2500m3高炉煤气放散阀的结构改造

汤杰

摘要：随着八钢高炉的大型化，炉内压力也随之提高，对高炉煤气放散阀的要求也越来越高，为了保证放散阀的密封性能，通过对其使用状况分析，找出泄露原因，通过对放散阀阀盖局部结构进行改造，提高放散阀的使用寿命，增强其密封性。

关键词：高炉放散阀 密封性能 分析与处理

一、前言

八钢三座2500m3高炉运行至今，炉顶煤气放散阀更换阀盖10次，总承更换2次，消耗相当大的备件费用，并有3次发生因煤气放散阀泄漏煤气严重休风停产。通过近几年对2500m3高炉煤气放散阀的维护了解，放散阀密封的破坏往往是由阀盖与阀座密封之间配合不严引起的。因此，对放散阀的密封结构改造，杜绝因密封破坏造成高炉事故，成为设备维护人员的紧迫任务。

二、高炉放散阀泄露原因分析

1、高炉休风检修及故障休风时放散阀需要在打开状态，检修结束后必须要求清理阀盖及密封圈上的结垢，放散阀打开时人员站在阀的法兰处进行清理，阀盖上的结垢不易清除，并且人员在清理过程中会发生煤气中毒事故，造成密封做的不到位，开风后会出现漏气现象，因为煤气放散阀是在高风温、高压力和高粉尘的环境下工作，煤气流夹杂着粉尘就会冲刷缝隙，其密封面迅速被吹损而不能正常工作。

2、根据生产工艺及安全的需求，高炉只有在开停炉、检修、事故休风时需要对炉内含尘煤气进行放散，而炉内的蒸汽夹带粉尘聚集在放散阀阀盖与阀座结合面处，并在较高的温度下硬化形成积瘤不易清除，当放散进行开关操作时会造成阀盖与阀座结合面密封不严而漏气。

3、高炉炉顶工矿变化及炉顶压力瞬间增大（此时压力没有达到放散设定打开值）等因素，会瞬时造成放散阀密封接触面脱开，炉内的煤气及大颗粒粉尘沿结合面喷出，当放散通过通过弹簧压力自动再次压紧时，部分大颗粒粉尘会存留在阀盖与硅胶圈结合处造成漏气。

三、高炉新、老式煤气放散阀密封面结构

1、老式煤气放散阀的阀盖阀座密封面结构，如图1所示。

从上图可以了解到，密封面采用两球面结合密封，密封面用堆焊硬质合金钢。理论上，球面可以看作是无数条线组成，当阀盖由于介质冲刷使局部密封线损坏时，密封面的其他密封线依然可以实现密封。这就保证了阀盖无论在什么情况下，阀盖上有密封线总能与阀座上的密封线配合成一对密封副。但在实际情况中，配合的双球面，很难达到理想的加工效果，一般情况下很难保证设备的稳定性，并且要求在检修更换前对其进行研磨，造成工作量的增大。

2、新式煤气放散阀的阀盖与阀座密封结构

新式煤气放散阀密封有两处，一处为阀盖阀座呈锥形斜面密封，一处为阀盖压紧硅橡胶密封圈进行密封。新式放散的密封主要靠硅橡胶密封圈密封，此密封结构不但避免了老式放散球面密封的加工困难，而且将硬密封面改为软密封后出现局部的微量磨损，阀盖压紧硅橡胶圈后橡胶圈的弹性会补偿磨损量。现场实际情况中因高炉工况变化影响阀盖阀座结合面、检修完成后阀盖结垢清理不干净、橡胶圈上凹、凸量过大等原因造成放散阀漏气，由于原先硅胶圈与阀盖不可调节，只能通过高炉二次休风或减风来解决漏气。

四、高炉放散阀改造

改造后的阀盖与阀座密封结构，如图3所示

改造的新式煤气放散阀密封结构分析，通过测量阀盖与阀座间的密封间隙、以及硅橡胶圈与阀盖的接触面高度，阀座上凹槽的深度等调整煤气放散阀的密封性。在阀座上加工M12的螺栓孔（作为顶丝），将加工好的平垫（用5mm厚的钢板制作成φ650mm平垫）安装到凹槽内，完后将放散硅胶圈装到平垫上方，使硅胶圈与阀盖紧密接触。改造后的放散阀，不但可以避免放散阀盖在关闭时，阀盖及阀座凹槽内侧结垢没有清理干净或阀盖在扣关时不能到位，阀盖与硅橡胶圈只是贴在一起不能压紧（阀盖在扣关后不能目测到硅橡胶圈与阀盖的压紧情况），高炉开风后随着顶压的上升，阀盖与硅橡胶圈的压紧力不足以封住炉内压力造成漏气，也能现场通过顶丝将漏气部位压紧，杜绝高炉二次休风。

五、结束语

炉顶放散阀是高炉生产的重要设备，放散阀煤气泄漏会给高炉生产带来影响，通过以上的对炉顶煤气放散阀的改进，在保证阀门使用的前提下做了局部改动。不但提高了2500m3高炉放散阀的密封性能，降低了放散阀的设备事故率，并且实现了放散阀漏气现象的现场调节处理，达到了理想的效果。

参考文献：

[1]《阀门设计手册》杨源泉主编 机械工业出版社，1995

[2]《机械设计手册》朱孝录主编 电子工业出版社，2007

[3]炼铁机械（第2版）严允进 冶金工业出版社，1990