冶金行業(yè)工況復(fù)雜多變，涉及高溫（≤1600℃）、高壓（≤40MPa）、強(qiáng)腐蝕（酸 / 堿 / 鹽溶液）、高磨損（含粉塵 / 顆粒介質(zhì)）及多相流（氣 - 固 / 液 - 固混合）等極端環(huán)境，閥門需滿足耐溫、耐磨、耐腐蝕、可靠密封、長壽命核心需求。以下按關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)分場景提供解決方案：
一、煉鐵系統(tǒng)（高爐 / 熱風(fēng)爐）閥門解決方案
煉鐵系統(tǒng)核心介質(zhì)為高溫煤氣（200-350℃）、熱風(fēng)（1000-1300℃）、爐渣（1400-1500℃）及冷卻水，閥門需應(yīng)對高溫氧化、粉塵沖刷及周期性壓力波動。
| 應(yīng)用場景 | 核心需求 | 推薦閥門類型 | 材質(zhì)與設(shè)計(jì)要點(diǎn) |
|---|---|---|---|
| 高爐煤氣管道 | 耐粉塵磨損、低流阻 | 耐磨半球閥 / 閘閥 | 閥體：耐磨鑄鐵（HT350+Cr26 堆焊）或雙相不銹鋼（2205，抗腐蝕）；密封面：碳化鎢（WC）噴涂（硬度≥HRC60）；閥桿：25Cr2Mo1V（高溫強(qiáng)度）。 |
| 熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道 | 超高溫（1300℃）、抗氧化 | 高溫蝶閥（金屬硬密封） | 閥體：耐熱鋼（ZG35Cr24Ni7SiN，耐 1300℃）；閥板：鉻鎳合金（Cr20Ni30）+ 陶瓷涂層（Al?O?，抗高溫氧化）；采用水冷閥軸（避免軸系過熱失效）。 |
| 高爐爐頂放散 | 快速啟閉（≤5 秒）、耐沖擊 | 氣動薄膜切斷閥 | 執(zhí)行器：雙作用氣缸（輸出力矩≥設(shè)計(jì)值 1.5 倍）；閥體：鑄鋼（WCB）+ 耐高溫密封（柔性石墨 + 金屬骨架）；帶緩沖裝置（減少管道沖擊）。 |
| 爐渣排放管道 | 耐熔渣沖刷、防堵塞 | 陶瓷襯里球閥 | 內(nèi)襯：95% 氧化鋁陶瓷（Al?O?，耐 1600℃）；球體：氮化硅陶瓷（Si?N?，耐磨系數(shù)≤0.08）；采用 “偏心結(jié)構(gòu)”（避免渣體堆積卡堵）。 |
核心設(shè)計(jì)原則：
- 高溫閥門需預(yù)留保溫層空間（減少熱量損失，避免閥體外部結(jié)露）；
- 含塵介質(zhì)閥門需設(shè)計(jì) “吹掃接口”（定期通入壓縮空氣清除積灰）。
二、煉鋼系統(tǒng)（轉(zhuǎn)爐 / 電弧爐）閥門解決方案
煉鋼系統(tǒng)涉及氧氣（高壓）、鋼水（高溫）、煙氣（含 SO?/ 粉塵）及冷卻水，閥門需滿足高壓密封、防火防爆、抗沖刷需求。
1. 氧氣系統(tǒng)（轉(zhuǎn)爐供氧 / 電弧爐氧化期）
- 核心需求：高壓（10-15MPa）、零泄漏（防氧氣燃爆）、精確流量調(diào)節(jié)。
- 推薦閥門：
- 氧氣切斷閥：選用鍛造不銹鋼（316L）球閥，密封面采用 “金屬 + PTFE 復(fù)合結(jié)構(gòu)”（常溫下 PTFE 密封，高溫時金屬密封備用），符合 GB 16912《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》。
- 流量調(diào)節(jié)閥：氣動套筒調(diào)節(jié)閥，閥芯采用 “多孔籠式” 結(jié)構(gòu)（減少氣蝕），流量調(diào)節(jié)精度≤±2%，執(zhí)行器帶防火涂層（滿足 API 607 防火標(biāo)準(zhǔn)）。
2. 鋼水澆鑄 / 連鑄系統(tǒng)
- 核心需求：控制結(jié)晶器冷卻水、防止鋼水飛濺。
- 結(jié)晶器冷卻水閥：電動球閥（DN25-DN50），閥體黃銅（H62），密封 EPDM（耐水腐蝕），支持 PID 閉環(huán)控制（水溫波動≤±1℃）。
- 中間包滑動水口閥：特殊定制閥門，采用耐火材料（鋁碳質(zhì)）與金屬框架結(jié)合，通過液壓驅(qū)動控制鋼水流量，耐火襯里使用壽命≥8 小時（匹配連鑄周期）。
3. 煉鋼煙氣管道
- 核心介質(zhì)：300-500℃含塵煙氣（粉塵濃度 100-300g/m³）+ SO?（酸性腐蝕）。
- 推薦閥門：耐磨防腐蝶閥，閥體 Q345R（耐溫鋼），閥板表面堆焊鎳基合金（Ni60）+ 氟塑料涂層（防 SO?腐蝕），密封采用 “彈性金屬環(huán)”（適應(yīng)高溫變形）。
