專利名稱:一種復(fù)合防腐耐酸耐磨耐高溫球閥的制作方法
【專利摘要】一種復(fù)合防腐耐酸耐磨耐高溫球閥，包括閥球、閥碗、閥室、閥桿、端蓋、連接螺栓及調(diào)壓彈簧，閥球（1）和閥碗（2）采用耐酸、耐磨、耐高溫非金屬材料制成；閥桿（3）采用耐酸、耐磨、耐高溫合金材料制成；在閥室（4）和端蓋（5）的金屬外殼（8）內(nèi)襯有一層鉛或鉛合金、或聚四氟乙烯、或耐酸橡膠襯層做為耐酸保護(hù)層（9）；在耐酸保護(hù)層（9）的內(nèi)側(cè)再襯有一層耐酸、耐磨、耐高溫非金屬襯層（11）；在耐酸保護(hù)層（9）和非金屬襯層（11）之間設(shè)有間隙（12）；在間隙（12）中填充有耐酸隔熱密封材料（10）。本實(shí)用新型在高溫高壓，含高濃度強(qiáng)酸和高硬度顆粒物的工況條件下，閥門有較長(zhǎng)的使用壽命。
【專利說(shuō)明】 一種復(fù)合防腐耐酸耐磨耐高溫球閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型球閥屬冶金、化工、礦山等行業(yè)裝備的球閥結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在冶金、化工、礦山等行業(yè)裝備中常使用高溫球閥。在高溫高壓，高濃度強(qiáng)酸，高硬物料磨刷的嚴(yán)苛工況下，要求閥球、閥碗、閥桿、閥室和端蓋都要很好的耐酸耐磨耐高溫性能，任何一件因酸蝕或磨蝕損壞，整個(gè)球閥就不能工作?，F(xiàn)有的耐酸耐磨耐高溫球閥主要有金屬材質(zhì)和非金屬材質(zhì)兩類。但除鉭鎢合金外，其它材質(zhì)的金屬球閥都不適應(yīng)高溫、高壓、高濃度強(qiáng)酸(尤其是鹽酸、王水等)、高硬度物料的工況條件。而鉭鎢合金過(guò)度昂貴且加工困難，尚未有產(chǎn)品上市。非金屬球閥雖然可以使用，但壽命不長(zhǎng)，其原因有二:其一是材料本身的缺陷。其閥球、閥碗主要用氧化鋯、氧化鋁材質(zhì)制造，耐酸耐磨耐高溫性能都好，但不耐急冷急熱。如遇溫度急速變化時(shí)，容易開裂損壞。其閥室和端蓋的內(nèi)襯材料也是氧化鋯、氧化鋁材料制成。一旦襯層出現(xiàn)了微裂紋，在高壓作用下，含酸漿液很快腐蝕其鋼外殼，導(dǎo)致通孔漏料。再者，非金屬制品本身就存在微氣孔，在高壓作用下，內(nèi)部微氣孔逐步穿通，最終滲漏損壞。而此時(shí)，襯層磨損不大，距其自然磨損壽命還很長(zhǎng)。其二是結(jié)構(gòu)缺陷，現(xiàn)有的非金屬球閥的端蓋用螺栓直接連接，通過(guò)端蓋給閥碗加壓，使閥球、閥碗接觸面緊密接觸，形成密封。這種結(jié)構(gòu)的最大缺點(diǎn)是當(dāng)溫度升高后，閥室內(nèi)溫度高，閥球、閥碗自然膨脹，而端蓋外溫度變化不大，連接螺栓長(zhǎng)度幾乎沒(méi)有變化，從而導(dǎo)致閥碗給閥球的壓力增大，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)閥球(尤其是在連接管道為高壓得情況下)，容易導(dǎo)致閥球、閥碗破裂損毀。本實(shí)用新型球閥能克服現(xiàn)有非金屬球閥在材料和結(jié)構(gòu)上存在的不足，能在高溫(不超過(guò)200°C)高壓(不超過(guò)2MPa)高濃度(30%以上)強(qiáng)酸(鹽酸、王水等)、固體顆粒物硬度不超過(guò)80 (HRC)的工況條件下長(zhǎng)期使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0004]一種復(fù)合防腐耐酸耐磨耐高溫球閥，包括閥球、閥碗、閥室、閥桿、端蓋、連接螺栓及調(diào)壓彈簧，本實(shí)用新型特征是:
[0005]閥球和閥碗采用耐酸耐磨耐高溫非金屬材料(如碳化硅等)制成，閥桿采用耐酸耐磨耐高溫金屬材料(如鉭鎢合金等)制成；在閥室和端蓋的金屬外殼內(nèi)襯有一層鉛或鉛合金、或聚四氟乙烯(包括其改性產(chǎn)品)、或耐酸橡膠襯(如石墨橡膠等)層耐做為酸保護(hù)層；在耐酸保護(hù)層的內(nèi)側(cè)再襯有一層如碳化硅等耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層；在耐酸保護(hù)層和非金屬襯層之間設(shè)有間隙；在間隙中填充有耐酸隔熱密封材料；
