一、引言
伴随着世界能源愈来愈急缺，高炉炼铁设备的环保节能问题遭受整个世界的十分重视。做为暖风管道断开机器设备的热电动风阀的环保节能问题提上审议日程。
秦冶企业从2001年逐渐研发持续高温、长命、环保型热电动风阀，迄今，闸阀特性独特，环保节能成效显著。
二、热电动风阀特性
1）持续高温：应用环境温度1450℃。
2）长命：使用期限15～20年。
3）环保节能：暖风环境温度降由传统式构造的4℃减少到1.8℃。常用电磁能为传统式构造的1/4下列。
4）节约用水：需水量为传统式构造的1/3。
根据几十年来对热电动风阀的研发工作经验，根据大中型计算机技术对阀体的温度场、热地应力和势流开展仿真模拟工作状况剖析，融合当代炼铁高炉技术性发展趋势，开展各类科学研究。并将研究结论运用到闸阀的设计制作中去，商品即得到了出色的工艺特性。
三、闸阀科学研究剖析
1.闸阀毁坏缘故
闸阀在打开前期，暖风商品流通总面积窄小，暖风流动速度提高，多孔板供热量增加。多孔板在开全情况下，多孔板下边长期性遇热风涡旋扫掠被吹扫出来微小沟痕，慢慢造成外部经济裂痕，裂纹延误直到渗水。如下图1、图2所显示。因为多孔板渗水，阀身体内防火建筑涂料返潮大面积掉下来，油路板然后也产生毁坏。
图1 多孔板下边吹扫出来的裂痕
图2 油路板裂痕
2.原材料的毁坏原理
秦冶企业为科学研究不一样材质和安全防护方法的耐高温疲惫性，研发了原材料热疲劳试验机，对材料毁坏全过程做好了很多检测和科学研究。剖析结果显示：
1）原材料在排风期和点燃期变换时引发的低周波内应力循环系统造成疲惫。
2）不锈钢板材在持续高温空气中空气氧化无效。原材料自身的抗氧化、热强性一样起着至关重要的危害。
3.闸阀温度场、地应力
选用三维软件模拟仿真设计方案，增加等同于工作状况的初始条件，对其温度场、地应力作有限元原理应力分析，如下图3、图4所显示。
图3 多孔板整体环境温度遍布
图4 多孔板厚钢板环境温度遍布
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剖析结论：多孔板厚钢板的最高温度发生在外面水环的两边，较大内应力一样发生在多孔板外水环两边，如下图5所显示。
图5 多孔板外水环表层沿径向内应力遍布
4.锚固钉遇热
选用三维软件给多孔板（有保温隔热材料层）增加1450℃环境温度荷载，对锚固钉的遇热作了载入剖析，如下图6所显示。经剖析，锚固钉的最高温度达857℃，如下图7所显示。
图6 多孔板总体温度场（一部分）
图7 锚固钉的温度场
5.闸阀暖风安全通道构造
选用势流剖析（如下图8、图9所显示），使暖风安全通道更有效，气旋对油路板里侧冲洗最少。管路大小头的出现有益于减少多孔板下沿的汽体涡旋抗压强度，从而也就降低了暖风对多孔板和里侧板的冲洗腐蚀，增加闸阀的使用期限。
图8 暖风安全通道有大小头时速率遍布
图9 暖风安全通道无大小头时速率遍布
6.防火内衬设计方案
剖析闸阀里侧板无效原理：在油路板风管上边的大档板被暖风造成的涡旋长期吹扫，造成轴向裂痕。闸阀内壁（除突面外）捣固高阻性热的耐火保温材料，既维护闸阀内壁不锈钢板材，又阻拦发热量向厚钢板的传送，降低了热量损害。
7.热电动风阀环保节能、节水流量较为
热电动风阀的冷却循环水是在水路中反复的水，它是循环利用的，并并不是外流掉的。降低热电动风阀的制冷水流量，仅仅节约了离心水泵的电磁能和冷却循环水提温带去的热量，如下图10所显示。
图10 水流量较为
