1 概述

在火力發(fā)電廠的水除灰系統(tǒng)和礦山的磁選、微選、尾礦等液固氣固介質(zhì)輸送系統(tǒng)的管道中，介質(zhì)含有大量的灰渣或礦漿，有的堅(jiān)硬，有的粒度大，甚至有一定的粘度和腐蝕性。閥門的過流部件被灰渣或礦漿磨損，尤其是需要節(jié)流調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。針對電力工業(yè)和礦山工業(yè)的特殊工況，開發(fā)了一系列適用于輸送礦漿、干灰、渣水混合物、泥漿和水泥混合物的鑄石閥。

22 礦漿及渣水輸送系統(tǒng)

火力發(fā)電廠水除灰系統(tǒng)和礦山尾礦排渣系統(tǒng)的灰水和砂漿泵送至沉淀池沉淀，再利用清水。輸送系統(tǒng)由輸送管、槽、泵站組成。泵站出口端設(shè)有排渣止回閥、排渣閥和排渣節(jié)流閥。根據(jù)落差，設(shè)有一級泵、二級泵、三級泵和四級泵。油隔離泵、活塞泵或柱塞泵用于高揚(yáng)程遠(yuǎn)距離輸送。為了適應(yīng)流量波動(dòng)，滿足尾礦壩增加對泵揚(yáng)程增加的要求，可采用調(diào)速裝置改變泵速。砂漿泵一般配備備用泵。

3 鑄石閥門

3.1 球閥

鑄石球閥(圖1)型號NQ3（9）47F－（1.6～6.4）MPa）球體和兩端蓋通道內(nèi)襯一層環(huán)形玄武巖鑄石材料，在球體表面堆焊CoCrW硬質(zhì)合金硬度>65HRC，為了提高球體的許用應(yīng)力和表面的耐磨性和耐沖刷性，延長閥門的使用壽命，減少顆粒對閥門的磨損。鑄石球閥是電廠和礦山除灰排渣系統(tǒng)的理想控制閥，具有多個(gè)火力發(fā)電廠和礦山排渣的實(shí)際使用證明。

鑄石球閥公稱直徑DN50~600，公稱壓力PN6~63，使用溫度0~120℃，電動(dòng)、手動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)傳動(dòng)模式適用于介質(zhì)礦漿、渣水、泥漿、水和蒸汽。

鑄石球閥閥體和端蓋材料為鑄鋼，球體材料為1Cr18Ni9Ti，流道襯玄武巖鑄石，上下閥桿20Cr13.閥座密封圈為聚氨酯或氟橡膠。

3.2 球形三通換向閥

鑄石球形三通換向閥(型號)NSQ3（9）47F－（1.6～6.4）MPa）它是一種基于鑄石球閥的新型三通閥，主要用于泵、管道更換和切換流向。該閥具有耐磨、耐腐蝕、開關(guān)靈活、操作方便、密封嚴(yán)密等特點(diǎn)。閥體孔一進(jìn)兩出，夾角分別為120°。

1.閥體 2.端蓋 3.球體 4.密封圈 5.閥桿

圖1 鑄石球閥

鑄石球形三通換向閥的公稱直徑DN50~600，公稱壓力PN6~63，使用溫度0~120℃，電動(dòng)、手動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)傳動(dòng)模式適用于介質(zhì)礦漿、渣水、泥漿、水、蒸汽等。鑄石球形三通換向閥閥體和閥蓋材料為鑄鋼，球體材料為1Cr18Ni9Ti，流道襯玄武巖鑄石，上下閥桿材料為20Cr13.閥座密封圈由聚氨酯或氟橡膠制成。

3.3 半球閥

鑄石半球閥(型號NDQ3（9）47F－（1.6～6.4）MPa）是火力發(fā)電廠和礦山灰渣排放系統(tǒng)的新型截止閥，也可用于干粉煤灰氣力輸送系統(tǒng)。

鑄石半球閥的公稱直徑DN50~300，公稱壓力PN6~16，使用溫度≦200℃，電動(dòng)、手動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)等傳動(dòng)用于介質(zhì)礦漿、渣水、干灰、水泥等。

