1.本实用新型涉及炼铁高炉技术领域，尤其是应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构。
背景技术：
2.高炉装料设备为高压操作系统，它由受料斗、挡料阀、上密封阀、料罐、料流调节阀、下密封阀、布料器组成(如图1)。其中，为了使上下密封阀、料流调节阀按程序顺利打开和关闭，保证炉料顺利装入料罐及从料罐排出，保证炉顶压力不波动，在料罐的上部设上密封阀和挡料阀，下部设料流调节阀和下密封阀，同时还设有均压排放管道和阀门。这些阀门动作频繁不间断，保证炉顶压力稳定不波动的关键阀门即为上、下密封阀。这两个阀是装料设备的主通道，工作环境恶劣，高温高压高气流冲击，是炉顶装料设备的易损点、故障点，是影响装料设备能够正常顺利运行的焦点。
3.炼铁高炉的炉顶温度一般维持在150～200度之间，超过350度时在炉头喷雾或打水，降低炉头温度，产生的含水、尘气流直接和炉顶设备接触，上、下密封阀是主气流的通道，它的关闭和打开由该阀门控制。由于环境的恶劣，使阀门寿命很短，损坏部位是密封面的密封圈。目前在用的密封圈寿命为3～6个月，损坏频率很高，造成的原因1、密封面的形状2、密封面有水蒸气与灰尘集结3、密封圈形状不佳4、密封圈强度低耐疲劳力差。这些因素造成密封不严密发生泄漏，周而复始恶性循环
……
。这些问题是装料设备的普遍现象，只是程度不同，问题的存在是共识，在多年的运行中也采取了补救措施，但一直没有根治。
4.现有的阀座是个全金属结构件，它直接与高炉气流接触，炉顶温度的波动和变化与它发生直接关系。由于炉气的冷热不均，使阀座密封面结露，使炉气中的灰尘与露水集聚结合，形成微小的颗粒物，影响密封面的光洁度，致使密封面封闭不严密，导致泄漏。过去解决这个问题采用的方法是用蒸汽加热阀座，氮气吹扫积灰效果不佳。原因是蒸汽温度太低，与结露点温度有误差，防止结露的愿望不能实现。氮气吹扫灰尘，因氮气量微弱，形不成足够的气流，动力不足，无法把灰尘吹跑等现象。
技术实现要素：
5.本实用新型为了解决上述缺陷，提供了应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构。
6.本实用新型所采用的技术方案是：
7.应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，包括：
8.所述上、下密封阀均包括：
9.阀盖和阀盖密封配合的阀座，所述阀座的密封面根部设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有加热模块，所述阀座的封面外圈设有环形件，所述环形件内部设有环形通道，所述环形件内侧设有与环形通道连通的间隙通缝，间隙通缝的出口与阀座的密封面的中心线一致。
10.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述阀盖包括：阀板和压紧臂，所述压紧臂通过若干个弹性柱塞轴与阀板抵接，若干个弹性柱塞轴与阀板的中心点位置一致，压紧臂通过万向球与阀板连接，万向球与阀板的中心点位置一致，万向球两端均与阀板、压紧臂固定连接。
11.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述阀板具有与阀座密封面配合的密封圈，密封圈根部设有环形槽，环形槽内置有弹性部件。
12.本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括：
13.储气罐，所述储气罐的出气口与环形通道连通，储气罐的出气口与环形通道之间安装有电磁阀，储气罐顶部安装有压力表。
14.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述阀座设有盲孔，盲孔的根部在环形凹槽附近，盲孔内置有温度检测模块。
15.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述加热模块为电加热器。
16.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述间隙通缝的截面形状为锥形，锥形的大直径端与环形通道连接。
17.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述弹性部件为螺旋弹簧。
18.由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
19.1)在阀座密封面的根部挖一个环形槽，槽内安装电加热器及温度传感器，按设定温度，自动恒温控制，限制忽冷忽热，不形成结露点，防止结露的发生。
20.2)在密封面的外圈增设一道金属外环，环内设一道环形凹槽作为氮气的通道，凹槽与密封面的水平线设一锥形间隙通缝，通缝为周圈均匀布置，氮气通过这个通道直接吹扫密封面，把积灰吹扫干净。
21.3)在阀体外壳设一个储气罐，保证气流的力量充足，用这个罐的储气与管道的供气形成合力，增加气流的力量，把积灰吹扫干净。
22.4)本实用新型是在原有传统结构的基础上，在密封圈根部增加一道环形槽，槽内设置螺旋弹簧，给密封圈增添筋骨，增强它的支撑力，使疲劳强度增强。
