介紹了灰渣及除灰輸送管線系統中各類鑄石閘閥、鑄石球閥、鑄石止回閥及鑄石節流閥的特點、參數、型號、使用和選用。

1、概述

　火力發電廠的水除灰系統和礦山的磁選、微選和尾礦等液固及氣固兩相介質輸送系統的管路中，介質含有大量灰渣或礦漿，有的堅硬，有的粒度大，甚至還有一定的粘性和腐蝕性。閥門的過流部件受到灰渣或礦漿的磨損，尤其在需要節流調節的系統中磨損尤為嚴重。針對電力工業和礦山工業的特殊工況，開發了適用于輸送礦漿、干灰、渣水混合物、泥漿和水泥混合物的鑄石閥門系列。

2、礦漿和渣水輸送系統

　　火力發電廠的水除灰系統和礦山尾礦排渣系統的灰水及礦漿用泵送到沉淀池沉淀，清水再回用。輸送系統由輸送管、槽和泵站等組成，泵站出口端設有排渣止回閥、排渣閥和排渣節流閥。根據落差高低設有一級泵、二級泵、三級泵和四級泵。高揚程遠距離的輸送，則采用油隔離泵、活塞泵或柱塞泵等。為了適應流量的波動和滿足由于尾礦壩不斷加高而對泵揚程提高的要求，可采取調速裝置，改變泵的轉速。礦漿泵一般配置備用泵。

3、鑄石閥門

　　3.1、球閥

　　鑄石球閥(圖1，型號NQ3(9)47F-(1.6～6.4)MPa)的球體和兩端蓋通道內襯一層環形玄武巖鑄石材料，在球體表面堆焊CoCrW硬質合金，其硬度>65HRC，以提高球體的許用應力及表面的耐磨和耐沖刷性，延長閥門使用壽命，減少顆粒對閥門的磨損。鑄石球閥經多家火力發電廠和礦山排渣實際使用證明，開關可靠，經久耐用，使用受命長，是目前電廠和礦山除灰及排渣系統較為理想的一種控制閥門。

　　鑄石球閥公稱通徑DN50～600，公稱壓力PN6～63，使用溫度0～120℃，傳動方式電動、手動、氣動、液動，適用介質礦漿、渣水、泥漿、水和蒸汽等。

　　鑄石球閥閥體和端蓋材料為鑄鋼，球體材料為1Cr18Ni9Ti，流道襯玄武巖鑄石，上下閥桿為20Cr13，閥座密封圈為聚氨酯或氟橡膠。

　　3.2、球形三通換向閥

　　鑄石球形三通換向閥(型號NSQ3(9)47F-(1.6～6.4)MPa)是在鑄石球閥基礎上改進的一種新型三通閥，主要用于泵、換管和切換流向，該閥具有耐磨耐腐蝕，開關靈活，易操作，密封嚴密等特點。閥體通孔一進兩出，夾角分別為120°。

1.閥體 2.端蓋 3.球體 4.密封圈 5.閥桿

圖1 鑄石球閥

　　鑄石球形三通換向閥公稱通徑DN50～600，公稱壓力PN6～63，使用溫度0～120℃，傳動方式電動、手動、氣動和液動，適用介質礦漿、渣水、泥漿、水、蒸汽等。鑄石球形三通換向閥閥體和閥蓋材料為鑄鋼，球體材料為1Cr18Ni9Ti，流道襯玄武巖鑄石，上下閥桿材料為20Cr13，閥座密封圈材料為聚氨酯或氟橡膠。

