炉顶设备是高炉生产的关键设备，用于装入原材料，合理分布炉内，起到炉顶密封的作用。有两种类型的串联罐和并联罐。包钢炼铁厂的高炉炉顶设备均采用并联罐式。并联罐式无料钟炉顶设备由给料漏斗、给料罐、上下密封阀、给料流调节阀、驱动装置、气密箱、布料槽组成。称重罐上设有上密封阀，称重罐内炉料装入高炉时可密封高炉内气体，是保证炉顶密封气体的关键设备。
1 上密封阀结构及工作原理
上密封阀结构：由阀板、阀座、密封圈和驱动装置组成。
工作原理：上密封阀的开启和关闭由液压系统驱动阀板旋转。当罐排出压力时，上密封阀板打开，炉料通过上密封阀通过上密封阀进入罐。当罐停止装载时，上密封阀板关闭并密封罐，以确保高炉的高压运行。为保证阀板与阀座的密封，在阀座压头与密封圈接触面上堆放硬合金，阀板上的密封圈采用硅橡胶密封圈。
2 上密封阀规格
2.1 上密封阀的规格
上密封阀直径：DN为940mm；
工作压力：0.25MPa；
旋转角：0°～100°。
3 驱动装置
驱动装置由油缸、曲柄、轴、杠杆、阀板组成，见图1。
图1
3.1 油缸的选择
油缸型号：Y－HG1－100/56×500－LE1－HL10
3.2 轴的设计
3.2.1 选择轴的材料1
选取40Cr合金钢，调质处理，允许疲劳应力σ-1］为177～213MPa。
3.2.2
(1)画轴空间应力简图(图2-a）
图2 应力分析图
(2)水平面弯矩MH图（图2-b）
计算：
(3)垂直面弯矩MV图（图2-c）
计算：
(4)合成弯矩图(图2)-d）
(5)转矩T图（图2-e）
(6)作为量弯矩Me图（图2-f）
其中α校正系数根据扭应力的变化性质确定，根据应力脉动α取0.7。
(7)计算危险截面的轴径
从弯扭矩图中获得，危险截面在B根据轴的结构尺寸计算B处的轴径可以。
选择重要轴的小值，取σ-1］=185MPa
由公式：
得：
取根据选定的轴承型号dB=130mm符合设计要求。
4 结束语
包钢炼铁厂25000m包钢炼铁厂23高炉上密封阀#高炉和4#高炉基础优化设计，结构简单，性能可靠，生产维护方便。自2006年投入使用以来，运行稳定，满足了高炉生产工艺的要求，并在其他高炉中得到了推广和应用。
参考文献
［1］徐灏.机械设计手册（第四卷）［M］.北京：机械工业出版社，1991.
2蒋玉珍.机械设计基础M］.北京：机械工业出版社，1999.
咨询需求
