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。陶瓷雙閘板閘閥應用在卸灰工位時耐磨性能好，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)閥門體腔的流場進行了分析模擬，發(fā)現(xiàn)閥門體腔進灰的問題不可避免。為了解決積灰的問題，對閥體進行了改造，設(shè)置了吹掃管，閥體外部設(shè)置氣管接頭。同時，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手動球閥、卸灰閥(氣動球閥)和一臺手動球閥。

　　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，閥門體腔內(nèi)部流場紊亂，從入口端進入的流體部分繞過閥板進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，從入口端進入的流體速度越快，閥門體腔內(nèi)部流場紊亂程度越高，從入口端進入且繞過閥板進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，閥門體腔內(nèi)部流場穩(wěn)定，沒有流體進入進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，閥板部分遮擋閥門入口端，部分含塵氣體繞過閥板進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，含塵氣體不會進入積聚灰塵的部位。當閥門在水平管道垂直放置時，落在閥體的灰塵在重力的作用下會自然滑落到閥體底部；當下一次閥門開時，存在底部的灰塵會被氣體帶出底部。當閥門在垂直管道水平放置時，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，卸灰閥體腔進入灰塵的情況無法避免。要徹底解決這個問題，只有設(shè)法讓落在體腔的灰塵及時地被轉(zhuǎn)移�；�于這個思路，決定對閥門進行改造，引入氣體對落下的灰塵進行定時吹掃。為此，對閥體結(jié)構(gòu)進行了改造，在閥門體腔內(nèi)側(cè)設(shè)置吹掃管，同時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)閉時下側(cè)閥板頂端所在的位置，這個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

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

　　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)時容易因積聚灰塵而發(fā)生故障的缺點。在實際應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值，值得推廣。