前言

鎖風閥是預熱器系統重要的附屬部件，裝設在旋風筒下料系統中的適當位置，其作用包括兩點：一是截斷下級風管中的熱風通過料管進入上級旋風筒，防止氣流短路；另一方面，保證物料能順利通過料管進入下級風管進行換熱，實現氣料分離。設計合理的鎖風閥，可以做到既有利于物料順暢通過料管，避免換熱風管中的熱氣流上竄至上級旋風筒，帶起料管中的物料上竄，降低分離效率；又能防止換熱風管中的熱氣流未經充分換熱即進入上級旋風筒，造成不必要的熱損失，降低系統的換熱效率，而且會使預熱器出口溫度升高，系統熱耗增加。目前很多生產線預熱器上應用的鎖風閥結構原理大致相同，也能較好的起到鎖風下料的作用，但在實際使用中還是出現了一些通病，比如閥板卡死，跑灰漏風，使用壽命短等一些問題，影響了系統的正常運行。下面就這些問題做一些分析，并提出一些改進措施。

圖1是早期應用比較廣泛的一種鎖風閥結構。其結構特點是，閥板上方放置一塊專用于密封作用的插板，閥板和插板的接觸面分別設置高度約2mm的凸臺，這樣可以保證閥板在回復到初始狀態時，閥板和插板間的間隙最小，起到很好的鎖風效果。閥板和插板都采用耐熱鋼鑄造，同時添加耐磨成分，增強閥板的耐磨性，延長鎖風閥的使用周期。支撐采用軸承座并放置在閥體外部，這樣既能保證閥板動作的靈活自由，又能提高支撐結構使用壽命。

圖1 鎖風閥結構

這種結構的鎖風閥從設計理念上講是非常理想的，但在實際使用中出現了一些問題，影響了其使用效果。首先，為了起到很好的鎖風效果，閥板和插板之間的配合間隙非常小，而且由于兩者結構上凸臺的存在，更是對設備的制造和安裝精度要求提高。特別是現場更換新的閥板時更要非常小心：由于設備運行時內部溫度很高，設備及內部澆注料的膨脹量很可能會超過閥板和插板之間的較小間隙，這時很容易導致閥板被卡住，閥板不能正常動作，料管就會集料，如果處理不及時會造成堵料事故。

出于上述原因，建議在設計時盡量取消閥板和插板上的凸臺，并合理加大兩者之間的間隙，避免因加工制造精度和熱膨脹引起的卡死現象。現場安裝時，將軸承支座的調節螺栓調到最大，使閥板和插板間的間隙達到最大狀態，這樣可盡量避免閥板卡死的問題出現，但對鎖風閥的密封效果有一定的影響。

另一個導致閥板卡死的問題是由于鎖風閥的安裝位置及內部澆注料引起的。如果鎖風閥安裝位置距離旋風筒錐部非常近，旋風筒錐體上的空氣炮開動時，高壓高速氣流會迅速通過料管沖擊到鎖風閥閥板上。由于距離非常近，高速氣流能量還未經發散即作用在閥板上，導致閥板瞬時開到最大狀態，并撞擊到閥體內部砌筑凸臺上（見圖2）。出現這種情況有兩方面的原因：一是鎖風閥安裝位置不合理，距離空氣炮過近，同時，鎖風閥位置過近，閥上部的料管過短，不宜形成料封，反而容易竄風；二是鎖風閥結構設計不太合理，閥體的箱體高度小于閥板的長度，當閥板轉到箱體上部時就會被箱體下部的澆注料凸臺夾住，當沖擊力非常大時，閥板在沒有外力作用下不易回復到初始狀態，閥板處于完全打開狀態，料管變通路。

圖2 閥板和插板上的凸臺

當然，隨著預熱器規模增大，料管的直徑也在不斷加大，閥板長度必然隨之加長。由于料管中的料流一般只占到料管有效截面的10%左右，沒必要將閥體箱體做到閥板的等長，使閥體看上去非常笨重。但鎖風閥位置如果非常靠近空氣炮時就要特別注意上述問題的發生了。

為避免閥板被澆注料凸臺兩側夾住，可以在砌筑時做些調整。比如將閥板跟凸臺接觸地方的澆注料做成平面即可，具體方案見圖3。

圖3 澆注料與閥板接觸面處理

由于預熱器系統正常運行時是負壓狀態，如果鎖風閥的閥板軸露出端密封不嚴，會造成漏風。當負壓不正常時會變成正壓，此時，內部高溫物料會通過密封噴濺到外部，對正在此處作業的人員帶來危險。解決此問題的辦法是，加強鎖風閥的質量驗收，在設備出廠前及安裝前重點檢查此處的密封情況。必要時，打開密封端蓋，查看密封盒里面的密封填料是否完全填充，對于不合格的產品，務必在安裝之前替換掉。

閥板是鎖風閥的關鍵部件，閥板的壽命直接影響鎖風閥的使用。市面上使用的閥板大多采用耐熱鑄鋼制作，部分采用耐熱鋼板焊接。對于耐熱鋼板制作的閥板，必須做成分檢測，確保Cr、Ni等元素達標，否則相比耐熱鑄鋼更容易燒蝕。耐熱鑄鋼閥板在制作時一般控制的較好，Cr、Ni等元素含量基本都能達標。但原燃料中S、Cl等有害成分的含量對閥板的影響非常大，有害成分含量越高，閥板的燒蝕越快。這時，需要在鑄件中添加Mn等化學元素進行調質，抵消高硫高氯等有害成分的影響。因此，廠家在使用前務必將本地原燃料情況告知供貨商，確保閥板材質滿足要求。

鎖風閥安裝時安裝時應注意以下事項：

（1）料管上的鎖風閥在軸端上標有“Cr20”或“Cr25”等標記。其中Cr20標記的鎖風閥用于低溫段（約300~650℃）下料管上；Cr25標記的鎖風閥用于高溫段（約700~950℃）下料管上。

（2）安裝前，仔細檢查閥板是否擺動靈活，輕便，如有卡碰，及時調整。鎖風閥閥板兩側與耐火材料間要保持15mm間隙，以便熱態時閥板靈活。

（3）安裝前要對照圖紙和現場料管走向，確保閥板前部接收料流沖擊，防止閥安裝方向錯誤。

（4）重錘桿應根據下料管的傾斜角度進行調整，使重錘桿處于水平線向下夾角5°~20°的位置（見圖4）。安裝時，閥板軸必須保持水平狀態。楔形鍵要點焊，防止因重錘桿長期振動而脫落。安裝后應保證軸端的兩組滾動軸承保持水平位置，以避免鎖風閥閥板向底端串動，引起閥板動作不靈活。確保鎖風閥正常工作。

圖4 重錘鎖風閥的安裝

（5）至于配重，應在冷態時初調，調到用手指輕輕一抬平衡桿就起來，一松手平衡桿就復位。熱態時，只需對個別鎖風作微量調整即可。

鎖風閥部件雖小，但承擔的功能非常關鍵。它與撒料盒等部件共同構成了每級的換熱單元，承擔著每級換熱單元的換熱作用。因此必須認真對待鎖風閥設計、安裝和使用的每一個過程，對使用過程中出現的問題要及時處理，避免影響預熱器系統的換熱功能和效率。

作者：張彬

來源：《水泥工程》

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