摘　要：通過對幹熄焦旋轉密封閥的結構分（fèn）析和原理說明，針對存在的問題提出合適（shì）的（de）修複方法、材料（liào）和加工工藝，形成了一套完整的修（xiū）複技術，實施後保（bǎo）障了設備運行。
　　關鍵詞：幹熄（xī）焦；密封閥修（xiū）複；技（jì）術
　　0　前言
　　旋轉密封閥是幹熄焦排焦係統的（de）重要組成部分，其位置在（zài）幹熄爐底部（bù）焦炭（tàn）出（chū）口的電磁振動給料器下部，在驅動裝置的動力下帶動轉子按規定的方向旋轉，將焦炭連續排出，即能連續定量的排料，又具有良好的密封（fēng）性和耐磨性。可以有效控製幹（gàn）熄爐內的循環氣體和粉（fěn）塵的外泄，穩定爐內氣壓。這種密閉的結構決定（dìng）了旋轉（zhuǎn）密封閥的修（xiū）複難度，其難點（diǎn）主要在於（yú）轉子刃的堆（duī）焊加工和襯板（bǎn）材料的選擇上，通過（guò）研究，確立了堆焊加工工藝，選取了合適的材（cái）料，滿足了修複需要。
　　1　修複前出現的問題
　　本次修複的旋轉密封閥型號（hào）為QJXZ75－2，轉子直徑為1800mm，轉子寬為1332mm，轉（zhuǎn）速為2r/min～6r/min，環（huán）境溫度為200℃左右（yòu），排焦能力為75t/h。
　　修複前主要有以下問題：（1）入料口（kǒu）軟連接螺栓缺失（shī）、軟（ruǎn）連接老化、漏風漏（lòu）料；（2）葉片局部磨損，部分損壞嚴重；（3）殼體內部的襯板部分（fèn）生鏽、部分脫落；（4）兩端麵密封不同程度的漏（lòu）風；（5）軸承及軸承密（mì）封損壞，保持架脫落（luò），噪音大；（6）各潤滑油管及分配器堵（dǔ）塞，油脂（zhī）無法順（shùn）暢到達被潤滑部（bù）位；（7）台車車輪及軸承等部件部分缺（quē）失；（8）外部防護欄杆局部缺失，需要重新加裝、清洗、噴漆；（9）殼體外部（bù）防腐材料脫落。
　　2　旋轉（zhuǎn）密封閥的結構分析
　　根據從（cóng）外到裏，從簡單到複雜的原（yuán）則（zé），逐步解（jiě）體旋轉密封閥。結合搜集到的材料，確（què）定密封閥結構有閥體、轉子（zǐ）、密封副、下料槽、機架、台車、驅動裝置和自動給脂潤滑裝置等及部分組成，其結構如圖1所示。 　　3　旋轉密封閥的工作原理
　　通過深入焦化生（shēng）產現場和解體的機構分析，認（rèn）為（wéi）旋轉密封閥（fá）在旋轉過程（chéng）中，焦炭經（jīng）各個隔倉由上至下（xià）均勻排出，為減少幹熄爐（lú）內（nèi）氣體（tǐ）介質外漏，需控製轉子（zǐ）刃及機體內壁的（de）間隙，間隙越（yuè）小，幹熄爐內氣體介質外漏量也就越小。轉（zhuǎn）子端麵（miàn）密封采用軟硬結合的密封結構。密封副為一組銅環，由彈簧壓緊並能自動補償間隙誤差，密封副之間由（yóu）自動給脂裝置定（dìng）量給脂保證潤滑，Z大限度的減小（xiǎo）磨損。為防止粉塵進入，在閥體兩側軸承箱內設計有氣體輔助密封，使（shǐ）幹熄爐內高（gāo）溫含塵氣（qì）體不能（néng）進入軸（zhóu）承箱，改善了軸承和密封環的工作環境，能夠（gòu）有效的防止軸承溫度（dù）升高，減少密封環磨損。保證端麵（miàn）密封裝置正常運行。
　　為滿足連續密閉排焦（jiāo）功（gōng）能，幹熄焦旋轉密封閥轉子內部為12組葉片，轉子兩端支（zhī）撐在閥體（tǐ）軸承箱內^[1]。轉子（zǐ）驅動軸（zhóu）端（duān）與減速機相連，閥體上口內設調（diào）節刀，能有效防止卡料，閥體（tǐ）下（xià）口（kǒu）與下（xià）料槽相連，下料槽設有積窩（wō），可存積焦炭，使焦炭在排除過程中形成料磨料，使落料（liào）盡量不接（jiē）觸機體，Z大限度的減少磨損，以保護機體鋼結構。工作過程如圖2所示。 　　閥體、轉子、下料槽和驅動裝置組裝成一體置於台車上，台車（chē）下設有四個輪子。
