摘　要：通過對干熄焦旋轉(zhuǎn)密封閥的結(jié)構(gòu)分析和原理說明，針對存在的問題提出合適的修復(fù)方法、材料和加工工藝，形成了一套完整的修復(fù)技術(shù)，實施后保障了設(shè)備運行。
　　關(guān)鍵詞：干熄焦；密封閥修復(fù)；技術(shù)
　　0　前言
　　旋轉(zhuǎn)密封閥是干熄焦排焦系統(tǒng)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(qū)動裝置的動力下帶動轉(zhuǎn)子按規(guī)定的方向旋轉(zhuǎn)，將焦炭連續(xù)排出，即能連續(xù)定量的排料，又具有良好的密封性和耐磨性?？梢杂行Э刂聘上t內(nèi)的循環(huán)氣體和粉塵的外泄，穩(wěn)定爐內(nèi)氣壓。這種密閉的結(jié)構(gòu)決定了旋轉(zhuǎn)密封閥的修復(fù)難度，其難點主要在于轉(zhuǎn)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(fù)需要。
　　1　修復(fù)前出現(xiàn)的問題
　　本次修復(fù)的旋轉(zhuǎn)密封閥型號為QJXZ75－2，轉(zhuǎn)子直徑為1800mm，轉(zhuǎn)子寬為1332mm，轉(zhuǎn)速為2r/min～6r/min，環(huán)境溫度為200℃左右，排焦能力為75t/h。
　　修復(fù)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(fēng)漏料；（2）葉片局部磨損，部分損壞嚴重；（3）殼體內(nèi)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(fēng)；（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(zhuǎn)密封閥的結(jié)構(gòu)分析
　　根據(jù)從外到里，從簡單到復(fù)雜的原則，逐步解體旋轉(zhuǎn)密封閥。結(jié)合搜集到的材料，確定密封閥結(jié)構(gòu)有閥體、轉(zhuǎn)子、密封副、下料槽、機架、臺車、驅(qū)動裝置和自動給脂潤滑裝置等及部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。　　3　旋轉(zhuǎn)密封閥的工作原理
　　通過深入焦化生產(chǎn)現(xiàn)場和解體的機構(gòu)分析，認為旋轉(zhuǎn)密封閥在旋轉(zhuǎn)過程中，焦炭經(jīng)各個隔倉由上至下均勻排出，為減少干熄爐內(nèi)氣體介質(zhì)外漏，需控制轉(zhuǎn)子刃及機體內(nèi)壁的間隙，間隙越小，干熄爐內(nèi)氣體介質(zhì)外漏量也就越小。轉(zhuǎn)子端面密封采用軟硬結(jié)合的密封結(jié)構(gòu)。密封副為一組銅環(huán)，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，限度的減小磨損。為防止粉塵進入，在閥體兩側(cè)軸承箱內(nèi)設(shè)計有氣體輔助密封，使干熄爐內(nèi)高溫含塵氣體不能進入軸承箱，改善了軸承和密封環(huán)的工作環(huán)境，能夠有效的防止軸承溫度升高，減少密封環(huán)磨損。保證端面密封裝置正常運行。
　　為滿足連續(xù)密閉排焦功能，干熄焦旋轉(zhuǎn)密封閥轉(zhuǎn)子內(nèi)部為12組葉片，轉(zhuǎn)子兩端支撐在閥體軸承箱內(nèi)^[1]。轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸端與減速機相連，閥體上口內(nèi)設(shè)調(diào)節(jié)刀，能有效防止，閥體下口與下料槽相連，下料槽設(shè)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，限度的減少磨損，以保護機體鋼結(jié)構(gòu)。工作過程如圖2所示。　　閥體、轉(zhuǎn)子、下料槽和驅(qū)動裝置組裝成一體置于臺車上，臺車下設(shè)有四個輪子。
　　4　根據(jù)裝置結(jié)構(gòu)和工作原理，確定修復(fù)材料
　　轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子葉片表面、閥體內(nèi)表面及下料槽內(nèi)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(shù)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(dǎo)熱系數(shù)為20W/m．K；熱膨脹系數(shù)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(zhì)量分數(shù)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，具有其它耐磨材料的加工硬化特性。
