冷風放風閥結構創新與應用

宋雅觀　許珂　孟宇　耿金莎

摘 要：高爐熱風爐是煉鐵廠高爐主要配套的設備之一，而冷風放風閥是高爐熱風系統中冷風總管上的重要設備。傳統冷風放風閥的結構形式分為兩種，一種是活塞式，另一種是蝶閥式結構。隨著高爐容積的增大，用戶對冷風放風閥的要求也越來越高。文章介紹了冷風放風閥的一種新結構，此結構已經廣泛應用于鋼廠，且取得了用戶好評。

關鍵詞：冷風放風閥;熱風爐系統;盤式結構

一、緒論

產品的創新貫穿整個產品的生命周期，持續不斷地進行產品創新是獲得市場競爭優勢的關鍵。隨著鋼廠不斷發展，爐容量也在不斷增加，對冷風放風閥的性能要求也在不斷提高。為適用市場需求，滿足客戶要求，對冷風放風閥結構進行了改進。新式結構降低了閥門噪音，降低了閥門維護成本，延長了閥門使用壽命。冷風放風閥主要應用在熱風爐系統的冷風管道，起到關鍵性的調節冷風量的作用。熱風爐需要大量的冷風時，冷風放風閥處于開啟狀態，給熱風爐提供足量的冷風量。當熱風爐風壓高時，調節冷風放風閥的開啟角度，來調整流入熱風爐的冷鳳量，同時通過放風管排出大量冷風。此閥通過調整閥板開啟角度，調節送風量大小，以達到精準調整爐壓的目的。冷風放風閥的性能直接影響熱風爐的工作狀態，高性能的冷風放風閥能夠降低能耗，提高鋼廠效益。

二、冷風放風舊式結構

傳統的冷風放風閥放風處的結構分為兩種，一種是活塞式，另一種是蝶式結構。兩種結構在生產和使用過程中，逐漸的體現出了其結構上的缺點和不足。接下來我們來了解一下其結構上的缺點及加工和使用過程中的問題。

（一）活塞式放風閥結構及缺點

活塞式放風閥結構見下圖1。

工作原理：電動裝置帶動閥桿轉動，閥桿帶動閥板轉動，閥板通過連桿帶動活塞在放風缸內上下移動，通過放風缸上放風孔完成放風。

此種結構的缺點：（1）活塞和活塞環為鑄件，生產成本較高，且購買困難。放風缸加工精度要求較高，大口徑閥門加工困難，且密封性能不高。（2）活塞環與放風缸摩擦阻力大，且容易受溫度影響與放風缸卡死，影響放風閥正常工作，甚至出現事故。

（二）蝶式放風閥結構及缺點

蝶式放風閥結構見圖2。

工作原理：放風蝶閥電動裝置驅動其閥桿轉動，閥桿通過銷軸帶動偏心蝶閥蝶板轉動，來調節放風量大小，同時通過連桿帶動放風閥閥桿轉動，帶動閥板轉動調節送風量。

此種結構缺點：（1）閥門驅動裝置通過連桿同時驅動兩個閥門，存在著裝置機構松散和機構聯動性能差，傳動效率低，精度低。（2）放風蝶閥開啟角度小時，氣流直吹閥體，影響閥門使用壽命，對閥體材質要求較高，噪音較大。

三、冷風放風閥新式結構

在如今鋼廠高速發展背景下，如何保證閥門的使用性能和使用壽命，成為了閥門廠在冶金閥門行業占有市場的重要條件。

（1）冷風放風閥新式結構，由電動裝置、閥體、閥板、連桿、密封盤和放風缸等結構組成。我們稱之為盤式結構。其工作原理：電動裝置帶動閥桿轉動，閥桿帶動閥板轉動，閥板通過連桿帶動密封盤上下移動，當密封盤與密封面脫開時閥門開始放風。

（2）閥門密封形式為軟硬雙重密封，軟密封材質采用耐高溫耐磨的高性能硅橡膠，硬密封為對焊硬質合金，耐高溫，抗磨損，機械性能好。閥門密封為上下密封，當需要脫開時，密封面整個一起脫開，不會出現因溫度過高膨脹卡阻的現象。其結構簡單，具有易制造，密封可靠，動作流暢無摩擦力，成本低等優點。

（3）閥門的放風口較大，密封盤向下移動，形成一個環形放風口，冷風氣流直接從放風口進入空氣，不會對放風缸沖刷，提高了閥門的使用壽命。密封盤向上移動，環形放風口縮小，減小放風量，閥門內部壓力使密封盤與密封面緊密貼合，從而提高了放風口的密封性能。既能精確調節放風量，又能滿足大量排風的需求。

（4）閥門是通過連桿來帶動密封盤實現放風的，為避免密封盤與密封面硬密封時出現過力彎曲，將連桿結構設計為彈性結構。通過旋轉調整螺桿，來調整彈簧的可壓縮距離，當閥門動作時，通過彈簧的壓縮來減少閥桿所受力，避免連桿出現彎曲。此結構提高了閥門的使用壽命，同時降低了閥門的維護費用。

此結構冷風放風閥，既提高了閥門使用壽命，又降低了閥門維修成本，而且精準調節放風量，提高了能源利用率。即為用戶提供性能優越的產品，同時也提高了我廠的經濟收入。

四、結語

隨著各鋼廠的不斷發展和冶煉技術的不斷提升，熔爐量越來越大，對冷風放風閥的要求也將越來越高，其結構改進勢在必行。高壽命，高性能，低成本的閥門將成為鋼廠企業的首選產品。作為閥門廠家，只有不斷改進自己的產品，才能適應現行不斷發展的鋼冶金行業，才能在競爭激烈的市場中占領一席之地。

參考文獻：

[1]成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2017.

[2]陸培文.實用閥門設計手冊.機械工業出版社，2012.

[3]YB/T4233-2010高爐冷風放風閥.