之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹CW6MC合金高溫高壓氧氣止回閥本發(fā)明屬閥門制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫高壓純氧工況的煤制氫裝置及其他高溫高壓純氧工況用CW6MC材質(zhì)止回閥。
CW6MC合金高溫高壓氧氣止回閥背景技術(shù)
在石油化工、航空航天及煤化工等領(lǐng)域，需要大量使用高純度高壓力的氧氣，由于氧氣助燃易爆，所以氧氣管路必須使用的閥門。氧氣閥門的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鑄造工藝和制造質(zhì)量等都有嚴(yán)格要求，且鎳基合金CW6MC材質(zhì)的鑄造性能差,主要表現(xiàn)在鎳基合金的吸氣傾向極大,對(duì)鑄型要求嚴(yán)格，進(jìn)一步增加了閥門的制造難度，高參數(shù)氧氣閥門的安全性很難保證。因此,此類閥門一直依賴進(jìn)口，但隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，以及航空航天等領(lǐng)域的地位提升，進(jìn)口的閥門在口徑、壓力等參數(shù)上已經(jīng)無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)氧氣系統(tǒng)對(duì)高參數(shù)氧氣閥門的需要。發(fā)明內(nèi)容1、HY44W氧氣止回閥產(chǎn)品用途本產(chǎn)品適用于氧氣管網(wǎng)等系統(tǒng)作單向閥，起截流止回的作用，如富氧系統(tǒng)防止冷風(fēng)倒流，濺渣爐中防止氮、氧互串。
2 、CW6MC合金高溫高壓氧氣止回閥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工作原理
2.1 本產(chǎn)品由閥體、閥蓋、閥板等組成，介質(zhì)由一端進(jìn)入使閥板升高，介質(zhì)流通；當(dāng)介質(zhì)壓力消失或出口壓力大于進(jìn)口壓力時(shí)，閥板自行下降關(guān)閉通道，起止回作用。
2.2 閥門主件材質(zhì)均選用硅黃銅，具有良好的阻火性能。
本發(fā)明提供了一種及其鑄造工藝，解決了高參數(shù)：壓力≥900lb、口徑DN≥100mm、溫度≥400℃、氧氣純度≥99.5%下氧氣管路用止回閥的安全性問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種，包括閥體、閥體通過(guò)八角密封墊和閥蓋密封連接，閥體腔內(nèi)設(shè)有支架，搖桿一端和支架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端連接閥瓣，閥瓣通過(guò)密封圈和閥體密封，所述閥體由CW6MC合金鍛造制得，在設(shè)計(jì)壓力≥900LB、溫度≥400℃、口徑DN≥100mm、氧純度≥99.5%工況下安全運(yùn)行。
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥所述閥瓣通過(guò)密封圈和閥體密封，該密封圈和閥瓣之間采用機(jī)械式雙重固定結(jié)構(gòu)。
所述閥瓣上設(shè)有燕尾槽，該燕尾槽尾部具有用于第二重密封的凸環(huán)面；所述密封圈在和燕尾槽槽底接觸的面上設(shè)有塑性變形槽，密封圈和燕尾槽槽邊接觸的面為切合斜面；密封圈雙面塑性變形壓入閥瓣的燕尾槽中形成*重緊固，并碾壓閥瓣本體使閥瓣上的凸環(huán)面緊固密封圈上的切合斜面，從而形成第二重緊固。 
所述搖桿和閥體的接觸部位堆焊Monel合金。
所述支架通過(guò)支架螺栓安裝；安裝好后，該支架螺栓用鎳基焊條焊接于支架上。
一種的鑄造工藝，其工藝流程為： 模型成型、鎳基合金的冶煉、閥體的澆注、鑄后處理，所述鑄造工藝具體如下：
（1）模型成型：采用酚醛樹(shù)脂砂造型和制芯，砂芯用耐火度高的鉻礦砂，并釆用醇基快干涂料；合箱前鑄型和砂芯進(jìn)行紅外線爐烘干；內(nèi)澆道用耐火陶管，且不能沖擊鑄型和砂芯；
對(duì)閥體三個(gè)端法蘭及閥座熱節(jié)區(qū)分別設(shè)計(jì)帶保溫套的明冒口,將CW6MC合金鑄件的鑄造工藝出品率限制在40%～42%，明冒囗便于排氣和澆注后期從冒口中補(bǔ)澆熱，并且在能放冷鐵的部位均放置隔砂外冷鐵,所放外冷鐵重量應(yīng)不低于鑄件重量的35%；澆注前鑄型必須*干燥；
（2）鎳基合金的冶煉：冶煉CW6MC合金時(shí)，采用真空精煉爐精煉，保證合金的純凈；采用真空直讀光譜儀對(duì)不同時(shí)期鎳基合金進(jìn)行化學(xué)成分分析,在確保化學(xué)成分符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)才出爐，采用插入式熱電偶測(cè)溫,保證出爐溫度符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)才能出爐；
