新并罐无料钟炉顶下密封阀设计
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承钢4号高炉无料钟炉顶装料系统“三电”工艺技术要求一、概述1.1、高炉主要设计指标和设计参数高炉有效容积:2500立方米采用并罐无钟炉顶装料设备,料罐有效容积55立方米;1.2、炉顶装料设备主要技术参数无钟炉顶装料设备:布料器溜槽摆角、节流阀、上、下密封阀、均压放散阀等,均采用液压传动,布料器回转采用电机传动;炉顶及上料设备见附图;主要技术参数如下:1.2.1、受料漏斗受料漏斗为皮带头轮收料的固定料斗,存料容积55m3;1.2.2、翻板阀在受料漏斗下方装有翻板阀,通过翻板可以分别向左、右料罐装料;翻板阀上装有左、右液压缸,分别控制左、右侧翻板位置。
1.2.3、Φ1000上密封阀左、右料罐上装有Φ1000上密封阀,由液压缸控制。
1.2.4、节流阀左、右料罐的节流阀为八角形。
节流阀开度大小由炉料品种和重量来决定,由液压缸控制。
采用比例方向控制阀进行方向及速度控制。
为保证安全起见,备用一套三位四通电磁阀进行控制。
1.2.5、Φ800下密封阀左右料罐的Φ800下密封阀, 由液压缸控制。
1.2.6、Φ400一次均压阀左右料罐均压采用半净化煤气,通过Φ400均压阀进行一次均压,由液压缸控制。
1.2.7、Φ250二次均压阀和调节阀左右料罐二均采用氮气通过Φ250二次均压阀和调节阀实现,二均阀由液压缸控制。
1.2.8、Φ400放散阀左右料罐采用Φ400均压放散阀进行放散,由液压缸控制。
1.2.9、布料器①布料器溜槽旋转a、旋转速度8rpm,每圈7.5秒。
b、可以正反方向旋转。
②溜槽摆动a、摆角速度:正常要求1.6度/秒;b、工作角度:α=10~450c、最大摆动角度:α=450③传动系统a、布料器回转由一台7.5KW电机(自带减速机)拖动布料器旋转,布料器上方有两套可供布料器旋转的接手。
正常情况下一套接手与减速机电机连接,另一套架空备用。
正常情况下布料器为常转工作制。
b、布料器摆角传动布料器摆角采用三个直线油缸传动。
高炉无料钟炉顶新型上组合阀摘要笔者就国内现使用的高炉无料钟炉顶设备进行研究分析,对其中放料阀和上密封阀进行组合优化设计,目的在于优化设备结构,提高设备性能,降低设备总高和制造成本,从而减少高炉建设费用。
关键词无料钟炉顶;放料阀;上密封阀;优化设计无料钟炉顶设备应用于炼铁高炉,它按照炼铁工艺要求将物料分批次、种类,均匀有序的供给高炉,并要求在高压高温下连续工作,同时,实现高炉炉顶密封。
目前,国内高炉串罐式无料钟炉顶装料设备,其设备组成自上而下一般为:受料斗、放料阀、上密封阀、料罐、节流阀、下密封阀、波纹补偿器、布料器等,组成部分均为单体部件,模块独立,便于安装维修。
本文所诉设计,基于原放料阀与上密封阀,改进其传动原理,改变机械结构,进行功能组合,开发出一种结构更紧凑、设备重量更轻,完全满足高炉炼铁工艺要求的新型上组合阀。
放料阀用于控制物料放料和截止。
油缸驱动两侧联杆机构,联杆机构带动曲臂旋转,阀板安装于曲臂上,从而实现两侧阀板的同时打开和关闭,控制放料和储料。
此设备高1100mm,重约4.6t,结构比较复杂,阀板驱动机构由正反两套四连杆机构组成,只能实现阀板的近似对称打开。
轴系零件繁杂,且加工精度要求高,难度大。
密封阀是炉顶装置中起均排压密封用的关键设备,与下密封阀配合使用,以实现高炉炉顶系统压力控制。