鑄石半球閥體和閥蓋材料為鑄鋼，球體材料為1Cr18Ni9Ti，流道襯玄武巖鑄石，上下閥桿材料為20Cr13.閥座密封圈由氟橡膠制成。

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3.4 排渣閘閥

鑄石排渣閘閥(型號NPZ41H－（1.6～6.4）MPa和NPZ43F－（1.6～6.4）MPa）它是火力發(fā)電廠水除灰系統(tǒng)和礦山尾礦輸送系統(tǒng)中的專用閥門。閥體進(jìn)出口流道內(nèi)壁鑲嵌玄武巖鑄石材料或氮化硅陶瓷片（圖2）。閥體內(nèi)腔出口端設(shè)計(jì)為漸縮形，閥體出口端寬度為L（L根據(jù)閥門直徑確定)導(dǎo)渣槽，閥體底部的腐蝕部分和出口鑲嵌玄武巖鑄石。玄武巖鑄石耐磨材料襯里后，閥體底部為流線型，與管道直徑一致，使排渣順暢，解決了閥體底部的積渣和磨損問題，防止了磨損，大大延長了閥門的使用壽命，提高了閥門的可靠性。特別適用于灰渣多、顆粒大的惡劣條件。

圖2 鑄石閘閥閥體

鑄石排渣閘閥公稱直徑DN50~600，公稱壓力PN6~100，使用溫度0~120℃，電動(dòng)、手動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)傳動(dòng)模式適用于介質(zhì)礦漿、渣水、泥漿、水和蒸汽。閥體和閥蓋材料為鑄鋼，流道鑲嵌玄武巖鑄石，閥桿材料為20Cr13、閥座材料為Cr26或Cr28.鑄鋼鑲嵌氮化硅是閘板表面和閥座材料。由于氮化硅材料硬度高，需要用金剛石砂輪磨削。

3.5 節(jié)流閥

鑄石節(jié)流閥(圖3)型號NL43H－（1.6～6.4）MPa）耐磨層和環(huán)形玄武巖鑄石放置在閥體內(nèi)腔內(nèi)，進(jìn)口端與出口端口徑相同。節(jié)流后，漿液和灰渣無阻力，沿直線排出。節(jié)流板采用KMBCr26鑄鐵消除了顆粒介質(zhì)對閥體和節(jié)流板的磨損，解決了閘板關(guān)閉不到位的問題。閥體底部呈直線形，提高了流量調(diào)節(jié)的靈敏度和閥門的可靠性。工藝好，開關(guān)省時(shí)省力，使用壽命長。

鑄石節(jié)流閥公稱直徑DN50~600，公稱壓力PN6~100，使用溫度0~120℃，電動(dòng)、手動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)傳動(dòng)模式適用于介質(zhì)礦漿、渣水、泥漿、水和蒸汽。

圖3

鑄石節(jié)流閥閥體及閥蓋材料為鑄鋼，流道為玄武巖鑄石，閥桿材料為20Cr13耐磨層和節(jié)流板材料Cr26或Cr28。

3.6 止回閥

鑄石止回閥(圖4)型號NPH44H－（1.6～6.4）MPa）安裝在電廠排灰排渣管的泵出口端，防止泵停止時(shí)介質(zhì)回流。襯鑄石材料的使用壽命是閥體底部和磨損特別嚴(yán)重的部位的10倍以上。

1.閥體 2.閥蓋 3.閥瓣 4.搖桿

圖4 閥門結(jié)構(gòu)圖

鑄石止回閥的公稱直徑DN50~600，公稱壓力PN6~64，使用溫度≦200℃，適用于介質(zhì)礦漿、渣水、干灰、水泥等。閥體和閥蓋為鑄鋼，流道為玄武巖鑄石，閥桿為20Cr13，閥座為Cr26或Cr28.氮化硅由鑄鋼制成。

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3.7 連體截止-節(jié)流閥

連體截止-節(jié)流閥(圖5)LSJL41H－（1.6～6.4）MPa、LSJL44H－（1.6～6.4）MPa和LSJL43F－（1.6～6.4）MPa）兩個(gè)閥門組合在一起，總體積小，使用方便，克服了其他閥門積渣造成的密封故障。閥體焊接或鑄造，多層軟密封，密封性能好，調(diào)整方便。整個(gè)通道對流體無障礙，壓力降低。閘板為不銹鋼，耐磨耐腐蝕性好，節(jié)流板為耐磨鋼，延長使用壽命。腔內(nèi)無停滯和堵塞。玄武巖鑄石材料襯在通道內(nèi)。

