高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)中的卸灰閥開關(guān)頻繁，長期經(jīng)受磨損性含塵氣體的磨損，故障較多，壽命較短。陶瓷雙閘板閘閥應(yīng)用在卸灰工位時(shí)耐磨性能好，但是容易因灰塵積聚而發(fā)生閥門開關(guān)不到位的故障。文章利用solidworks 及其自帶的CFD 模塊Flow Simulation 對含塵氣體流經(jīng)閥門體腔的流場進(jìn)行了分析模擬，發(fā)現(xiàn)閥門體腔進(jìn)灰的問題不可避免。為了解決積灰的問題，對閥體進(jìn)行了改造，設(shè)置了吹掃管，閥體外部設(shè)置氣管接頭。同時(shí)，氣管外接頭連接一套氣體管路系統(tǒng)。經(jīng)過改造后的陶瓷雙閘板閘閥較好地解決了高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)卸灰閥壽命短的問題。

　　煤氣干法除塵技術(shù)具有節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保和降低生產(chǎn)成本等多重效益。煤氣干法除塵系統(tǒng)主要包括過濾系統(tǒng)、反吹系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、排灰和粉塵輸送系統(tǒng)以及煤氣壓力控制系統(tǒng)。

　　一般來說，各家鋼鐵企業(yè)的具體系統(tǒng)流程與上述流程有些差異。比如，某家鋼鐵企業(yè)的干法除塵系統(tǒng)，取消了中間灰倉，布袋除塵器灰倉與輸灰管道，中間的連接管道安裝一臺(tái)手動(dòng)球閥、卸灰閥(氣動(dòng)球閥)和一臺(tái)手動(dòng)球閥。

　　上述圖案是CFD 軟件對在不同條件下的閥門體腔流場模擬的部分結(jié)果。對結(jié)果進(jìn)行對比分析，可以得出如下結(jié)論：

　　1、閥板部分遮擋閥門入口端時(shí)，閥門體腔內(nèi)部流場紊亂，從入口端進(jìn)入的流體部分繞過閥板進(jìn)入到了閥體腔靠近閥體上端的部分，流體速度減小。閥板部分遮擋閥門入口端時(shí)，從入口端進(jìn)入的流體速度越快，閥門體腔內(nèi)部流場紊亂程度越高，從入口端進(jìn)入且繞過閥板進(jìn)入到了閥體腔靠近閥體上端的部分越多，流體速度減小。

　　2、閥板部分不遮擋閥門入口端時(shí)，閥門體腔內(nèi)部流場穩(wěn)定，沒有流體進(jìn)入進(jìn)入到了閥體腔靠近閥體上端的部分。

　　3、在現(xiàn)場工作環(huán)境中，閥門體腔集聚灰塵是閥門在啟閉過程中造成的。閥門在啟閉時(shí)，閥板部分遮擋閥門入口端，部分含塵氣體繞過閥板進(jìn)入到閥體靠近閥體上段的部位這部分的含塵氣體速度減小，攜塵能力減弱，從而部分灰塵落在了閥門下側(cè)的閥體。閥門完全開啟后，含塵氣體不會(huì)進(jìn)入積聚灰塵的部位。當(dāng)閥門在水平管道垂直放置時(shí)，落在閥體的灰塵在重力的作用下會(huì)自然滑落到閥體底部；當(dāng)下一次閥門開時(shí)，存在底部的灰塵會(huì)被氣體帶出底部。當(dāng)閥門在垂直管道水平放置時(shí)，落在閥門下側(cè)閥體的灰塵無法被轉(zhuǎn)移，只能逐漸增多。而且閥門啟閉越頻繁，灰塵積聚的速度越快。這與現(xiàn)場發(fā)生的情況是一致的。

　　解決方案：從模擬分析的結(jié)果來看，卸灰閥體腔進(jìn)入灰塵的情況無法避免。要徹底解決這個(gè)問題，只有設(shè)法讓落在體腔的灰塵及時(shí)地被轉(zhuǎn)移。基于這個(gè)思路，決定對閥門進(jìn)行改造，引入氣體對落下的灰塵進(jìn)行定時(shí)吹掃。為此，對閥體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，在閥門體腔內(nèi)側(cè)設(shè)置吹掃管，同時(shí)閥門外接一套氣體管路系統(tǒng)。吹掃管由氣管、膠套、接頭組成。氣管開孔，兩端開口的膠套緊箍氣管且覆蓋住氣管上的開孔，閥體外部設(shè)置氣管接頭。吹掃管正對閥門關(guān)閉時(shí)下側(cè)閥板頂端所在的位置，這個(gè)位置也是灰塵積聚較多的位置。氣體管路系統(tǒng)由氣管、止回閥、電磁閥組成。氣體管路系統(tǒng)一頭連接在閥體的吹掃管接頭，一頭連接氣源，電磁閥接收控制信號。

1-閥體2-氣管3-膠套4-氣孔5-閥板6-氣管外接頭

圖3 閥體吹掃管結(jié)構(gòu)示意

　　當(dāng)閥門開啟后，電磁閥接受動(dòng)作信號開啟，氣源通過止回閥、氣管、氣管開孔進(jìn)入膠套，氣體的壓力撐開膠套進(jìn)入閥門體腔，吹開閥門開啟過程中積聚的灰塵。這個(gè)吹掃過程持續(xù)一秒鐘后，電磁閥接受動(dòng)作信號關(guān)閉，氣源停止進(jìn)入體腔，被撐開的膠套由于氣管失壓而自動(dòng)回縮緊閉氣管上的開孔，阻止體腔內(nèi)的含塵氣體反向進(jìn)入氣管。

　　經(jīng)過改造加裝了氣體管路系統(tǒng)的陶瓷雙閘板閘閥既完好地繼承了陶瓷雙閘板閘閥耐磨的特性，又解決了陶瓷雙閘板閘閥在垂直管路水平安裝狀態(tài)時(shí)容易因積聚灰塵而發(fā)生故障的缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中也取得了滿意的效果。某鋼廠高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)原來的卸灰閥壽命最多三個(gè)月，現(xiàn)在試用改造后的陶瓷雙閘板閘閥壽命延長到了一年半以上，至今仍在使用。改裝后的陶瓷雙閘板閘閥具有較好的價(jià)值，值得推廣。