摘　要：通過對干熄焦旋轉密封閥的結構分析和原理說明，針對存在的問題提出合適的修復方法、材料和加工工藝，形成了一套完整的修復技術，實施后保障了設備運行。
　　關鍵詞：干熄焦；密封閥修復；技術
　　0　前言
　　旋轉密封閥是干熄焦排焦系統的重要組成部分，其位置在干熄爐底部焦炭出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，又具有良好的密封性和耐磨性。可以有效控制干熄爐內的循環氣體和粉塵的外泄，穩定爐內氣壓。這種密閉的結構決定了旋轉密封閥的修復難度，其難點主要在于轉子刃的堆焊加工和襯板材料的選擇上，通過研究，確立了堆焊加工工藝，選取了合適的材料，滿足了修復需要。
　　1　修復前出現的問題
　　本次修復的旋轉密封閥型號為QJXZ75－2，轉子直徑為1800mm，轉子寬為1332mm，轉速為2r/min～6r/min，環境溫度為200℃左右，排焦能力為75t/h。
　　修復前主要有以下問題：（1）入料口軟連接螺栓缺失、軟連接老化、漏風漏料；（2）葉片局部磨損，部分損壞嚴重；（3）殼體內部的襯板部分生銹、部分脫落；（4）兩端面密封不同程度的漏風；（5）軸承及軸承密封損壞，保持架脫落，噪音大；（6）各潤滑油管及分配器堵塞，油脂無法順暢到達被潤滑部位；（7）臺車車輪及軸承等部件部分缺失；（8）外部防護欄桿局部缺失，需要重新加裝、清洗、噴漆；（9）殼體外部防腐材料脫落。
　　2　旋轉密封閥的結構分析
　　根據從外到里，從簡單到復雜的原則，逐步解體旋轉密封閥。結合搜集到的材料，確定密封閥結構有閥體、轉子、密封副、下料槽、機架、臺車、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
　　通過深入焦化生產現場和解體的機構分析，認為旋轉密封閥在旋轉過程中，焦炭經各個隔倉由上至下均勻排出，為減少干熄爐內氣體介質外漏，需控制轉子刃及機體內壁的間隙，間隙越小，干熄爐內氣體介質外漏量也就越小。轉子端面密封采用軟硬結合的密封結構。密封副為一組銅環，由彈簧壓緊并能自動補償間隙誤差，密封副之間由自動給脂裝置定量給脂保證潤滑，Z大限度的減小磨損。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，使干熄爐內高溫含塵氣體不能進入軸承箱，改善了軸承和密封環的工作環境，能夠有效的防止軸承溫度升高，減少密封環磨損。保證端面密封裝置正常運行。
　　為滿足連續密閉排焦功能，干熄焦旋轉密封閥轉子內部為12組葉片，轉子兩端支撐在閥體軸承箱內^[1]。轉子驅動軸端與減速機相連，閥體上口內設調節刀，能有效防止卡料，閥體下口與下料槽相連，下料槽設有積窩，可存積焦炭，使焦炭在排除過程中形成料磨料，使落料盡量不接觸機體，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于臺車上，臺車下設有四個輪子。
　　4　根據裝置結構和工作原理，確定修復材料
　　轉子刃口采用特種高硬度、高耐磨、高碳高釩高速工具鋼。（釩含量一般在3%以上、碳含量在1.2%以上、熱處理后具有很高耐磨性的高速鋼)轉子葉片表面、閥體內表面及下料槽內表面采用高耐磨襯板。此種高耐磨襯板是在普通鋼板或耐熱鋼板、不銹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，導熱系數為20W/m．K；熱膨脹系數為7.2×10^－6m/m.K。
　　密封閥入料口采用高鉻鑄鐵，是含鉻量在12%～28%之間的鉻系白口鑄鐵，由于鉻的大量加入使得白口鐵中的M3C型碳化物變成M7C3型碳化物。這種合金碳化物很硬，賦予了高鉻鑄鐵良好的耐磨性。另一方面，在凝固過程中M7C3型碳化物呈桿狀孤立分布，使得高鉻鑄鐵的韌性有了一定程度的改善。
　　密封副部位為高錳耐磨鋼。其含碳量高，碳的質量分數達C=0.9%～1.45%，Mn=11%～14%，是抵抗強沖擊、大壓力物料磨損等耐磨材料中的Z佳選擇，具有其它耐磨材料無法比擬的加工硬化特性。