此设备高1500mm,重约3.5t。
液压缸安装于设备箱体上,与连杆连接,连杆安装于驱动轴上,驱动轴带动与之连接的阀板旋转,阀板上安装密封圈,与压头接触配合实现密封,压头安装在箱体内。
阀板动作由油缸驱动连杆,连杆带动阀板旋转来实现密封圈与压头的紧密结合,结构简单,但设备高度大(主要是阀板打开所需空间大),空间利用率不足,密封阀关闭时密封圈受力不好时,阀板定位需适时调整。
新型上组合阀说明基于以上设备的不足之处,从结构设计等方面进行组合优化设计,新型上组合阀设备高1800mm,重约6.9t。
降低炉顶设备总高度800mm,降低设备总重1.2t。
串罐无料钟炉顶下阀箱运行可靠性研究[摘要]本文针对制约下阀箱稳定运行的因素进行了系列改造,从可靠性设计改进、润滑、密封、磨损及简化控制等方面进行了改进,改进后提高了下阀箱的运行稳定性,满足了高炉高效生产组织要求。
[关键词]机械定位器;密封;内置填料座;磨损中图分类号:td353.5 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)14-0300-021 概述pw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。
炉顶设备装料流程为:在称量料罐排压后,上密封阀打开装料,受料罐停止供料后,关闭上密封阀,对称量料罐进行封闭,保证高炉高压操作;称量料罐均压后,下密封阀打开,之后打开料流,炉料经下阀箱、气密箱,由布料溜槽向炉内布料,布料完成后,依次关闭料流、下密,密封炉气,保证高炉高压操作。
下阀箱是无料钟炉顶装备中的主要设备之一,它包括料流调节阀、锥形漏斗、插入漏斗、下密封阀。
下阀箱工作的可靠性和稳定性直接影响高炉的装料操作。
2 在高炉生产中,下阀箱主要表现出如下问题:2.1 下密封阀关闭不严,导致高炉被迫休风。
2.2 下密封阀阀轴密封损坏导致泄漏煤气,吹损阀轴,造成高炉被迫休风。
2.3 料流调节阀阀板使用寿命短,耐磨性能差。
3 原因分析3.1 下密封阀关闭不严,分析原因如下:3.1.1 下密封阀驱动杠杆上与阀板机械定位器连接板易开焊、断裂,导致阀板机械定位器脱落。
3.1.2 下密封阀密封圈材质为硅橡胶,机械性能差,易出现裂纹、断裂故障,导致密封失效。
3.2 下密封阀长期工作在85℃左右,阀轴密封润滑不充分及密封老化失效导致阀轴泄漏煤气。
3.3 料流阀板易磨损,造成料流控制不精确,影响高炉布料矩阵。
4 方案制定4.1 下密封阀机械定位器的设计4.1.1 优化下密封阀驱动杠杆上与阀板机械定位器的连接板,首先增加连接板强度,由原来20mm板材增强至25mm板材;增加焊接强度,改变焊接工艺,由原来的单面焊接改为双面焊接,一道焊缝增强为三道焊缝(u型连接板);改善螺栓稳定性布置,螺栓连接由线性布置改为三角布置,提高连接稳固性。
大型高炉并罐式无钟炉顶的应用现状及设计理念大型高炉是现代冶炼工业中常用的设备之一,它通常用于生产铁和钢。
而罐式无钟炉顶是一种比传统钟炉顶更先进的高炉炉顶设计。
本文将重点介绍大型高炉并罐式无钟炉顶的应用现状及设计理念。
一、大型高炉的应用现状大型高炉通常是指容积在1000立方米以上的高炉,它具有以下特点和应用现状:1. 提高生产效率:大型高炉可以同时冶炼多个炉缸,提高了生产效率和产量。
