[发明专利]用于冶金设备的热风控制阀

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种用于冶金设备的热风控制阀，所述热风控制阀具体地用于控制鼓风炉的热风流。

背景技术

在鼓风炉中，热空气（通常称为热风（hot blast））被注入炉中以辅助炉中矿石的还原（reduction）。

空气在作为热风传送给炉之前被加热至1250℃。还原气体或热空气可以混合入热风中，以进一步辅助炉中矿石的还原。用于控制热风流的任何阀均暴露于气体温度非常高并且还可能具有极大侵蚀性的极端环境中。

已知的是，在热风的传送管道中布置有蝶形阀以控制流向炉的热风流。从JP 09095720中可获知这种蝶形阀，这种蝶形阀包括安装在布置于热风路径中的中央位置的旋转轴线上的盘状控制件。在关闭位置，盘状控制件垂直于热风流并且基本上阻挡热风的路径。然后控制件可旋转90°进入其打开位置，其中控制件基本上平行于热风流，从而允许热风流过阀。实际上，热风在控制件的两侧流过。这种蝶形阀的缺陷在于，由于旋转轴线布置于管道的中央，即使当控制件处于全开位置时控制件仍然在热风路径中。实际上，即使控制件的流动限制在打开位置被降低至最小，控制件仍然呈现出阻挡热风穿过阀的自由流动。此外，由于控制件暴露于极高的温度，因此提供用于冷却盘状控制件的冷却通道。但是，这种冷却经常不足以防止对控制件的破坏。结果，在一段时间后需要更换控制件。但是，由于只有在已经拆下控制阀并且将其从管道中取出后才可能接近控制件，因此更换控制件特别困难。从而维修时间和成本相当高。

如上所述，蝶型热风控制阀的可靠性和耐久性由于暴露于这种极端环境而受到损害。这种控制阀不仅具有在热风路径中形成阻挡的缺陷，而且要求高制造成本以及密集、频繁且高成本的维修操作。从而有必要提供一种较好实施的热风控制阀，优选地降低涉及的成本。

技术问题

本发明的目的在于提供一种没有上述缺陷的改进的热风控制阀。该目的通过权利要求1中要求保护的热风控制阀实现。

发明内容

本发明提出一种用于冶金设备的热风控制阀，该热风控制阀具体地用于控制鼓风炉的热风流。热风控制阀包括：金属阀壳，具有其中限定有气体通道的耐火炉衬；以及阀件，可旋转地布置于气体通道中，以通过所述阀件在打开位置与关闭位置之间关于旋转轴线的旋转而能够改变气体通道中的自由通路。阀件具有关于旋转轴线旋转对称的壳体，以及具有在横向于阀件的旋转轴线的方向布置于阀件中的贯穿通路。贯穿通路的横截面与气体通道的横截面基本相同。进一步，贯穿通路布置于阀件中，以便当阀件在打开位置时贯穿通路与气体通道对齐。

根据本发明的一个重要方面，阀件包括：圆柱体部分，具有第一基座和与所述第一基座相对的第二基座；所述第一基座设置有用于将所述阀件连接至轴的连接装置；所述圆柱体部分的直径大于所述气体通道的直径。所述阀件还包括半球体部分，所述半球体部分具有布置于所述圆柱体部分的所述第二基座上的基座。

这样的热风控制阀具有的优点是：当控制件在打开位置时，热风能自由地流过控制件的贯穿通路。实际上，控制件不对热风流构成阻挡。与处于打开位置时产生达到20%压力降的蝶型控制阀相反的是，穿过根据本发明的打开的控制阀的压力降是微不足道的。此外，在其关闭位置中，蝶型控制阀通常表现出相当的泄漏（达到40%）。由于根据本发明的热风控制阀的具体形状（圆柱体部分和半球体部分），可大大减少所述泄漏。因此可实现热风流的改进控制。

优选地，气体通道与贯穿通路具有圆形横截面，并且贯穿通路的直径基本对应于气体通道的直径。

有利地，贯穿通路的轴线垂直于阀件的旋转轴线。

优选地，半球体部分的基座的直径对应于圆柱体部分的第二基座的直径。

有利地，半球体部分的基座被布置为位于气体通道的轴线上。

根据本发明的重要方面，优选地，连接装置包括位于圆柱体部分的第一基座上的连接垫座（shoe），连接垫座形成周向沟槽，所述沟槽中具有接合凸缘，接合凸缘面向圆柱体部分的第一基座。接合凸缘可以平行于圆柱体部分的第一基座。然而，优选地，接合凸缘以一定角度朝向第一基座的外周远离第一基座逐渐变细。

根据本发明的实施方式，轴包括与连接垫座中的周向沟槽相接合的夹紧装置，夹紧装置为以下所述的，以使得轴的夹紧装置的旋转运动被传递给阀件的方式，使得夹紧装置的接触表面与连接垫座的接合凸缘紧密接触。

有利地，夹紧装置包括与周向沟槽相接合的至少两个夹紧元件，夹紧元件连接至轴的扩大头部。优选地，还提供了与至少两个夹紧元件相接合的固定环，从而避免夹紧元件沿着径向远离连接垫座的方向移动。