[发明专利]一种高温液态金属自动控制换向阀

说明书

本发明公开了一种高温液态金属自动控制换向阀，属于冶金机械技术领域，所述高温液态金属自动控制换向阀包括主流管，主流管前后两端分别设置有进口管和出口管，进口管和出口管分别与上游溜槽出口端和下游溜槽入口端对接连通，主流管向下倾斜设置且能够绕自身轴线旋转，主流管中部设置有支流管，支流管为上端大而下端小的梯形状。本发明能够在满足换向截流的同时，还能实现换向阀不易卡塞、堵塞和方便清理内残余固态金属等技术效果，避免了传统换向阀使用过程中对高温液态金属无法实现密封、导致液态金属泄露的问题。并且，本发明采用自动化换向设计，无需人工操作换向，达到降低员工的劳动强度和职业危害风险及生产作业成本的目的。

技术领域

本发明涉及冶金机械技术领域，具体涉及一种高温液态金属自动控制换向阀。

背景技术

固态粗金属在经过高温熔炉后形成高温液态金属，以方便后续工序的脱杂及深加工。但高温液态金属在输送过程中，由于受高温、杂质、温差等因素影响，易造成输送装置变形、换向截流装置难以密封、输送过程安全风险高、输送管道杂乱等问题。以锡冶炼过程中液态锡输送为例，熔炉后的液态粗锡首先经过前床降温脱As、Fe，其次经过氧化锅和脱杂锅脱As、Sb、Cu等；再次经过结晶机脱Pb、Ｂi和真空炉脱As、Sb；最后送至浇铸系统铸成锡锭。精炼过程各个脱杂环节均需对液态锡进行输送、转运，通常采用传统的锡包、转锡管等设备输送，不仅生产效率低下，作业人员的劳动强度大，还存在较大的职业健康危害风险、安全隐患风险，同时作业现场因临时转锡管道铺设造成交叉作业较多，作业现场杂乱、观感极差等问题。经统计，每年需利用锡包和溜锡管输送约6000余次，每月清理和更换管道约4000余次，作业人员长期在高温环境下作业，不仅劳动强度极大，同时在作业过程中易造成人员、设备烫伤事故的发生，严重制约着该公司生产工艺系统正常运行的流畅性，以及增加安全作业风险。为了提高生产经济效益、改善作业环境、降低员工劳动强度和安全作业风险，采用新型材料制成的溜槽进行高温液态金属锡的输送，以满足后续工序生产需要。在溜槽上安装设计一种新型高温液态金属自动控制换向阀，取代传统的锡包、转锡管等设备，实现液态金属自动、高效转运。

在生产过程中，所输送的高温液态金属是根据不同的处理工序要求进行输送，中间过程可能存在一种高温液态金属输送到几台存储锅或一条溜槽输送不同成分的金属。因此需根据各工序质量要求，在溜槽间、存储锅前需安装换向截流装置，以避免不同工序处理后的中间品被污染或泄漏造成人身及设备伤害。但由于高温液态金属的温度比较高，易造成常规的换向截流装置难于达到工艺密封要求。主要问题如下：①高温液态金属在高温状态下，易造成球阀、蝶阀和插板阀等换向截流装置热变形，造成阀体与阀芯间隙大而难于密封。②高温液态金属中，常伴有氧化渣、颗粒状沉降物、硬头等杂质，易造成球阀、蝶阀和插板阀等换向截流装置堵塞、卡涩，影响闸阀开动，甚至导致高温液态金属泄漏。③各类闸阀停止液态金属转运后，残余高温液态金属在闸阀内冷却后易造成阀体与阀芯粘接、堵塞。④换向截流装置在高温状态下难于密封和在冷却后易造成阀体与阀芯被粘接、卡涩和堵塞，采用电气自动控制方式也不能平稳运行，易造成设备事故发生。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明提出了一种高温液态金属自动控制换向阀，能够在满足换向截流的同时，还能实现换向阀不易卡塞、堵塞和方便清理内残余固态金属等技术效果，避免了传统换向阀使用过程中对高温液态金属无法实现密封、导致液态金属泄露的问题。并且，本发明采用自动化换向设计，无需人工操作换向，达到降低员工的劳动强度和职业危害风险及生产作业成本的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述高温液态金属自动控制换向阀包括主流管，主流管前后两端分别设置有进口管和出口管，进口管和出口管分别与上游溜槽出口端和下游溜槽入口端对接连通，主流管向下倾斜设置且能够绕自身轴线旋转，主流管中部设置有支流管，支流管为上端大而下端小的梯形状。

作为优选，主流管上前后两端分别设置有滚圈Ⅰ和滚圈Ⅱ，滚圈Ⅰ和滚圈Ⅱ下侧分别对应设置有托轮组件，托轮组件包括两个对称布置的托轮，滚圈Ⅰ和滚圈Ⅱ分别搭接在两个托轮上。