通過(guò)對(duì)重力除塵器卸灰閥在放灰過(guò)程中存的問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)分析、不斷總結(jié)，經(jīng)過(guò)三代技術(shù)改造，開發(fā)出一種使用壽命長(zhǎng)、密 封性能好、操作安全可靠的雙密封卸灰閥，實(shí)際應(yīng)用效果良好。

　　1、手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥存在的問(wèn)題

　　350m3高爐在生產(chǎn)過(guò)程中，原、燃料從爐頂進(jìn)入爐內(nèi)，靠重力的作用下行，鼓風(fēng)動(dòng)能從高爐下部風(fēng)口進(jìn)入，在爐內(nèi)上行，下行的原、燃料與上行的高溫空氣混合，燒結(jié)礦等原料中的高價(jià)鐵在焦碳等燃料形成的一氧化碳還原氣體的作用下逐步還原成低價(jià)鐵，無(wú)法還原的爐料形成粉料，與沒(méi)有利用的一氧化碳及其他生成的混合氣體混合，隨著上行的鼓風(fēng)形成含塵荒煤氣，通過(guò)高爐上升管、下降管而引入重力除塵器。

　　高爐重力除塵器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、除塵效率高、阻力損失小等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在高爐煤氣的除塵系統(tǒng)中，除塵效率可以達(dá)到80%。高爐產(chǎn)生的高速流動(dòng)、含塵的荒煤氣由截面積較小的管道進(jìn)入容積較大的重力除塵器沉降室時(shí)，由于截面積突然擴(kuò)大，氣流速度迅速降低，氣流中的粉塵顆粒在自重的作用下很快沉降，如果氣流通過(guò)沉降室的時(shí)間大于或等于塵粒從頂部沉降到底部所需要的時(shí)間，則具有沉降可能的塵粒能夠全部沉降，一定時(shí)間內(nèi)，塵粒沉降到除塵器底部，從而達(dá)到從氣流中分離的效果，最終形成了固體灰。

　　重力除塵器噸鐵產(chǎn)生約16kg的固體灰。由于重力除塵器容積有限，必須定期排放重力除塵器內(nèi)固體灰，固體灰的排放通過(guò)重力除塵器下方的卸灰閥來(lái)完成。濟(jì)鋼第一煉鐵廠重力除塵器有兩套放灰口，一套是由閥蓋、閥座組成的單一手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥的放灰口，另一套是卸灰球閥和粉塵加濕卸灰機(jī)等組成的放灰口。重力除塵器放灰時(shí)主要是以加濕放灰為主，放灰運(yùn)行方面存在以下兩個(gè)方面的問(wèn)題。

　　(1)手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥壽命不能滿足目前高爐6個(gè)月休風(fēng)周期的需要，因?yàn)樵撻y門密封差，性能不穩(wěn)定。重力除塵器內(nèi)灰若放不盡，會(huì)存在關(guān)閥困難，一次操作很難關(guān)好，既使關(guān)好閥接觸面上會(huì)附著一層灰膜，灰膜在爐頂壓力波動(dòng)時(shí)存在擊穿現(xiàn)象，出現(xiàn)輕微泄漏，這種現(xiàn)象非常普遍;重力除塵器內(nèi)灰若放盡，一次密封無(wú)法保證嚴(yán)密性，手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥密封面吹損加劇。高爐荒煤氣含水量高時(shí)，泄漏量會(huì)加劇，煤氣夾雜粉塵大量沖刷閥蓋、閥座，曾經(jīng)出現(xiàn)閥蓋本體被被磨出孔洞的現(xiàn)象。

　　(2)手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥放灰時(shí)存在不同程度的揚(yáng)塵，特別是放灰末期，會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的揚(yáng)塵現(xiàn)象，因?yàn)槭謩?dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥屬開放式結(jié)構(gòu)，無(wú)法控制二次揚(yáng)塵。該閥由于密封性能差，導(dǎo)致周邊煤氣存在，嚴(yán)重時(shí)周邊大面積濃度超過(guò)1000μg/g，嚴(yán)重威脅著職工的身心健康。

　　2、分析及改造

　　濟(jì)鋼第一煉鐵廠使用的手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥是由閥蓋、閥座及杠桿等組成，閥座水平固定在重力除塵器本體上，杠桿軸固定在閥體一側(cè)，閥蓋固定在杠桿的一端，通過(guò)開、關(guān)閥蓋來(lái)完成放灰的過(guò)程。手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥在關(guān)閥的過(guò)程中，閥蓋接觸面不能確保同時(shí)與閥座接觸，較早結(jié)合的部位容易夾住灰塵顆粒，隨著閥蓋與閥座的逐漸接觸，由于排放面積的逐漸減小，流速加快，氣流沖擊力變大，致使閥蓋與閥座較遲結(jié)合部位的積灰被吹掉，造成輕微泄漏;即便是閥蓋與閥座之間沒(méi)有夾住灰塵顆粒，閥蓋與閥座較遲結(jié)合部位因過(guò)多地受沖擊而吹損，再加之手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥屬單一硬密封接觸面，不可避免的出現(xiàn)輕微泄漏。由于除塵器內(nèi)0.1MPa壓力的存在，荒煤氣長(zhǎng)期沖刷卸灰閥接觸面，從每一次休風(fēng)周期對(duì)原閥門進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，都有不同程度的溝槽狀磨損，嚴(yán)重時(shí)磨漏。