（3）閥體澆注：閥體澆注系統(tǒng)采用熱型、底注法以保證砂芯澆注時(shí)型腔內(nèi)氣體能順暢排出,內(nèi)澆道用耐火陶管, 并且引入金屬液不得沖刷；合金液澆至明冒口高度的二分之一后,不再?gòu)臐沧⑾到y(tǒng)中澆注,改為從遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的中法蘭及閥座冒口中澆注；澆注15分鐘后再用高溫合金液分別從四個(gè)冒口中補(bǔ)澆一次；這樣補(bǔ)澆的熱金屬液不斷為冒口提供了高溫金屬液,從而提供了補(bǔ)縮的動(dòng)壓力,以保證鑄件不會(huì)出現(xiàn)任何縮孔及縮松。
（4）鑄后處理：用等離子弧快速切割鑄件的澆道和冒口，且冒口的切口要高出鑄件本體10mm以上,然后再用電弧氣刨修整及機(jī)械打磨成設(shè)計(jì)圖紙要求的形狀。
本發(fā)明的成功研制屬國(guó)內(nèi)*,并解決了美國(guó)福斯公司花了8個(gè)多月的時(shí)間,生產(chǎn)了3次鑄件均報(bào)廢的難題。從而使國(guó)產(chǎn)高參數(shù)氧氣閥門的安全性得到了保障。
本發(fā)明可應(yīng)用于高溫高壓純氧工況的煤制氫裝置及其他高溫高壓純氧工況系統(tǒng)，為我國(guó)高參數(shù)氧氣系統(tǒng)（設(shè)計(jì)壓力≥900lb、口徑DN≥100mm、溫度≥400℃、氧氣純度≥99.5%）用止回閥的制造奠定了基礎(chǔ)，更新了了國(guó)內(nèi)的空白。
附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1-閥體，2-搖桿，3-閥瓣，4-閥瓣紫銅墊密封圈，5-防靜電螺塞，6-螺塞墊，7-銷軸，8-支架，9-支架螺栓，10-八角墊，11-螺柱，12-螺母，13-閥蓋，14-吊環(huán)螺母，15-禁油牌；圖2為本發(fā)明密封圈雙重固定示意圖；
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
一種，包括閥體1、閥體1通過(guò)八角密封墊10和閥蓋13密封連接，閥體1腔內(nèi)設(shè)有支架8，搖桿2一端和支架8通過(guò)銷軸7轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端連接閥瓣3，閥瓣3通過(guò)密封圈4和閥體1密封，所述閥體1由CW6MC合金鍛造制得，在設(shè)計(jì)壓力≥900lb、口徑DN≥100mm、溫度≥400℃、氧氣純度≥99.5%工況下安全運(yùn)行。所述閥瓣3通過(guò)密封圈4和閥體1密封，該密封圈4和閥瓣3之間采用機(jī)械式雙重固定結(jié)構(gòu)。所述閥瓣3上設(shè)有燕尾槽，該燕尾槽尾部具有用于第二重密封的凸環(huán)面3-1；所述密封圈4在和燕尾槽槽底接觸的面上設(shè)有塑性變形槽4-1，密封圈4和燕尾槽槽邊接觸的面為切合斜面3-2；密封圈4雙面塑性變形壓入閥瓣3的燕尾槽中形成*重緊固，并碾壓閥瓣3本體使閥瓣3上的凸環(huán)面3-1緊固密封圈4上的切合斜面3-2，從而形成第二重緊固。通過(guò)以上雙重緊固結(jié)構(gòu)，使密封圈4*固定在閥瓣3內(nèi)；即使閥門不斷開(kāi)關(guān)，密封圈4也不會(huì)因劇烈撞擊而掉落。保證了閥門密封的可靠性；提高了閥門的安全性。
閥瓣3采用鍛造的具有阻燃材料的Monel400，閥瓣3的密封面處鑲嵌防撞擊起火花的紫銅密封圈4。消除了焊接密封面時(shí)的焊接應(yīng)力問(wèn)題，并解決了高溫高壓氧氣止回閥的密封面相互撞擊易起火的問(wèn)題，保障了閥門的安全運(yùn)行。
所述搖桿2和閥體1的接觸部位堆焊≥3mm的蒙乃爾（Monel）合金，以保證當(dāng)閥門*開(kāi)啟時(shí)搖桿2和閥體1相接觸部位為抗阻燃性*的蒙乃爾合金，即使閥門迅速開(kāi)啟，搖桿2和閥體1劇烈撞擊也不會(huì)產(chǎn)生火花從而起火；并且通過(guò)蒙乃爾合金可防止撞擊閥體1限位部位而產(chǎn)生火星的危險(xiǎn)，保障閥門的開(kāi)啟高度高于通道線，保證了閥門的可靠性。
所述支架螺栓9和閥體1通過(guò)閥體1內(nèi)腔凸臺(tái)上的螺紋相連接，從而使支架8固定于閥體1內(nèi)腔的凸臺(tái)處。擰緊支架螺栓9后用鎳基焊條焊接支架螺栓9于支架8上。防止閥門頻繁開(kāi)關(guān)時(shí)支架螺栓9松動(dòng)、掉落，而使支架8浮動(dòng)或掉落，進(jìn)而使閥門內(nèi)部部件全部掉落，高溫高壓氧氣閥門失效；并且支架螺栓9還有調(diào)節(jié)密封副接觸面積的功能，可消除由于加工誤差等原因引起的密封副無(wú)法切合的問(wèn)題。
