Клапан загрузочного устройства доменной печи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (и) 9668 А У ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) НГ Селегей, А. И. Лесной, С. Я. Стан и В. Н. Нечипоренко (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л. И. Брежнева(56) 1. Каталог "Доменное оборудованиефф, ч. 11, под ред. И. М, Елинсонам., нииинФОРмтяима. 1975.2. Авторское свидетельство СССР956565, кл. С 21 В 7/20, 1981. (54)(57) КЛАПАН ЗАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙ -. СТВА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий корпус, седло с мягким уплотнительным 1 В 7/18; Г 16 К 9/ элементом и тарель, закрепле арычаге, установленном на валу, ематически связанном с приводом,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения срока службы иповышения надежности работы клапана, седло выполнено с горизонтальнымкольцевым глухим пазом и снабженоустановленными в пазу защитными элементами в виде частей плоского кольца, внутренняя поверхность которогоконическая с углом между ее образующей и горизонтальной плоскостью 10-45причем элементы подпружинены со стороны дна паза и выполнены на торцо"вой поверхности с направляющими выступами.Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к оборудованиюдоменных печей,Известен уравнительный клапан,состоящий из корпуса с вмонтированным в него седлом, тарели, шарнирносоединенной с рычагом, неподвижноустановленным на валу, о-ирающемсяна подшипниковые опоры и кинематицески соединенным с приводом Г 1, 10Недостатком этого клапана является ограниценный срок службы деталейзапорного узла, Это объясняется тем,что в период открывания клапана,контактные поверхности седла и тарели находятся в покое запыленного газа, движущегося с большой скоростьюэто сопряжено с интенсивным газообразивным износом, Также имеют место частые случаи образования локаль- щоных очагов продувов седла и тарелив зоне их контакта при закрытомсостоянии клапанов, Такие продуктывозникают потому, что контактные поверхности наплавляются твердыми спла вами, в которых при наплав.ке практически всегда возникают микротрещины,служащие впоследствии "каналом" дляпрохода газа.Кроме того, необходимо (при приме-зонении жестких контактных поверхностей)создание больших удельных давленийв зоне контакта седла и тарели, чтосопряжено с применением контргрузовс большой массой и значительным увеличением металлоемкости конструкции,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является клапан загрузочного устройства доменной печи, вклюца Оющий корпус, седло с мягким уплотнительным элементом, а также тарель,закрепленную на рычаге, установленномна валу кинематицески связанным сприводом (2 .45Недостатком данного клапана является нахождение контактной поверхности мягкого уплотнительного элементав потоке движущегося запыленного газа в период открывания клапана.50Цель изобретения - увелицениесрока службы и повышение надежностиработы клапана.Указанная цель достигается тем,цто в клапане загрузочного устройства доменной печи, содержащем корпус,седло с мягким уплотнительным эле"ментом и тарель, закрепленную на рыцаге, установленном на валу, кинематически связанном с приводом, седло выполнено с горизонтальным кольцевым глухим пазом и снабжено установленными в пазу защитными элементами в виде частей плоского кольца, внутренняя поверхность которого коническая с углом между ее образующей и горизонтальной плоскостью 10-45, причем элементы подпружинены со стороны дна паза и выполнены на торцовой поверхности с направляющими выступами.Благодаря тому, что седло снабжено подвижными подпружиненными защитными элементами, взаимодействующими с тарелыз, стало возможным защитить поверхность мягкого уплотнительного элемента от взаимодействия с потоком запыленного газа (движущегося в период открывания клапана). Это позволяет уменьшить газообразивный износ контактной поверхности седла и тем самым увеличить срок службы и надежность работы клапана.На фиг. 1 показан клапан, общий вид; на фиг. 2 - защитный элемент, общий вид; на фиг. 3 - разрез Л-А на фиг. 2.