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将闸阀制冷水流量减少到以前的1/2，水速降低到以前的1/2，依据能量公式E=0.5mv2，暖风阀阀门恒压供水系统每小時耗费的电磁能将下降到以前的1/8。
适度的防火镀层的设定使暖风环境温度降由传统式构造的4℃降至1.8℃。
四、总体设计
1）大弯曲刚度、小水腔设计方案。确保制冷抗压强度，降低冷却循环水带去的发热量。
2）闸阀内壁（除突面外）翻车机高强度、质轻防火内衬，相互配合保温隔热材料，减少供热量，做到节能环保实际效果。
3）暖风安全通道有效设计方案成大小头构造。降低暖风对多孔板下沿的冲洗。
4）重点部位耐磨钢总体注塑成型，触碰暖风位置无焊缝外露。提升闸阀耐高温疲惫特性和抗高溫空气氧化特性。
五、原材料确保
1.不锈钢板材
钢材的挑选从下列三层面考虑到：不锈钢板材的耐高温疲惫性；不锈钢板材的抗氧化；不锈钢板材的电焊焊接性：碳当量≤0.35。
重点部位选用合金结构钢耐磨钢铸钢件。
2.焊材
挑选与原材质相符合的焊接材料电焊焊接，等抗压强度设计方案。
3.锚固钉原材料
锚固钉挑选耐热合金制品。
4.防火内衬
防火内衬选用性能卓越耐火材料组成应用：低混凝土锆刚玉混凝土浇筑料＋质轻锆刚玉混凝土浇筑料＋保温隔热材料。
耐火材料的耐火性：1750℃。
耐火材料的使用寿命：＞15年（应用环境温度1450℃）。
保温隔热材料的应用环境温度：1200℃。
六、与海外优秀商品较为
1.构造、内应力较为
（1）海外多孔板海外多孔板为打孔构造，冷却循环水道遍布为正方形，且多孔板阻水圈遍布在板芯两边，有两条焊接曝露在暖风中，如下图11所显示。此构造多孔板应力比较严重，对多孔板制冷不匀称。
图11 海外阀排架结构
多孔板外水环表层核心的内应力较大，为458MPa，贴近原材料的屈服极限，如下图12所显示。且这一内应力规律性转变，在时间段的效用下，可能使多孔板边沿造成裂痕，危害密封性实际效果。
图12 海外多孔板热地应力
（2）秦冶阀板
秦冶多孔板为螺旋水路构造，多孔板外阻水圈为总体煅造构造，无焊缝曝露在暖风中，如下图13所显示。此构造多孔板应力小，制冷匀称。多孔板外阻水圈两边内应力较大，为115MPa，如下图14所显示。远低于原材料的屈服极限。
图13 秦冶阀排架结构
图14 秦冶多孔板热地应力
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海外多孔板外水环表层最大内应力为458MPa，秦冶多孔板为115MPa，内应力状况显著好于海外多孔板（见图15）。
图15 阀板内应力较为图
2.原材料较为
根据下表中较为可以看得出，秦冶闸阀选材料绝大多数与国外产品同样，一部分好于国外产品。秦冶企业持续高温长命环保节能热电动风阀无论从构造上或是选材料上面显著好于国外产品。
秦冶与海外闸阀选材料比照表
七、结束语
秦冶持续高温长命环保节能热电动风阀商品，主要是根据多种多样当代工艺和方式的应用，对热电动风阀的制冷、热传导原理拥有刻骨铭心的熟悉和了解，产生了较完整的思想体系。与此同时，选用了很多新式专用型原材料和新技术应用、新技术新工艺，进而使其商品不仅可以承担较高的风温，具备较长的使用寿命，且具备明显的节能环保实际效果。
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