三、軋鋼系統(tǒng)（加熱爐 / 軋機(jī)冷卻）閥門解決方案
軋鋼系統(tǒng)以高溫蒸汽（300-450℃）、高壓水（10-20MPa）及乳化液（含油 / 顆粒）為核心介質(zhì)，閥門需應(yīng)對熱沖擊、水蝕、油污污染。
| 應(yīng)用場景 | 核心需求 | 推薦閥門類型 | 設(shè)計(jì)要點(diǎn) |
|---|---|---|---|
| 加熱爐蒸汽管道 | 高溫高壓（450℃/10MPa） | 鑄鋼閘閥 / 截止閥 | 閥體 WCB+Cr5Mo（耐熱鋼），閥桿 2Cr13（表面氮化處理，耐磨）；法蘭連接（便于更換），按 ASME B16.34 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。 |
| 軋機(jī)高壓水除鱗 | 高壓水蝕（20MPa） | 高壓角座閥 | 閥體鍛造碳鋼（A105），閥芯碳化鎢（WC）噴涂，密封采用 “U 型圈 + 金屬背環(huán)”（抗高壓變形）；執(zhí)行器選液壓驅(qū)動（輸出力穩(wěn)定）。 |
| 乳化液循環(huán)系統(tǒng) | 防堵塞、耐油污 | 全通徑球閥 | 閥體 304 不銹鋼，閥腔設(shè)計(jì) “無死角”（避免乳化液殘留），密封 NBR（耐油橡膠），支持在線清洗（配沖洗接口）。 |
| 軋后冷卻段 | 多段流量精確控制 | 電動調(diào)節(jié)蝶閥 | 閥體球墨鑄鐵（QT450），閥板四氟包覆（耐水 + 潤滑），調(diào)節(jié)范圍 0-100%（線性度≤±3%），與軋機(jī) PLC 聯(lián)動控制。 |
四、有色金屬冶煉（電解 / 熔煉）閥門解決方案
有色金屬（鋁、銅、鋅等）冶煉涉及強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)（如電解鋁的冰晶石熔液、銅冶煉的硫酸溶液）及高溫熔渣，閥門需重點(diǎn)解決耐腐蝕、耐熔融物侵蝕問題。
1. 電解鋁系統(tǒng)
- 核心介質(zhì)：冰晶石電解液（Na?AlF?，高溫熔融態(tài)，腐蝕性強(qiáng)）、陽極效應(yīng)廢氣（含 HF）。
- 推薦閥門：
- 電解液控制：陶瓷球閥（內(nèi)襯氧化鋯 ZrO?，耐 1000℃+ 腐蝕），手動驅(qū)動（避免電氣元件受 HF 腐蝕）。
- 廢氣管道：襯膠蝶閥（閥體 Q235 + 天然橡膠襯里，耐 HF 腐蝕），密封采用 “雙唇口” 結(jié)構(gòu)（提高密封性）。
2. 銅 / 鋅熔煉系統(tǒng)
- 核心介質(zhì)：硫酸溶液（濃度 50-70%）、含銅 / 鋅粉塵的高溫?zé)煔猓?00-600℃）。
- 推薦閥門：
- 酸液管道：塑料球閥（PPH 或 PVDF 材質(zhì)，耐濃酸），法蘭連接（避免螺紋泄漏），用于電解槽進(jìn)液控制。
- 煙氣管道：耐高溫防腐閘閥，閥體 2507 雙相鋼（耐 Cl?腐蝕），密封面哈氏合金（Hastelloy C-276，耐 600℃高溫）。
五、共性技術(shù)要求（全場景通用）
- 材質(zhì)適配原則
- 高溫（＞600℃）：優(yōu)先選用耐熱鋼（如 ZG30Cr20Ni10）、陶瓷（Al?O?、SiC）或耐火材料；
- 磨損（含顆粒）：采用堆焊耐磨合金（Cr26、Ni60）、陶瓷涂層或橡膠襯里；
- 腐蝕（酸 / 堿）：選用雙相鋼（2205/2507）、鈦合金（TA2）或塑料（PVDF/PPH）。
- 密封與安全設(shè)計(jì)
- 高溫閥門采用金屬硬密封（銅合金、鎳基合金），常溫腐蝕場景用彈性體密封（EPDM、FKM）；
- 易燃易爆區(qū)域（如煤氣、氧氣管道）閥門需通過 ATEX 或 IECEx 防爆認(rèn)證，執(zhí)行器選用隔爆型（Ex dⅡCT4）。
- 驅(qū)動與維護(hù)
- 惡劣環(huán)境（高溫 / 粉塵）優(yōu)先選氣動或液壓驅(qū)動（避免電動執(zhí)行器受潮 / 積灰失效），配備手動應(yīng)急機(jī)構(gòu)；
- 易損閥門（如渣漿閥、除鱗閥）設(shè)計(jì)為 “快拆結(jié)構(gòu)”（閥芯 / 密封件可在線更換），縮短停機(jī)時間。
- 壽命與可靠性
- 關(guān)鍵閥門（如高爐熱風(fēng)閥）需通過 1000 次以上高溫循環(huán)測試（20-1300℃），無泄漏、無卡澀；
- 磨損類閥門（如煤氣管道閥）設(shè)計(jì)壽命≥12 個月（連續(xù)運(yùn)行），備件通用化率≥80%。