[0006]本實(shí)用新型閥室和端蓋內(nèi)襯的耐酸保護(hù)層帶有翻邊，翻邊翻至法蘭上。
[0007]本實(shí)用新型在連接螺栓的一端或兩端配有調(diào)壓彈簧。
[0008]本實(shí)用新型閥室和端蓋的非金屬襯層為一體(高溫一體燒成)。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)特點(diǎn)是:
[0010]1、)選用了耐酸耐磨耐高溫，同時(shí)更耐熱沖擊的非金屬材料(如碳化硅)制作閥球、閥碗，提聞其使用壽命；
[0011]2、)在連接螺栓的一端或兩端，加裝彈簧，使閥碗給閥球的壓力具有彈性。高溫、高壓狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)閥球時(shí)，閥碗的壓力可通過(guò)彈簧部分釋放，從而防止閥球和閥碗因壓力過(guò)大而損壞，提聞其使用壽命；
[0012]3、)閥室和端蓋采用四層復(fù)合結(jié)構(gòu)，提高其使用壽命。
[0013]具體結(jié)構(gòu)是:
[0014]①鋼質(zhì)外殼提供耐壓支撐和外部保護(hù)；
[0015]②在較低溫度下能耐高濃度強(qiáng)酸腐蝕的耐酸保護(hù)層為鋼質(zhì)外殼提供防腐保護(hù)，使之不被酸蝕損壞；
[0016]③隔熱密封層為耐酸保護(hù)層降低工作溫度，防止其因溫度過(guò)高而快速老化或損壞；
[0017]④耐酸耐磨耐高溫襯層保護(hù)隔熱密封層和耐酸保護(hù)層不受輸送漿料的直接沖刷磨損。
[0018]如此制作的閥室和端蓋，即使其耐酸耐磨內(nèi)襯因使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而出現(xiàn)了微裂紋或內(nèi)部微氣孔穿通滲漏，因耐酸保護(hù)層的存在，鋼質(zhì)外殼仍不會(huì)被酸腐蝕損壞，因而有很長(zhǎng)的使用壽命。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:球閥的閥球和閥碗用耐酸耐磨耐高溫的非金屬材料制成，如選用碳化硅材質(zhì)，則耐急冷急熱性能好，壽命更長(zhǎng)；閥桿選用鉭鎢合金，使用壽命長(zhǎng)；閥室和端蓋的內(nèi)襯選用耐酸耐磨耐高溫非金屬材料，可使耐酸保護(hù)層不受漿料的沖刷磨損；隔熱密封層在將耐磨襯層和耐酸保護(hù)層連成一體的同時(shí)，降低了耐酸保護(hù)層的工作溫度；防止其因溫度過(guò)高而迅速老化或損壞。只要耐酸保護(hù)層不壞，鋼質(zhì)外殼就能正常工作。如此四層復(fù)合制成的閥室和端蓋有很長(zhǎng)的使用壽命。由連接螺栓和調(diào)壓彈簧構(gòu)成調(diào)壓結(jié)構(gòu)，可防止閥球和閥碗在高溫高壓工況下因壓力過(guò)大而損壞，進(jìn)一步提高其使用壽命。
[0020]本實(shí)用新型在高溫高壓，含高濃度強(qiáng)酸和高硬度顆粒物的工況條件下，閥門有較長(zhǎng)的使用壽命。

【附圖說(shuō)明】

[0021]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，一種復(fù)合防腐耐酸耐磨耐高溫球閥，包括閥球、閥碗、閥室、閥桿、端蓋、連接螺栓及調(diào)壓彈簧，本實(shí)用新型特征是:
[0023]閥球I和閥碗2采用耐酸、耐磨、耐高溫非金屬材料(如碳化硅等)制成，閥桿3采用耐酸、耐磨、耐高溫合金材料(如鉭鎢合金等)制成；在閥室4和端蓋5的金屬外殼8內(nèi)襯有一層鉛或鉛合金、或聚四氟乙烯(包括其改性產(chǎn)品)、或耐酸橡膠(如石墨橡膠)襯層做為耐酸保護(hù)層9 ;在耐酸保護(hù)層9的內(nèi)側(cè)再襯有一層如碳化硅等耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層11 ;在耐酸保護(hù)層9和非金屬襯層11之間設(shè)有間隙12 ;在間隙12中填充有耐酸隔熱密封材料10。