　　在較大沖擊或較大接觸應力的作用下，高錳鋼板表層產生加工硬化，表面硬度由HB200迅速提升到HB500以上，從而產生高耐磨的表面層，而鋼板內層奧氏體仍保持良好的沖擊韌性，是作為密封副部位的Z佳材料。
　　密封環為鑄造錫青銅。是以錫為主要合金元素的青銅。含錫量一般在3%～14%之間，有時還添加磷、鉛、鋅等元素。磷是良好的脫氧劑，還能改善流動性和耐磨性。錫青銅中加鉛可改善可切削性和耐磨性，加鋅可改善鑄造性能。這種合金具有較高的力學性能、減磨性能和耐蝕性，易切削加工，釬焊和焊接性能好，收縮系數小，無磁性。是密封環的首選材料。
　　閥門主體采用低碳合金結構鋼。具有較高的抗拉強度和屈強，適合做閥門基材。
　　5　制定完善的修復方案
　　5.1人員配置
　　由于該修復項目技術難度高，材料應用復雜，加工安裝調整精度高，過程跟蹤及現場協調相當重要，故設置兩名工程師以上專業技術人員為項目負責人，牽頭組建修復隊伍（含兩名經驗豐富的裝配鉗工），全權負責該修復項目的實施。
　　5.2設備配置
　　埋弧焊（用于簡單磨損面的堆焊）；大型數控龍門銑^[3]、數控鏜床、6.3m立式車床（用于堆焊后的機械加工）；空氣壓縮機（用于壓力試驗）；自動給脂泵（用于壓力試驗時潤滑脂的充分供應）；動力傳動裝置（用于修復后檢驗各項參數）。輔助工器具（用于拆解閥體及回裝）。
　　5.3工裝準備
　　閥體進料口試驗盲板及接口裝置；閥體左右密閉腔試驗法蘭及連接裝置；移動式自動給脂泵裝置；1:1動力傳動裝置；閥體拆解所必須的工具。
　　5.4修復過程
　　（1）旋轉密封閥進入修復現場后，首先對閥體所有部位及拆解過程進行全程方位拍照、存檔，以確保備件整體的完整性，發現問題能夠及時溯源，便于查找原因。
　　（2）閥體拆解前首先打開兩端密封腔觀察孔，看密封環及壓緊彈簧處是否干凈整潔，若干凈整潔證明密封環密封完好，閥體內部灰塵沒有進入密封腔。修復相對簡單，若有明顯浮灰，證明密封環已失效，修復難度較大。根據觀察情況確定是否更換密封環，并做好觀察記錄。
　　（3）安排專人拆解閥體，除銹、清灰、打磨、使設備恢復本色，拆解過程注意零部件的標示及松緊程度的掌握，以便修復后回裝時提高效率。
　　（4）檢查更換入口處軟連接，若軟連接失效，更換新的軟連接。
　　（5）對葉片磨損部位進行堆焊處理，堆焊完成后，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，能修復的堆焊修磨，不能修復的測繪制作，更換新的。
　　（7）對各處密封面進行檢查，能修復則修復，不能修復換新。
　　（8）對各潤滑密封油路及分配器進行疏通清理，保證潤滑充分，必要時更換油路分配器。
　　（9）對各軸承及軸承密封進行檢查清洗，必要時更新，確保正常使用。
　　（10）對臺車本體和閥體本體進行適用性和安全性檢查，確保安全可靠。恢復損壞的欄桿防護。
　　（11）對入料口及密封腔進行試壓。
　　（12）用戶初步驗收，提出整改意見。
　　（13）對用戶提出的問題進行整改。
　　（14）Z終進行各項壓力試驗，整理修復過程及參數。
　　（15）刷漆，出廠（附相關技術文件）。
　　（16）技術文件歸檔，工裝器具封存以備再次使用。
　　6　修復標準確定并通過驗收
　　整體靜態密封試驗:氣壓為11000Pa，靜置30min，用肥皂水涂在要檢查的法蘭、閥體等部位，確認無泄漏。
　　入口試驗：轉子內通入5500Pa的壓縮空氣，空氣流量小于1000m³/h～1600m³/h。
　　兩側密封腔試驗:兩側密封腔內通入10000Pa的壓縮空氣，轉子按要求勻速轉動，自動給脂裝置正常工作，氣腔內壓力波動小于2000Pa，空氣流量為120m³/h～200m³/h。
　　按此驗收標準，對修復好的旋轉密封閥進行驗收，參數見表1。 　　7　結語
　　通過本次旋轉密封閥修復技術研究，相關專業技術人員了解了75t級旋轉密封閥的損壞特點和規律，掌握了完整的修復技術，并取得了良好的效果，為公司干熄焦設備的平穩運轉提供了技術保障。
　　8　參考文獻
　　［1］闌文友．冶金機械安裝［M］．北京:冶金工業出版社，1997:200．
　　［2］濮良貴．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．