23.5)本发明阀盖用球型万向定位，任何方向受力都集中于中心，使受力不偏移。另外，把原来螺钉调整的死定位改为弹性柱塞轴，由刚性改为柔性，实现阀盖自动坐中找正，密封面不偏移，减少密封面的碾压，延长使用寿命。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
25.图1是现有技术中的一种炼铁高炉炉顶装料设备整体构造示意图；
26.图2是现有技术中的上密封阀示意图；
27.图3是现有技术中的上密封阀局部示意图；
28.图4是现有技术中的下密封阀示意图；
29.图5是现有技术中的下密封阀局部示意图；
30.图6是本实用新型的阀座结构示意图；
31.图7是本实用新型的阀座结构a-a剖视示意图；
32.图8是本实用新型的阀座结构b-b剖视示意图；
33.图9是本实用新型的阀座结构c-c剖视示意图；
34.图10是现有技术中的阀盖结构示意图；
35.图11是现有技术中的阀盖结构剖视示意图；
36.图12是本实用新型的一种阀盖实施例示意图；c
37.图13是本实用新型的一种阀盖实施例剖视示意图；
38.图14是本实用新型整体构造示意图；
39.图15是本实用新型整体构造局部剖视示意图；
40.其中，1、受料斗，2、挡料阀，3、上密封阀，4、料罐，5、料流调节阀， 6、下密封阀，7、布料器，8、第一蒸汽加热管，9、第一密封圈，10、第一阀座，11、第一压紧圈，12、第一阀板，13、第二蒸汽加热管，14、第二密封圈， 15、第二阀座，16、第二压紧圈，17、第二阀板，50、环形通道，51、环形件， 52、间隙通缝，53、环形凹槽，54、加热模块，55、进气口，56、圆弧形密封圈，57、盲孔，60、螺钉，61、销轴，62、弹性柱塞轴，63、万向球，64、压紧臂，65、环形槽，66、密封圈，67、螺旋弹簧，70、温度传感器，72、排污口，73、储气罐，74、压力表，75、电磁阀，100、阀盖，101、阀座。
具体实施方式
41.本文中“第一”和“第二”只用来区分，不是代表结构不同，例如，第一蒸汽加热管与第二蒸汽加热管结构相同，只是第一蒸汽加热管用在了上密封阀，第二蒸汽加热管用在了下密封阀。
42.第一蒸汽加热管8与第二蒸汽加热管13结构相同，第一密封圈9与第二密封圈14结构相同，第一阀座10与第二阀座15结构相同，第一压紧圈11与第二压紧圈16，第一压阀板12与第二压阀板11。
43.下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：
44.如图1所示，现有的高炉装料设备为高压操作系统，它由受料斗1、挡料阀 2、上密封阀3、料罐4、料流调节阀5、下密封阀6、布料器7组成，现有的上、下密封阀阀盖开关的运动是靠中心的销轴61铰接，实现往复动作，阀盖的稳定靠几条螺钉60调整，长期的往返动作会造成定位不准确，影响密封阀的密封效果。
45.如图6到图9和图12到图15所示，本技术提出了应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，上、下密封阀均包括：阀盖100、阀座101，阀座101与阀盖100相互配合，使气流关闭或开通。
46.其中，阀座101，所述阀座101的密封面根部设有环形凹槽53，环形凹槽内设有加热模块54，电加热模块54可以选用电加热器。使阀座101保持在设定温度，避免结露点，防止结露的发生。
47.阀座101的封面外圈设有环形件51，所述环形件51内部设有环形通道50，所述环形件51内侧设有与环形通道50连通的间隙通缝52，间隙通缝52为周圈均匀布置，间隙通缝52的出口与阀座101的密封面的中心线一致，环形通道50 通过进口55与外部气源连通，阀座
密封圈为圆弧形密封圈56。
48.具体地，通电的加热模块54，使阀座101的表面温度大于结露点，其表面就不会产生结露，压缩气体通过环形通道50与间隙通缝52连通，对阀座101 与阀盖100配合面进行吹扫，使积灰随压缩气流一起带走，压缩气体可用氮气。
49.进一步地，述阀盖100包括：阀板、压紧臂64，阀板与压紧臂64连接。
50.压紧臂64通过若干个弹性柱塞轴62与阀板抵接，若干个弹性柱塞轴62与阀板的中心点位置一致，弹性柱塞轴62可以选用2或3个，若用2个，则2个弹性柱塞轴62组成的线的中心点，其中心点与阀板的中心点位置一致，若用3 个，则3个弹性柱塞轴62组成的面的中心点，其中心点与阀板的中心点位置一致，压紧臂64通过万向球63与阀板连接，万向球63与阀板的中心点位置一致，万向球63两端均与阀板、压紧臂64固定连接，万向球63可选用现在技术中的任一种具有万向铰接功能的机械，使阀板具有了柔性，弥补了现有技术中的采用螺栓和销轴不足之处。
51.进一步地，阀板具有与阀座101密封面配合的密封圈66，密封圈66根部设有环形槽65，环形槽65内置有弹性部件，弹性部件可以选用螺旋弹簧67，使密封圈66增强支撑力，增强了疲劳强度。