　　4　根據裝置結構（gòu）和工作原理，確定修複材料
　　轉子刃口采用特種高硬度、高耐（nài）磨（mó）、高碳高釩高速工具鋼。（釩含量一般（bān）在3%以上、碳含量在1.2%以上、熱處理後具有很高耐磨性的高速鋼)轉子葉片表麵、閥體內表麵及下（xià）料槽內表麵采（cǎi）用高耐磨襯板。此種高耐磨（mó）襯板是（shì）在普通（tōng）鋼板（bǎn）或耐熱（rè）鋼板、不鏽鋼板上堆焊形成以體積分數達到50%以上Cr7C3碳化物為主的合金耐磨層^[2]，其密度≥3．6g/cm³，洛氏硬度≥85HＲC，壓強度≥850MPa，斷裂韌性KIC≥4．8MPa·m^1/2，抗彎強度≥290MPa，導熱係數為20W/m．K；熱膨脹係數為（wéi）7.2×10^－6m/m.K。
　　密封閥（fá）入（rù）料口采用高鉻鑄鐵，是含鉻量在12%～28%之間（jiān）的鉻係（xì）白口鑄鐵，由於鉻的大量加入使得白口鐵中的M3C型碳化物變成M7C3型碳化（huà）物。這種合金（jīn）碳化（huà）物很硬，賦予了高（gāo）鉻鑄鐵良好的耐磨性。另一方麵，在凝固過程中（zhōng）M7C3型碳化物呈（chéng）杆狀孤立分布，使得高鉻鑄鐵的韌性有了一定程度的改善。
　　密封（fēng）副部（bù）位（wèi）為高錳耐磨鋼。其（qí）含碳量高，碳的質量分數達C=0.9%～1.45%，Mn=11%～14%，是抵抗強衝擊、大壓（yā）力物料磨（mó）損等耐磨材料中的Z佳選擇，具有其它耐磨材料無法比擬的加工硬化（huà）特性。
　　在較大衝擊或（huò）較大（dà）接觸應力的作用下，高錳鋼板表層產生加（jiā）工硬化（huà），表麵硬度由HB200迅速提升到HB500以上（shàng），從而產生高耐磨的表麵層，而鋼板內層（céng）奧氏體仍保持良好的衝擊（jī）韌（rèn）性，是作（zuò）為密封副部位的（de）Z佳（jiā）材料。
　　密封環（huán）為鑄造錫青銅。是以錫為主（zhǔ）要合金元素的青銅。含錫量一般在3%～14%之間，有時還添加磷、鉛、鋅等元（yuán）素（sù）。磷是良好的脫氧劑，還能改善流動性和耐（nài）磨性。錫青銅中加鉛可改善可切削性和（hé）耐磨性，加鋅可改善（shàn）鑄造性能。這種合金具（jù）有較高（gāo）的（de）力學性能、減磨性能和耐蝕（shí）性，易切削加工，釺焊和焊接性能好，收縮係（xì）數小，無磁性。是密封環的首（shǒu）選材料。
　　閥（fá）門主體采用低碳合金結構鋼。具有較（jiào）高的抗拉強度和屈強，適合做閥（fá）門基材。
　　5　製定完善的（de）修複方案
　　5.1人員（yuán）配置
　　由於該修複項目技術難度高（gāo），材料應用複雜，加工安裝調整精（jīng）度高，過（guò）程跟蹤及現場協調相當重要，故設置兩名工程師（shī）以上專業技術人員為項目負責人，牽頭組建修複隊伍（含兩名經（jīng）驗豐富的裝配鉗工），全權負責該修複項目的實施（shī）。
　　5.2設備（bèi）配置
　　埋（mái）弧焊（用於簡單磨損麵的堆焊）；大型數控龍門銑^[3]、數控鏜床、6.3m立式車床（用於堆焊後的機械加工（gōng））；空氣壓縮機（用於壓力試驗）；自（zì）動給脂（zhī）泵（用於壓力試驗時潤滑脂的充（chōng）分供應）；動力傳動裝置（用於修複後檢驗各項（xiàng）參數（shù））。輔助工器具（用於拆解閥體（tǐ）及回裝）。
　　5.3工裝準備