Клапан состоит из корпуса 1 с вмонтированным в него седлом 2 с выполненным в нем горизонтальным кольцевым пазом 3, в котором установлены три (или более) защитных элемен"а подпружиненных со стороны дна паза посредством пружин 5, Защитные элементы 4 (фиг. 2 и 3) выполнены в виде частей плоского кольца, внутренняя поверхность которого коническая, причем угол между ее образующей и горизонтальной плоскостью Ы) составоляет не менее 10 . Защитные элементы 4 имеют расположенные радиально вдоль их оси симметрии направляющие выступы 6 (фиг. 2 и 3), входящие в радиальные пазы в седле 2. В стенках паза выполнены кольцевые проточки, в которых установлены сальниковые манжеты 7 и 8, контактирующие с поверхностями защитных элементов Седло 2 разъемное, в его верхней части выполнена проточка, в которой монтируются мягкие уплотнительные элементы 9 (изготовленные из термостойкой резины или других аналогичных материалов), входящие в контакт с тарелью 10, шарнирно соединенной с рычагом 11, неподвижно закрепленным на валу 12, опирающимся на подшипниковые узлы и кинематическисвязанным с приводом (не показан).Контактные поверхности уплотнительных элементов 9 и тарели 10выполнены по конусу, угол наклонаобразующих которого к горизонтальной плоскости ра ен углу наклона об.разующих конусной поверхности защитных элементов 4 о,Внутренние поверхности седла 2 1 Овыполняются по радиусу, причем ЙЙ1что необходимо для создания " рамплина", способствующего уменьшениювоздействия движущего потока запыленного газа на поверхность защитныхэлементов 4,Угол с должен быть больше 10что необходимо для исключения самозаклинивания тарели 10 и защитныхэлементов 4 в процессе их взаимодействия. Выполнять о более 45 нецелесообразно, так как удельные давленияв зоне контакта указанных деталейвозрастают пропорционально о, апри увеличении удельных давлений сни жается срок службы мягких уплотнительных элементов,Уравнительный клапан работаетследующим образом.В закрытом состоянии клапана таЗОрель 10 входит в контакт с уплотнительным элементом 9, защитные элементы 4 находятся в сдвинутом в сторонудна паза 3 положении, пружины 5 сжаты.При открывании клапана тарель 1035приводится в движение посредством привода через вал 12 и рычаг 11,Приэтом она выходит из контакта с уплотнительными элементами 9 и освобождаетполость паза. В связи с тем, что на 4 Озащитные элементы 4 постоянно воздействуют пружины 5, они будут прижиматься коническими поверхностями кконтактной поверхности тарели и про- .двигаться при этом по пазу 3 к цент 45 ру седла 2. В момент выхода тарели 1 О из паза 3 защитные элементы 4 полностью перекроют доступ газа к уплотнительным элементам 9. При движении тарели открывается проходное сечение седла, и запираемый клапаном газ придет в движение, В процессе истечения газа, он в большей степени воздействует на поверхности седла с радиусами кривизны Йи Й и о меньшей2степени - на поверхность защитных элементов 4, так как она находится в "тени" оттрамплина", образованного поверхностью с радиусом ЙгПосле поворота вала 12 на 90-100 ф он остановится, Истечение газа через проходное сечение седла 2 продолжается до того момента, пока не выровняется давление газа в рабочем пространстве, запираемом уравнительным клапаном, и в пространстве, в которое истекает газ.В период закрывания клапана тарель 10 посредством привода приводится в движение, При подходе к седлу контактная поверхность тарели 10 входит во взаимодействие с конической поверхностью защитйых элементов 4, в результате этого последние смещаются в сторону дна паза 3, освобождая пространство над уплотнительным элементом 9. После этого тарель 10 войдет в контакт с уплотнительными элементами 9, создав при этом герметичность газозапорного узла клапана.Применение предлагаемой по изобретению конструкции уравнительного клапана позволяет в 3-4 раза увеличить срок службы седла, тарели и корпуса за счет исключения возможности образования очагов локального продува контактных поверхностей, а также защиты поверхностей уплотнительных элементов от прямого воздействия движущегося с большой скоростью .1079668 игЗ А, П Подписноекомитета СССР Тираж 540НИИПИ Государственногпо делам изобретений035, Москва, -35, Ра Заказ 126 открытииская наб. ктнав,лиал ППП "Патент", гУжгород, ул Составитель Ю, Сероведактор Т. Веселова Техред Ж.Кастелевич Коррект