52.进一步地，该上、下密封阀还包括储气罐73，储气罐73具有排污口、进气口和出气口，储气罐73的出气口与环形通道50连通，储气罐73的出气口与环形通道50之间安装有电磁阀75，储气罐73顶部安装有压力表74。储气罐73 可以选用缓冲储气罐，也可以用氮气包，使压缩气体的压力恒定在设定范围内，用电磁阀75来隔离储气罐73与环形通道50，电磁阀75可以选用脉冲电磁阀，使储气罐73生成脉冲气流，对阀盖100与阀板的密封面进行吹扫。
53.进一步地，阀座101设有盲孔57，盲孔57的根部在环形凹槽附近，盲孔 57内置有温度检测模块，温度检测模块可以选用温度传感器70。
54.进一步地，环形件51的间隙通缝52，其横截面为锥形，锥形的大端与环形通道50连接，小端为出口端，锥形小端出口与阀座101的密封面的中心线一致。
55.工作原理：电加热器给阀座101加热，温度传感器采集的数据传输到控制器，控制器根据程序控制电加热器的功率，使阀座101的温度大于露点温度。
56.本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。技术特征：
1.应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，其特征在于，包括：阀盖(100)和与阀盖(100)密封配合的阀座(101)；所述阀座(101)的密封面根部设有环形凹槽(53)，所述环形凹槽(53)内设有加热模块(54)，所述阀座(101)的封面外圈设有环形件(51)，所述环形件(51)内部设有环形通道(50)，所述环形件(51)内侧设有与环形通道(50)连通的间隙通缝(52)，间隙通缝(52)的出口与阀座(101)的密封面的中心线一致。2.根据权利要求1所述的应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，其特征在于，所述阀盖(100)包括阀板和压紧臂(64)，所述压紧臂(64)通过若干个弹性柱塞轴(62)与阀板抵接，若干个弹性柱塞轴(62)与阀板的中心点位置一致，压紧臂(64)通过万向球(63)与阀板连接，万向球(63)与阀板的中心点位置一致，万向球(63)两端均与阀板、压紧臂(64)固定连接。3.根据权利要求2所述的应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，其特征在于，所述阀板具有与阀座(101)密封面配合的密封圈(66)，密封圈(66)根部设有环形槽(65)，环形槽(65)内置有弹性部件。4.根据权利要求1-3任一项所述的应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，其特征在于，还包括储气罐(73)，所述储气罐(73)的出气口与环形通道(50)连通，储气罐(73)的出气口与环形通道(50)之间安装有电磁阀(75)，储气罐(73)顶部安装有压力表(74)。5.根据权利要求4所述的应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，其特征在于，所述阀座(101)设有盲孔(57)，盲孔(57)的根部在环形凹槽附近，盲孔(57)内置有温度检测模块。6.根据权利要求5所述的应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，其特征在于，所述加热模块(54)为电加热器。7.根据权利要求6所述的应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，其特征在于，所述间隙通缝(52)的截面形状为锥形，锥形的大直径端与环形通道(50)连接。8.根据权利要求3所述的应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，其特征在于，所述弹性部件为螺旋弹簧(67)。
技术总结
本实用新型公开了应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构，属于炼铁高炉技术领域，包括阀盖，与阀座配合；阀座，所述阀座的密封面根部设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有加热模块，所述阀座的封面外圈设有环形件，所述环形件内部设有环形通道，所述环形件内侧设有与环形通道连通的间隙通缝，间隙通缝的出口与阀座的密封面的中心线一致；具有了加热模块的密封阀，使阀座的表面温度大于结露点，其表面就不会产生结露；具有了环形通道的环形件，压缩气体可以通过环形通道与间隙通缝连通，对阀座与阀盖配合密封面进行吹扫。对阀座与阀盖配合密封面进行吹扫。对阀座与阀盖配合密封面进行吹扫。
技术研发人员：魏明义 吴平 张福刚 张常胜 宋珂
受保护的技术使用者：石家庄三环阀门股份有限公司
技术研发日：2022.04.02
技术公布日：2022/9/9
声明：
“应用到炼铁高炉炉顶装料设备中上、下密封阀的阀体结构的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：石家庄三环阀门股份有限公司
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2024年12月20日 ~ 22日 