一種的鑄造工藝，其工藝流程為：設(shè)計(jì)保證鑄件嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)“順序凝固”的鑄造工藝、設(shè)計(jì)嚴(yán)格防止?jié)沧r(shí)鑄型中沖刷臟物卷入合金液鑄件中的澆注系統(tǒng)、用工藝出品率校核鑄件的致密度,采用防止閥體鑄造時(shí)產(chǎn)生裂紋的樹(shù)脂砂鑄造技術(shù)。主要包括模型成型、鎳基合金的冶煉、閥體的澆注、鑄后處理工藝，具體如下：
（1）模型成型工藝：采用酚醛樹(shù)脂砂造型和制芯，為防止粘砂而影響氧氣閥門內(nèi)腔的光潔度，砂芯用耐火度高的鉻礦砂，并釆用醇基快干涂料。合箱前鑄型和砂芯進(jìn)紅外線爐烘干，以防止鑄件產(chǎn)生氣孔；內(nèi)澆道用耐火陶管，且不能沖擊鑄型和砂芯，以防鑄件產(chǎn)生渣孔和砂眼；
在設(shè)計(jì)模型成型工藝時(shí)要對(duì)閥體三個(gè)端法蘭及閥座熱節(jié)區(qū)分別設(shè)計(jì)帶保溫套的明冒口, 嚴(yán)格地將CW6MC鑄件的鑄造“工藝出品率”嚴(yán)格限制在40%、41%、42%左右（CW6MC合金鑄造性能差，工藝出品率保證在此范圍內(nèi)才能保證鑄造時(shí)有足量的澆注液來(lái)保證鑄件的質(zhì)量，以確保鑄件的致密度）；計(jì)算鑄件工藝出品率N(%)公式為: N(%) =
明冒口便于排氣和澆注后期從冒口中補(bǔ)澆熱，補(bǔ)澆熱的合金液嚴(yán)格控制澆注順序,以達(dá)到鑄件嚴(yán)格按“順序凝固”，以保證鑄件不產(chǎn)生縮孔和縮松，從而獲得無(wú)鑄造缺陷的鑄件。這是鎳基合金鑄造的一個(gè)重要發(fā)明。并且在能放冷鐵的部位均放置隔砂外冷鐵,所放外冷鐵重量應(yīng)不低于鑄件重量的35%。澆注前鑄型必須*干燥。
（2）鎳基合金的冶煉工藝：冶煉CW6MC合金時(shí)，采用*真空精煉爐精煉，保證了合金的純凈。
采用真空直讀光譜儀對(duì)不同時(shí)期鎳基合金進(jìn)行化學(xué)成分分析,在確保化學(xué)成分符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)才出爐，采用插入式熱電偶測(cè)溫,保證出爐溫度符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)才能出爐。
（3）閥體澆注工藝：閥體澆注系統(tǒng)采用熱型、底注法以保證砂芯澆注時(shí)型腔內(nèi)氣體能順暢排出,內(nèi)澆道用耐火陶管, 并且引入金屬液不得沖刷。合金液澆至明冒口高度的二分之一后,不再?gòu)臐沧⑾到y(tǒng)中澆注,改為從遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的中法蘭及閥座冒口中澆注；澆注15分鐘后再用高溫合金液分別從四個(gè)冒口中補(bǔ)澆一次；這樣補(bǔ)澆的熱金屬液不斷為冒口提供了高溫金屬液,從而提供了補(bǔ)縮的動(dòng)壓力,以保證鑄件不會(huì)出現(xiàn)任何縮孔及縮松。
（4）鑄后處理：CW6MC鎳基合金的裂紋傾向較大,為了防止切割鑄件的澆道和冒口時(shí)產(chǎn)生的微小裂紋擴(kuò)展到鑄件內(nèi)部,因此采用等離子弧快速切割,且冒口的切口要高出鑄件本體10mm以上,然后再用電弧氣刨修整及機(jī)械打磨成設(shè)計(jì)圖紙要求的形狀。
通過(guò)以上各工藝流程的共同作用，使閥門鑄件符合工況要求，從根本上保障了閥門的安全可靠性，并使生產(chǎn)高參數(shù)鑄造氧氣閥門成為可能。
采用所述鑄造工藝生產(chǎn)的止回閥的質(zhì)量指標(biāo)詳見(jiàn)表1~2。
1、閥門主要部件化學(xué)成分檢測(cè)數(shù)據(jù)
由以上表格可以看出成品檢測(cè)時(shí)其化學(xué)成分的測(cè)量值均*符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，從根本上保證了產(chǎn)品的性。
2、 閥門機(jī)械性能和密封檢測(cè)等：
以上表格顯示出了，整臺(tái)閥門的密封性能和機(jī)械性能*符合并已高出了標(biāo)準(zhǔn)的要求，制造出的產(chǎn)品符合工況的要求；充分體現(xiàn)了對(duì)本類產(chǎn)品的制造能力。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
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