在設(shè)定范圍內(nèi)，用電磁閥75來隔離儲(chǔ)氣罐73與環(huán)形通道50，電磁閥75可以選用脈沖電磁閥，使儲(chǔ)氣罐73生成脈沖氣流，對(duì)閥蓋100與閥板的密封面進(jìn)行吹掃。

53.進(jìn)一步地，閥座101設(shè)有盲孔57，盲孔57的根部在環(huán)形凹槽附近，盲孔 57內(nèi)置有溫度檢測(cè)模塊，溫度檢測(cè)模塊可以選用溫度傳感器70。

54.進(jìn)一步地，環(huán)形件51的間隙通縫52，其橫截面為錐形，錐形的大端與環(huán)形通道50連接，小端為出口端，錐形小端出口與閥座101的密封面的中心線一致。

55.工作原理：電加熱器給閥座101加熱，溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鞲鶕?jù)程序控制電加熱器的功率，使閥座101的溫度大于露點(diǎn)溫度。

56.本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：閥蓋(100)和與閥蓋(100)密封配合的閥座(101)；所述閥座(101)的密封面根部設(shè)有環(huán)形凹槽(53)，所述環(huán)形凹槽(53)內(nèi)設(shè)有加熱模塊(54)，所述閥座(101)的封面外圈設(shè)有環(huán)形件(51)，所述環(huán)形件(51)內(nèi)部設(shè)有環(huán)形通道(50)，所述環(huán)形件(51)內(nèi)側(cè)設(shè)有與環(huán)形通道(50)連通的間隙通縫(52)，間隙通縫(52)的出口與閥座(101)的密封面的中心線一致。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥蓋(100)包括閥板和壓緊臂(64)，所述壓緊臂(64)通過若干個(gè)彈性柱塞軸(62)與閥板抵接，若干個(gè)彈性柱塞軸(62)與閥板的中心點(diǎn)位置一致，壓緊臂(64)通過萬(wàn)向球(63)與閥板連接，萬(wàn)向球(63)與閥板的中心點(diǎn)位置一致，萬(wàn)向球(63)兩端均與閥板、壓緊臂(64)固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥板具有與閥座(101)密封面配合的密封圈(66)，密封圈(66)根部設(shè)有環(huán)形槽(65)，環(huán)形槽(65)內(nèi)置有彈性部件。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括儲(chǔ)氣罐(73)，所述儲(chǔ)氣罐(73)的出氣口與環(huán)形通道(50)連通，儲(chǔ)氣罐(73)的出氣口與環(huán)形通道(50)之間安裝有電磁閥(75)，儲(chǔ)氣罐(73)頂部安裝有壓力表(74)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥座(101)設(shè)有盲孔(57)，盲孔(57)的根部在環(huán)形凹槽附近，盲孔(57)內(nèi)置有溫度檢測(cè)模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱模塊(54)為電加熱器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述間隙通縫(52)的截面形狀為錐形，錐形的大直徑端與環(huán)形通道(50)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彈性部件為螺旋彈簧(67)。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了應(yīng)用到煉鐵高爐爐頂裝料設(shè)備中上、下密封閥的閥體結(jié)構(gòu)，屬于煉鐵高爐技術(shù)領(lǐng)域，包括閥蓋，與閥座配合；閥座，所述閥座的密封面根部設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有加熱模塊，所述閥座的封面外圈設(shè)有環(huán)形件，所述環(huán)形件內(nèi)部設(shè)有環(huán)形通道，所述環(huán)形件內(nèi)側(cè)設(shè)有與環(huán)形通道連通的間隙通縫，間隙通縫的出口與閥座的密封面的中心線一致；具有了加熱模塊的密封閥，使閥座的表面溫度大于結(jié)露點(diǎn)，其表面就不會(huì)產(chǎn)生結(jié)露；具有了環(huán)形通道的環(huán)形件，壓縮氣體可以通過環(huán)形通道與間隙通縫連通，對(duì)閥座與閥蓋配合密封面進(jìn)行吹掃。對(duì)閥座與閥蓋配合密封面進(jìn)行吹掃。對(duì)閥座與閥蓋配合密封面進(jìn)行吹掃。

技術(shù)研發(fā)人員：魏明義 吳平 張福剛 張常勝 宋珂

受保護(hù)的技術(shù)使用者：石家莊三環(huán)閥門股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.04.02

技術(shù)公布日：2022/9/9