[0024]本實(shí)用新型閥室4和端蓋5內(nèi)襯的耐酸保護(hù)層9帶有翻邊13，翻邊13翻至法蘭14上。
[0025]本實(shí)用新型在連接螺栓6的一端或兩端配有調(diào)壓彈簧7。
[0026]本實(shí)用新型閥室4和端蓋5的非金屬襯層11為高溫一體燒成。
[0027]閥球I和閥碗2采用(特種)碳化硅材料高溫?zé)Y(jié)而成，耐酸耐磨耐高溫，且耐急冷急熱。閥桿3選用鉭鎢合金制作，耐酸耐磨耐高溫，強(qiáng)度大。閥室4和端蓋5均是四層復(fù)合結(jié)構(gòu)，最外層是鋼質(zhì)外殼8，選擇普通耐酸不銹鋼制作，以適應(yīng)使用環(huán)境的酸腐。第二層是耐酸保護(hù)層9，其材料依據(jù)使用工況選擇，如輸送含高濃度鹽酸漿料時(shí)，選擇聚四氟乙烯或其改性材料做耐酸保護(hù)襯層。第三層為隔熱密封層10，依據(jù)使用工況特殊配制。第四層為耐酸耐磨耐高溫非金屬襯層11，其材料和厚度依據(jù)使用工況選定。如選用碳化娃材料，碳化娃內(nèi)襯耐酸耐磨耐高溫，且耐急冷急熱，尤其高溫耐磨性能好。當(dāng)漿料含高硬度顆粒物時(shí)，有其它材料難以達(dá)到的超長(zhǎng)使用壽命。盡管長(zhǎng)時(shí)間使用后，濃酸介質(zhì)會(huì)通過(guò)微氣孔或微裂紋滲透到耐酸保護(hù)層9的內(nèi)側(cè)，但只要耐酸保護(hù)層9不壞，金屬外殼8就能正常起作用。
[0028]而耐酸保護(hù)層9有隔熱密封材料10的降溫保護(hù)，不會(huì)因過(guò)熱而損壞；又有耐酸、耐磨、耐高溫非金屬襯層11的保護(hù)，不受漿料的直接沖刷磨損，因而使用壽命很長(zhǎng)。
[0029]本實(shí)例球閥通徑40mm,閥球I和閥碗2選用無(wú)壓燒結(jié)碳化娃制品。閥桿3選用鉭鶴-10合金材料。閥室4和端蓋5的金屬外殼8選用厚度6_的耐酸不銹鋼制作，耐酸保護(hù)層9選用聚四氟乙烯改性產(chǎn)品——聚四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)材料滾襯；隔熱密封層10厚度5mm,非金屬襯層11選用氧化物結(jié)合碳化娃制品。連接螺栓6選用Φ 16耐酸不銹鋼制成，彈簧力度為10kg。實(shí)用工況條件:溫度120°C，壓力0.8MPa，漿料含鹽酸31%，漿料含固300g/l，固體顆粒物硬度73~75 (HRC)0
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合防腐耐酸耐磨耐高溫球閥，包括閥球、閥碗、閥室、閥桿、端蓋、連接螺栓及調(diào)壓彈簧，其特征是: 閥球(I)和閥碗(2)采用耐酸、耐磨、耐高溫非金屬材料制成；閥桿(3)采用耐酸、耐磨、耐高溫合金材料制成；在閥室(4)和端蓋(5)的金屬外殼(8)內(nèi)襯有一層鉛或鉛合金、或聚四氟乙烯、或耐酸橡膠襯層做為耐酸保護(hù)層(9);在耐酸保護(hù)層(9)的內(nèi)側(cè)再襯有一層耐酸、耐磨、耐高溫非金屬襯層(11);在耐酸保護(hù)層(9)和非金屬襯層(11)之間設(shè)有間隙(12);在間隙(12)中填充有耐酸隔熱密封材料(10)。2.如權(quán)利要求1所述及的一種復(fù)合防腐耐酸耐磨耐高溫球閥，其特征是:閥室(4)和端蓋(5)內(nèi)襯的耐酸保護(hù)層(9)帶有翻邊(13)，翻邊(13)翻至法蘭(14)上。3.如權(quán)利要求1所述及的一種復(fù)合防腐耐酸耐磨耐高溫球閥，其特征是:在連接螺栓(6)的一端或兩端配有調(diào)壓彈簧(7)。4.如權(quán)利要求1所述及的一種復(fù)合防腐耐酸耐磨耐高溫球閥，其特征是:閥室(4)和端蓋(5)的非金屬襯層(11)為一體。
【文檔編號(hào)】F16K5-08GK204284508SQ201420669053
【發(fā)明者】胡光雄 [申請(qǐng)人]胡光雄