　　閥體進（jìn）料口試驗盲板及接口裝置；閥（fá）體左右密閉腔試驗法蘭及連接裝（zhuāng）置（zhì）；移動式自（zì）動給脂泵（bèng）裝（zhuāng）置（zhì）；1:1動力傳動裝（zhuāng）置；閥體拆解所（suǒ）必須的工具（jù）。
　　5.4修複過程
　　（1）旋轉密（mì）封閥進入修複現場後，首先對閥體（tǐ）所有部位及拆（chāi）解過程進行全程方位拍照、存檔（dàng），以確保備件整體的完整（zhěng）性，發現問（wèn）題能夠及（jí）時溯源，便於查找原因。
　　（2）閥體拆解前首先打開兩端（duān）密封腔觀察孔（kǒng），看密封環及壓緊彈簧（huáng）處是否幹淨整潔（jié），若幹淨整潔證明密封環密（mì）封（fēng）完好，閥體內部灰塵沒有進（jìn）入密封腔（qiāng）。修複相對簡（jiǎn）單，若有明顯浮灰（huī），證明（míng）密（mì）封環已失效，修（xiū）複難度較大。根據觀察情況確定是否（fǒu）更換密封環，並（bìng）做好觀察記錄。
　　（3）安（ān）排（pái）專人拆解閥體，除鏽（xiù）、清灰、打磨（mó）、使設備恢複（fù）本色，拆解過程注意零部（bù）件的標示及鬆（sōng）緊程度的掌握，以便修複後回裝時提高效率。
　　（4）檢查更換入口處軟連接，若（ruò）軟連接失效，更（gèng）換新的軟連接。
　　（5）對（duì）葉片磨損部位進行堆焊處理，堆焊完成後，所有葉片在立式車床上整體加工，保證葉片與閥體之間的間隙滿足要求。
　　（6）對所有襯板進行檢查，能修複的堆焊修磨，不能修複的測繪製（zhì）作，更換新的。
　　（7）對各處密封麵進行檢查，能修複則修複，不能修複換新。
　　（8）對各潤滑密封油路及分配器進行疏通清理，保證潤滑充（chōng）分，必要時（shí）更換油路分配器。
　　（9）對各軸承及軸承密封進行檢（jiǎn）查清洗，必要時（shí）更新，確保正常使用。
　　（10）對台車本（běn）體和閥體本（běn）體進行適用性和安全性檢（jiǎn）查，確保安全可靠。恢複損壞的欄杆（gǎn）防護。
　　（11）對入料口及（jí）密封腔進行（háng）試壓。
　　（12）用戶初步驗收，提出整改意見。
　　（13）對用戶（hù）提出的問題進行整改。
　　（14）Z終（zhōng）進行各（gè）項壓力試驗，整理修複（fù）過程（chéng）及參數。
　　（15）刷漆，出（chū）廠（附相關技術文件）。
　　（16）技術（shù）文件歸檔，工裝器具封存以備再次使用。
　　6　修複標準確定並通過驗收
　　整體靜態密封試（shì）驗:氣壓為11000Pa，靜置（zhì）30min，用肥皂水塗在要檢查的法蘭、閥體等（děng）部位，確認無泄漏。
　　入口試驗（yàn）：轉子內通入5500Pa的（de）壓縮空氣，空氣流量小於1000m³/h～1600m³/h。
　　兩側密封（fēng）腔試驗:兩側密封腔內通入10000Pa的壓縮（suō）空氣，轉子按（àn）要求（qiú）勻速轉動，自動給脂（zhī）裝置正（zhèng）常工作，氣腔內壓力波動小於2000Pa，空氣流量為120m³/h～200m³/h。
　　按此驗收標準，對修複好的旋轉密封閥進行驗收，參數見表（biǎo）1。 　　7　結語
　　通過本次（cì）旋轉密封閥修複技（jì）術研究，相關專業技術人員了解了75t級旋轉密（mì）封閥的損壞特點和規律，掌握了完整的修複（fù）技（jì）術，並取得（dé）了良好的效果，為公司幹熄焦設備（bèi）的平穩運轉提供了技術保障。
　　8　參考文獻
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　　［2］濮良（liáng）貴．機械設計［M］．北京:高等教育出版社，2004:98－100．
　　［3］王愛玲．機床數控技術［M］．北京:高等教育出版社，2009:73－74．