　　3.3、半球閥

　　鑄石半球閥(型號NDQ3(9)47F-(1.6～6.4)MPa)是用于火力發電廠和礦山灰渣排放系統的新式截止型閥門，還可用于干粉煤灰氣力輸送系統中。

　　鑄石半球閥公稱通徑DN50～300，公稱壓力PN6～16，使用溫度≦200℃，傳動方式電動、手動、氣動和液動等，適用介質礦漿、渣水、干灰和水泥等。

　　鑄石半球閥閥體和閥蓋材料為鑄鋼，球體材料為1Cr18Ni9Ti，流道襯玄武巖鑄石，上下閥桿材料為20Cr13，閥座密封圈材料為氟橡膠。

　　3.4、排渣閘閥

　　鑄石排渣閘閥(型號NPZ41H-(1.6～6.4)MPa和NPZ43F-(1.6～6.4)MPa)是火力發電廠水除灰系統和礦山尾礦輸送系統中的專用閥門，其閥體進出口流道內壁鑲嵌玄武巖鑄石材料或氮化硅陶瓷片(圖2)。閥體內腔出口端設計成漸縮形，閥體出口端留有寬度為L(L根據閥門口徑確定)的導渣槽，閥體底部沖蝕部位及出口鑲嵌玄武巖鑄石。內襯玄武巖鑄石耐磨材料之后，閥體底部為流線型，與管道口徑一致，使排渣順利，解決了閥體底部積渣及磨損問題，也防止了磨穿現象的發生，極大的延長了閥門的使用壽命，提高了閥門的可靠性。特別適用于灰渣較多和帶有較大顆粒的惡劣工況。

圖2 鑄石閘閥閥體

　　鑄石排渣閘閥公稱通徑DN50～600，公稱壓力PN6～100，使用溫度0～120℃，傳動方式電動、手動、氣動和液動，適用介質礦漿、渣水、泥漿、水和蒸汽等。閥體和閥蓋材料為鑄鋼，流道鑲嵌玄武巖鑄石，閥桿材料為20Cr13，閥座材料為Cr26或Cr28。閘板面和閥座材料為鑄鋼鑲嵌氮化硅。因氮化硅材料硬度較高，需用金剛石砂輪片磨削。

　　3.5、節流閥

　　鑄石節流閥(圖3，型號NL43H-(1.6～6.4)MPa)閥體內腔放置耐磨層及裝鑲一層環形玄武巖鑄石為襯里，其進口端與出口端口徑相同。節流后漿體和灰渣沒有阻力，沿直線排出。節流板采用KMBCr26鑄鐵，從而消除顆粒介質對閥體和節流板的磨損，解決了閘板關不到位的問題。閥體底部為直線形，提高了流量調節的靈敏性和閥門的可靠性。而且工藝性好，開關省時省力，使用壽命長。

　　鑄石節流閥公稱通徑DN50～600，公稱壓力PN6～100，使用溫度0～120℃，傳動方式電動、手動、氣動、液動，適用介質礦漿、渣水、泥漿、水和蒸汽等。

圖3 新型耐磨鑄石節流閥

　　鑄石節流閥閥體和閥蓋材料為鑄鋼，流道為玄武巖鑄石，閥桿材料為20Cr13，耐磨層和節流板材料為Cr26或Cr28。

　　3.6、止回閥

　　鑄石止回閥(圖4，型號NPH44H-(1.6～6.4)MPa)安裝在電廠排灰和排渣管道的泵出口端，以防止停泵時介質倒流。該閥閥體底部及磨損特別嚴重的部位襯鑄石材料，其使用壽命比普通止回閥提高10倍以上。

1.閥體 2.閥蓋 3.閥瓣 4.搖桿

圖4 閥門結構圖

　　鑄石止回閥公稱通徑DN50～600，公稱壓力PN6～64，使用溫度≦200℃，適用介質礦漿、渣水、干灰、水泥等。閥體和閥蓋材料為鑄鋼，流道襯玄武巖鑄石材料，閥桿為20Cr13，閥座為Cr26或Cr28。閥瓣由鑄鋼鑲嵌氮化硅。

　　3.7、連體式截止-節流閥

　　連體式截止-節流閥(圖5，型號LSJL41H-(1.6～6.4)MPa、LSJL44H-(1.6～6.4)MPa和LSJL43F-(1.6～6.4)MPa)由兩閥組合在一起，總體體積小，使用方便，克服了其他閥門由于積渣而導致的密封失效。閥體采用板材焊接或鑄造成形，多層軟密封，密封性能好，調整方便。全通道，對流體無阻礙，壓力降小。閘板為不銹鋼，耐磨耐腐蝕性好，節流板為耐磨鋼，延長使用壽命。腔內無停滯和堵塞現象。通道內襯玄武巖鑄石材料。

