冷风放风阀结构创新与应用

宋雅观　许珂　孟宇　耿金莎

摘 要：高炉热风炉是炼铁厂高炉主要配套的设备之一，而冷风放风阀是高炉热风系统中冷风总管上的重要设备。传统冷风放风阀的结构形式分为两种，一种是活塞式，另一种是蝶阀式结构。随着高炉容积的增大，用户对冷风放风阀的要求也越来越高。文章介绍了冷风放风阀的一种新结构，此结构已经广泛应用于钢厂，且取得了用户好评。

关键词：冷风放风阀;热风炉系统;盘式结构

一、绪论

产品的创新贯穿整个产品的生命周期，持续不断地进行产品创新是获得市场竞争优势的关键。随着钢厂不断发展，炉容量也在不断增加，对冷风放风阀的性能要求也在不断提高。为适用市场需求，满足客户要求，对冷风放风阀结构进行了改进。新式结构降低了阀门噪音，降低了阀门维护成本，延长了阀门使用寿命。冷风放风阀主要应用在热风炉系统的冷风管道，起到关键性的调节冷风量的作用。热风炉需要大量的冷风时，冷风放风阀处于开启状态，给热风炉提供足量的冷风量。当热风炉风压高时，调节冷风放风阀的开启角度，来调整流入热风炉的冷凤量，同时通过放风管排出大量冷风。此阀通过调整阀板开启角度，调节送风量大小，以达到精准调整炉压的目的。冷风放风阀的性能直接影响热风炉的工作状态，高性能的冷风放风阀能够降低能耗，提高钢厂效益。

二、冷風放风旧式结构

传统的冷风放风阀放风处的结构分为两种，一种是活塞式，另一种是蝶式结构。两种结构在生产和使用过程中，逐渐的体现出了其结构上的缺点和不足。接下来我们来了解一下其结构上的缺点及加工和使用过程中的问题。

（一）活塞式放风阀结构及缺点

活塞式放风阀结构见下图1。

工作原理：电动装置带动阀杆转动，阀杆带动阀板转动，阀板通过连杆带动活塞在放风缸内上下移动，通过放风缸上放风孔完成放风。

此种结构的缺点：（1）活塞和活塞环为铸件，生产成本较高，且购买困难。放风缸加工精度要求较高，大口径阀门加工困难，且密封性能不高。（2）活塞环与放风缸摩擦阻力大，且容易受温度影响与放风缸卡死，影响放风阀正常工作，甚至出现事故。

（二）蝶式放风阀结构及缺点

蝶式放风阀结构见图2。

工作原理：放风蝶阀电动装置驱动其阀杆转动，阀杆通过销轴带动偏心蝶阀蝶板转动，来调节放风量大小，同时通过连杆带动放风阀阀杆转动，带动阀板转动调节送风量。

此种结构缺点：（1）阀门驱动装置通过连杆同时驱动两个阀门，存在着装置机构松散和机构联动性能差，传动效率低，精度低。（2）放风蝶阀开启角度小时，气流直吹阀体，影响阀门使用寿命，对阀体材质要求较高，噪音较大。

三、冷风放风阀新式结构

在如今钢厂高速发展背景下，如何保证阀门的使用性能和使用寿命，成为了阀门厂在冶金阀门行业占有市场的重要条件。

（1）冷风放风阀新式结构，由电动装置、阀体、阀板、连杆、密封盘和放风缸等结构组成。我们称之为盘式结构。其工作原理：电动装置带动阀杆转动，阀杆带动阀板转动，阀板通过连杆带动密封盘上下移动，当密封盘与密封面脱开时阀门开始放风。

（2）阀门密封形式为软硬双重密封，软密封材质采用耐高温耐磨的高性能硅橡胶，硬密封为对焊硬质合金，耐高温，抗磨损，机械性能好。阀门密封为上下密封，当需要脱开时，密封面整个一起脱开，不会出现因温度过高膨胀卡阻的现象。其结构简单，具有易制造，密封可靠，动作流畅无摩擦力，成本低等优点。

（3）阀门的放风口较大，密封盘向下移动，形成一个环形放风口，冷风气流直接从放风口进入空气，不会对放风缸冲刷，提高了阀门的使用寿命。密封盘向上移动，环形放风口缩小，减小放风量，阀门内部压力使密封盘与密封面紧密贴合，从而提高了放风口的密封性能。既能精确调节放风量，又能满足大量排风的需求。

（4）阀门是通过连杆来带动密封盘实现放风的，为避免密封盘与密封面硬密封时出现过力弯曲，将连杆结构设计为弹性结构。通过旋转调整螺杆，来调整弹簧的可压缩距离，当阀门动作时，通过弹簧的压缩来减少阀杆所受力，避免连杆出现弯曲。此结构提高了阀门的使用寿命，同时降低了阀门的维护费用。

此结构冷风放风阀，既提高了阀门使用寿命，又降低了阀门维修成本，而且精准调节放风量，提高了能源利用率。即为用户提供性能优越的产品，同时也提高了我厂的经济收入。

四、结语

随着各钢厂的不断发展和冶炼技术的不断提升，熔炉量越来越大，对冷风放风阀的要求也将越来越高，其结构改进势在必行。高寿命，高性能，低成本的阀门将成为钢厂企业的首选产品。作为阀门厂家，只有不断改进自己的产品，才能适应现行不断发展的钢冶金行业，才能在竞争激烈的市场中占领一席之地。

参考文献：

[1]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2017.

[2]陆培文.实用阀门设计手册.机械工业出版社，2012.

[3]YB/T4233-2010高炉冷风放风阀.