　　在較大沖擊或較大接觸應(yīng)力的作用下，高錳鋼板表層產(chǎn)生加工硬化，表面硬度由HB200迅速提升到HB500以上，從而產(chǎn)生高耐磨的表面層，而鋼板內(nèi)層奧氏體仍保持良好的沖擊韌性，是作為密封副部位的材料。
　　密封環(huán)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(xué)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(shù)小，無磁性。是密封環(huán)的材料。
　　閥門主體采用低碳合金結(jié)構(gòu)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(fù)方案
　　5.1人員配置
　　由于該修復(fù)項目技術(shù)難度高，材料應(yīng)用復(fù)雜，加工安裝調(diào)整精度高，過程跟蹤及現(xiàn)場協(xié)調(diào)相當(dāng)重要，故設(shè)置兩名工程師以上專業(yè)技術(shù)人員為項目負責(zé)人，牽頭組建修復(fù)隊伍（含兩名經(jīng)驗豐富的裝配鉗工），全權(quán)負責(zé)該修復(fù)項目的實施。
　　5.2設(shè)備配置
　　埋弧焊（用于簡單磨損面的堆焊）；大型數(shù)控龍門銑^[3]、數(shù)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(yīng)）；動力傳動裝置（用于修復(fù)后檢驗各項參數(shù)）。輔助工器具（用于拆解閥體及回裝）。
　　5.3工裝準(zhǔn)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(fù)過程
　?。?）旋轉(zhuǎn)密封閥進入修復(fù)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)問題能夠及時溯源，便于查找原因。
　?。?）閥體拆解前首先打開兩端密封腔觀察孔，看密封環(huán)及壓緊彈簧處是否干凈整潔，若干凈整潔證明密封環(huán)密封完好，閥體內(nèi)部灰塵沒有進入密封腔。修復(fù)相對簡單，若有明顯浮灰，證明密封環(huán)已失效，修復(fù)難度較大。根據(jù)觀察情況確定是否更換密封環(huán)，并做好觀察記錄。
　?。?）安排專人拆解閥體，除銹、清灰、打磨、使設(shè)備恢復(fù)本色，拆解過程注意零部件的標(biāo)示及松緊程度的掌握，以便修復(fù)后回裝時提高效率。
　?。?）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。
　?。?）對所有襯板進行檢查，能修復(fù)的堆焊修磨，不能修復(fù)的測繪制作，更換新的。
　?。?）對各處密封面進行檢查，能修復(fù)則修復(fù)，不能修復(fù)換新。
　?。?）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。
　?。?）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。
　?。?0）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(fù)損壞的欄桿防護。
　?。?1）對入料口及密封腔進行試壓。
　?。?2）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）最終進行各項壓力試驗，整理修復(fù)過程及參數(shù)。
　?。?5）刷漆，出廠（附相關(guān)技術(shù)文件）。
　　（16）技術(shù)文件歸檔，工裝器具封存以備再次使用。
　　6　修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)確定并通過驗收
　　整體靜態(tài)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(zhuǎn)子內(nèi)通入5500Pa的壓縮空氣，空氣流量小于1000m³/h～1600m³/h。
　　兩側(cè)密封腔試驗:兩側(cè)密封腔內(nèi)通入10000Pa的壓縮空氣，轉(zhuǎn)子按要求勻速轉(zhuǎn)動，自動給脂裝置正常工作，氣腔內(nèi)壓力波動小于2000Pa，空氣流量為120m³/h～200m³/h。
　　按此驗收標(biāo)準(zhǔn)，對修復(fù)好的旋轉(zhuǎn)密封閥進行驗收，參數(shù)見表1。　　7　結(jié)語
　　通過本次旋轉(zhuǎn)密封閥修復(fù)技術(shù)研究，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員了解了75t級旋轉(zhuǎn)密封閥的損壞特點和規(guī)律，掌握了完整的修復(fù)技術(shù)，并取得了良好的效果，為公司干熄焦設(shè)備的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)提供了技術(shù)保障。
　　8　參考文獻
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