　　連體式截止-節流閥公稱通徑DN50～600，公稱壓力PN6～100，使用溫度0～120℃，傳動方式電動、手動、氣動和液動，適用介質礦漿、渣水、泥漿、水和蒸汽等。

　　閥體和閥蓋材料為鑄鋼，流道為玄武巖鑄石，閥桿材料為20Cr13，耐磨層和節流板材料為Cr26或Cr28，閥座材料為Cr26或Cr28。閘板面由鑄鋼鑲嵌氮化硅。

圖5 連體式截止-節流閥

　　3.8、應用

　　根據鑄石閥門性能和主要零件材料，不同電廠和礦山選擇不同類型的閥門。

　　(1)電廠

　　電廠常用的鑄石球閥為PN16、25和40-DN200、250、300和400，可連續運行24000h。常用的鑄石閘閥為PN16和40-DN150、200、250和400，可連續運行10000h，開關靈活密封可靠。

　　(2)礦山

　　礦山常用的鑄石球閥為PN16、25和40-DN200、250、300、400和500，可連續運行24000h。常用的鑄石閘閥為PN16和40-DN200、215、250、300、350和400，常用的止回閥為PN16-DN200、250和300，常用的連體式截止-節流閥PN16-DN300，可連續運行10000h。

4、利除灰和礦山排渣系統用閥門的要求

　　(1)安全可靠，密封性能好。在降低操作復雜程度和提高安全可靠之間應優先選擇后者。

　　(2)啟閉操作靈活簡便。在保證安全可靠前提下，盡量減少閥門的操作程序，力求簡便。

　　(3)耐磨耐腐蝕。閥體和閘板等過流部件，應具有良好的耐磨耐腐蝕性能。在結構上應具有良好的緩沖形狀，以減少渣漿的直接沖刷。

　　(4)閥體進出口流道鑲嵌環形玄武巖鑄石耐磨材料，可耐磨耐腐蝕防結垢。

　　(5)閥門與系統的連接應簡單，切換方便可靠。盡量減少閥門數量和管道的阻力，防止在閥門附近形成“流動死區”。

　　水利除灰系統和礦山排渣系統用閥門的要求比單介質(汽、水、油等閥門)嚴格。為了確保除灰和排渣閥門安全可靠的使用，除了應加強新產品的研制外，更重要的是力求除灰和排渣閥門在現場的合理使用。

5、合理使用除灰渣閥門

　　在水利除灰和礦山排渣系統中，多一個閥門就多一個故障點，意味著檢修更換工作量的增加和生產成本的提高，為減少故障點，閥門的數量越少越好。在灰漿泵、回水泵和提升泵等離心泵出口管路上必須安裝鑄石止回閥，用以防止泵停運后葉輪倒轉，保障管線安全運行，防止故障發生。經過多年使用證明，鑄石球閥經久耐用，使用壽命長，流體阻力小，密封可靠，耐磨耐腐蝕，以及閥門在全開、全關過程中球體和閥座的密封面始終與介質隔離，使高速通過閥門的介質不會沖蝕密封面，在水利除灰和礦山排渣系統使用，安全可靠性更好，尤其能夠承受較大的啟閉力矩，故障率少。鑄石閘閥可代替普通的閘閥及膠管閥，解決除灰和排渣閥門的閥體磨穿問題。

6、結語

　　水利除灰和礦山尾礦排渣系統中所使用的閥門種類繁多，在確定閥門材料和結構形式時，應充分考慮介質的特殊性，長期運行的需要，維護的便利，以及消耗部件容易獲得。合理選擇閥門類型，解決閥門耐磨耐腐蝕問題，防止跑、冒、滴、漏的發生，減少環境污染，才能保證管線安全運行，使電力工業和礦山工業可持續發展。