連體截止-節(jié)流閥公稱直徑DN50~600，公稱壓力PN6~100，使用溫度0~120℃，傳動(dòng)方式電動(dòng)、手動(dòng)、氣動(dòng)和液動(dòng)，適用介質(zhì)礦漿、渣水、泥漿、水和蒸汽等。

閥體和閥蓋材料為鑄鋼，流道為玄武巖鑄石，閥桿材料為20Cr13耐磨層和節(jié)流板材料Cr26或Cr28、閥座材料為Cr26或Cr28.鑄鋼鑲嵌氮化硅。

圖5 連體截止-節(jié)流閥

3.8應(yīng)用

根據(jù)鑄石閥礦山根據(jù)鑄石閥的性能和主要部件材料選擇不同類型的閥門。

（1）電廠

電廠常用的鑄石球閥是PN16、25和40－DN200、250、300和400可連續(xù)運(yùn)行24000h。常用的鑄石閘閥是PN16和40－DN150、200、250和400可連續(xù)運(yùn)行1萬h，開關(guān)密封靈活可靠。

（2）礦山

礦山常用的鑄石球閥是PN16、25和40－DN200、250、300、400和500可連續(xù)運(yùn)行24000h。常用的鑄石閘閥是PN16和40－DN常用的止回閥是200、215、250、300、350和400PN16－DN200、250和300，常用的連體截止-節(jié)流閥PN16－DN300，可連續(xù)運(yùn)行1萬h。

4采用除灰和礦山排渣系統(tǒng)閥門的要求

(1)安全可靠，密封性能好。后者應(yīng)優(yōu)先考慮降低操作復(fù)雜性和提高安全性和可靠性。

(2)啟閉操作靈活簡單。在保證安全可靠的前提下，盡量減少閥門的操作程序，力求簡單。

（3）耐磨性和耐腐蝕性。閥體、閘板等過流部件應(yīng)具有良好的耐磨性和耐腐蝕性。結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的緩沖形狀，以減少渣漿的直接沖刷。

(4)閥體進(jìn)出口流道鑲嵌環(huán)形玄武巖鑄石耐磨材料，耐磨、耐腐蝕、防結(jié)垢。

(5)閥門與系統(tǒng)的連接應(yīng)簡單，切換方便可靠。盡量減少閥門數(shù)量和管道阻力，防止閥門附近形成流動(dòng)死區(qū)。

水利除灰系統(tǒng)和礦山排渣系統(tǒng)用閥門的要求比單介質(zhì)（汽、水、油等閥門）嚴(yán)格。為了確保除灰和排渣閥門安全可靠的使用，除了應(yīng)加強(qiáng)新產(chǎn)品的研制外，更重要的是力求除灰和排渣閥門在現(xiàn)場的合理使用。

合理使用除灰閥

在水利除灰和礦山除渣系統(tǒng)中，多一個(gè)閥門就多一個(gè)故障點(diǎn)，這意味著維護(hù)和更換工作量的增加和生產(chǎn)成本的增加。為了減少故障點(diǎn)，閥門的數(shù)量越少越好。鑄石止回閥必須安裝在砂漿泵、回水泵、提升泵等離心泵出口管道上，防止泵停機(jī)后葉輪倒轉(zhuǎn)，保證管道安全運(yùn)行，防止故障。鑄石球閥經(jīng)過多年的使用證明，經(jīng)久耐用，使用壽命長，流體阻力小，密封可靠，耐磨耐腐蝕，球體和閥座的密封面在全開全關(guān)過程中始終與介質(zhì)隔離，使高速通過閥門的介質(zhì)不會(huì)侵蝕密封面。在水利除灰和礦山除渣系統(tǒng)中，具有更好的安全性和可靠性，的啟閉扭矩，故障率較低。鑄石閘閥可替代普通閘閥和軟管閥，解決除灰和排渣閥體磨損問題。

6 結(jié)語

在確定閥門材料和結(jié)構(gòu)形式時(shí)，應(yīng)充分考慮介質(zhì)的特殊性、長期運(yùn)行式時(shí)，應(yīng)充分考慮介質(zhì)的特殊性、長期運(yùn)行。合理選擇閥門類型，解決閥門耐磨耐腐蝕問題，防止運(yùn)行、冒、滴、漏，減少環(huán)境污染，確保管道安全運(yùn)行，使電力工業(yè)和礦山工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。