2. 减少能源消耗:大型高炉采用先进的燃烧技术和余热回收系统,可以减少能源的消耗,提高能源利用效率。
3. 降低环境污染:大型高炉配备了先进的烟气净化设施,减少了炼铁过程中产生的废气和废水对环境的污染。
4. 提高产品质量:大型高炉具有更高的温度和压力,可以更好地控制冶炼过程,提高铁和钢的质量。
目前,大型高炉已经广泛应用于全球各个国家和地区的冶炼工业中,特别是在中国、日本、印度等炼铁大国。
二、罐式无钟炉顶的应用现状罐式无钟炉顶是一种相对传统钟炉顶更先进的高炉炉顶设计,它具有以下特点和应用现状:1. 无需钟炉门:罐式无钟炉顶采用了新型的炉顶结构,不再需要传统的钟炉门,减少了炉顶维护和更换的工作量。
2. 提高密封性:罐式无钟炉顶具有更好的密封性,可以减少高炉顶部的烟气泄漏,降低了环境污染和能源消耗。
3. 提高操作安全性:罐式无钟炉顶可以实现自动化操作,减少了人工操作的风险和劳动强度。
4. 降低运行成本:罐式无钟炉顶的运行成本相对较低,包括能源消耗、维护费用和人工成本等方面都有所降低。
目前,罐式无钟炉顶已经在一些大型高炉中得到了应用,特别是在中国的一些炼铁企业中,如鞍钢、宝钢等。
三、设计理念罐式无钟炉顶的设计理念主要包括以下几个方面:1. 结构优化:罐式无钟炉顶的结构需要进行优化设计,以提高密封性和稳定性,确保炉顶在高温和高压环境下能够正常运行。
2. 自动化控制:罐式无钟炉顶需要实现自动化控制,减少人工操作,提高操作安全性和稳定性。
探讨上密封阀在高炉无料钟炉顶设备的设计及应用摘要:随着社会的发展与进步,重视探讨上密封阀在高炉无料钟炉顶设备的设计及应用对于现实生活中具有重要的意义。
本文对2500 m3高炉炉顶设备上密封阀在高炉炉顶设备中的作用、结构组成及传动原理进行了叙述,对上密封阀传动装置、密封圈等部件进行设计,对传动轴进行了受力分析及计算。
关键词上密封阀;高炉;设备;设计;计算;原理;装置;引言随着高炉设备的大型化和炉顶压力的提高,炉顶装料设备也日趋庞大和复杂。
为适应高炉冶炼技术进步的要求,相继出现了多钟式和钟阀式炉顶。
但这些炉顶设备吨位重,尺寸大,制造运输困难,布料功能不理想,易磨损和密封困难。
针对料针式炉顶装料设备的缺陷,卢森堡的PAULWURTH公司于七十年代初发明了无料钟炉顶设备,(即所谓无料钟炉顶),并于1972年首先用于西德蒂森公司的一座中型高炉上。
投产以后立即显示了它的优越性,得到了迅速推广,引起了世界炼铁界的普遍注意。
一、上密封阀结构特征①传动方式采用液压传动,其优点是机构小巧,设备重量轻,结构简化,节省投资;②运动平稳,阀开关时可减少冲击振动;③选用标准型液压缸,系统化,便于检修更换;④由接近开关控制阀的开关位置,使阀动作准确无误;⑤阀体采用焊接件,重量轻,投资少,制造方便。
二、上密封阀结构及工作原理上密封阀结构: 由阀板、阀座、密封圈及驱动装置等组成。
工作原理: 上密封阀的开闭是由液压系统驱动阀板做旋转运动来完成的,当料罐排压后,上密封阀阀板打开,炉料从受料漏斗经过上密封阀到料罐里,当料罐停止装料后,上密封阀阀板关闭,对料罐进行密封,以保证高炉高压操作。
为了保证阀板与阀座的密封性,在阀座的压头与密封圈接触面上堆焊硬质合金,阀板上的密封圈采用硅橡胶密封圈。
三、驱动装置驱动装置由油缸、曲柄、轴、杠杆、阀板组成,见图1。
3.1选择轴的材料选取40Cr 合金钢,调质处理,许用疲劳应力[σ-1]为177 ~213 MPa。