　　為了滿足高爐高頂壓、大風(fēng)量的工況條件及重力除塵器放灰工藝的需要，要求放灰速度穩(wěn)定且均勻，閥體耐磨性要好，有較高的密封性，操作方便，為此必須對(duì)重力除塵器卸灰閥進(jìn)行技術(shù)改造。

　　高爐重力除塵器卸灰系統(tǒng)對(duì)高爐的安全穩(wěn)定生產(chǎn)至關(guān)重要，濟(jì)鋼第一煉鐵廠對(duì)此十分重視，已進(jìn)行三次技術(shù)改造。

　　第一代卸灰閥為手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥，本體材料是鑄鋼件，應(yīng)用在6座350m3高爐，平均壽命3個(gè)月左右，而且每次更換發(fā)現(xiàn)接觸面有明顯的磨損，后期使用煤氣泄漏量明顯，嚴(yán)重制約著高爐“大計(jì)劃、長(zhǎng)周期”的檢修模式及生產(chǎn)的安全。

　　第二代卸灰閥在原手動(dòng)卷?yè)P(yáng)卸灰閥的接觸面上滲碳化鎢進(jìn)行耐磨處理，先后在6座350m3高爐試用并全面推廣，雖然提高了閥門的使用壽命，但是完全密封的問(wèn)題還沒(méi)有徹底解決。

　　第三代卸灰閥是在第二代卸灰閥的基礎(chǔ)上方安裝了密封性能好的電動(dòng)球閥，先后在空間比較大的3-6#350m3高爐上試用并進(jìn)行推廣。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)球閥作為卸灰閥只適于常開或常閉兩種工況，不適合調(diào)節(jié)卸灰量的大小。因?yàn)榍蜷y調(diào)節(jié)灰量時(shí)，閥芯會(huì)處于半開半關(guān)的狀態(tài)，由于受高壓高流速的煤氣灰的沖刷，閥門壽命無(wú)法保證，通過(guò)配置調(diào)整灰量機(jī)構(gòu)雖能在一定程度上解決問(wèn)題，但在特殊故障情況下，重力除塵器溫度有上升到500℃的可能，電動(dòng)球閥密封材料無(wú)法適應(yīng)故障高溫的特殊情況。

　　在總結(jié)前三代閥門運(yùn)行的基礎(chǔ)上，開發(fā)了第四代雙密封卸灰閥(圖1)。雙密封卸灰閥是由上、下兩組閥體構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了初次密封并承料與完全密封分開的功能;上閥體以初次密封并承料為主，接觸面滲碳化鎢改善材質(zhì)提高壽命;下閥體密封采用軟密封結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了完全密封;上、下兩組閥的動(dòng)力采用配套液壓系統(tǒng)，并通過(guò)控制系統(tǒng)滿足放灰的需要，實(shí)現(xiàn)操作安全、可靠、方便。該閥首先在3#1750高爐試用，在取得一定生產(chǎn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，對(duì)局部部位進(jìn)行完善，然后在1#350m3高爐應(yīng)用。

圖1 雙密封卸灰閥結(jié)構(gòu)示意圖

　　3、雙密封卸灰閥結(jié)構(gòu)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)重力除塵器雙密封卸灰閥主要由上、下兩組閥構(gòu)成本體，上閥座與上閥蓋構(gòu)成上閥體，下閥座與下閥板構(gòu)成下閥體。上閥座與下閥座在本體上，上閥蓋在上、下閥座中間，沿固定在閥體一側(cè)的軸作偏心旋轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，閥蓋中心與曲臂以萬(wàn)向節(jié)連接，自由找平;上閥體閥蓋與閥座接合外表面經(jīng)過(guò)滲碳化鎢處理，以保證閥的使用壽命。下閥體閥板為水平板，以軟密封為主，閥座下側(cè)設(shè)置落灰孔，確保閥門關(guān)閉嚴(yán)密到位。

　　重力除塵器雙密封卸灰閥外部由小液壓站、電控系統(tǒng)等組成，上、下閥運(yùn)動(dòng)件的打開和關(guān)閉是通過(guò)電磁換向閥控制油缸的前進(jìn)和后退，并結(jié)合角位移傳感器，在電控箱上實(shí)現(xiàn)開度顯示。為了保證停電時(shí)此閥門為關(guān)閉狀態(tài)，液壓站安裝蓄能器，采用停電復(fù)位，以保證煤氣不會(huì)外泄。

　　高爐重力除塵器雙密封清灰閥具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)實(shí)現(xiàn)初次密封并承料與完全密封分開的功能，達(dá)到完全密封的效果。設(shè)備壽命的提高，不僅適應(yīng)了高爐“長(zhǎng)計(jì)劃、大周期”的休風(fēng)要求，而且能增加重力除塵器放灰次數(shù)，保持重力除塵器內(nèi)的容積，無(wú)形之中提高除塵效率，最終提高了煤氣質(zhì)量。

　　(2)采用自動(dòng)控制，開啟角度隨意可調(diào)，更好地滿足了重力除塵器放灰工藝的要求。

　　(3)機(jī)構(gòu)聯(lián)鎖保護(hù)，使設(shè)備運(yùn)行安全可靠。

　　(4)整體結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)安裝現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)性強(qiáng)。

　　(5)閥門全封閉式結(jié)構(gòu)，能將除塵灰直接引入到卸灰機(jī)，環(huán)保效果良好，有利職工身心健康。

　　實(shí)踐證明，對(duì)重力除塵器卸灰系統(tǒng)的完善改造從根本上滿足了高爐“長(zhǎng)計(jì)劃、大周期”的休風(fēng)要求，保證了高爐的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。