Van luyện kim: 6 yếu tố cần xem xét khi lựa chọn van cho quá trình nấu chảy

Van luyện kim là các bộ phận điều khiển lưu lượng quan trọng được sử dụng trong sản xuất thép, chế biến kim loại màu, chế biến khoáng sản, lò nấu chảy, hệ thống khí, mạch làm mát, đường ống bùn và thiết bị xử lý môi trường.

Các quy trình luyện kim thường liên quan đến nhiệt độ cao, áp suất cao, các hạt mài mòn, khí ăn mòn, bùn lỏng, hơi nước, oxy, khí đốt và các điều kiện vận hành thay đổi nhanh chóng. Các van đáng tin cậy giúp điều chỉnh lưu lượng chất lỏng, áp suất và nhiệt độ, đồng thời bảo vệ lò nung, đường ống, máy bơm, máy nén khí và các hệ thống kiểm soát ô nhiễm.

JST Valve cung cấp các giải pháp van được thiết kế theo yêu cầu, có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn, chống mài mòn và tự động hóa, dành cho các ứng dụng luyện kim và nấu chảy có yêu cầu khắt khe.

Van luyện kim được sử dụng ở đâu?

Các van luyện kim được lắp đặt trong toàn bộ các hệ thống chuẩn bị nguyên liệu, vận hành lò nung, xử lý khí, làm mát, xử lý hóa học, xử lý sản phẩm và bảo vệ môi trường.

• Các hệ thống phụ trợ của lò cao, lò chuyển và lò điện
• Đường ống dẫn khí lò cốc, khí lò nung, khí đốt và khí không khí đốt
• Hệ thống oxy, nitơ, hơi nước và khí nén
• Mạch nước làm mát và mạch thu hồi nhiệt
• Đường ống vận chuyển bùn, xỉ thải, tro, bụi và cặn
• Các dây chuyền tẩy axit, làm sạch kiềm và xử lý hóa học
• Hệ thống xử lý khí thải, khử lưu huỳnh và xử lý nước thải

Tại sao việc bảo dưỡng van luyện kim lại là một thách thức

Nhiệt độ cao có thể làm giảm độ bền của vật liệu, đẩy nhanh quá trình oxy hóa, gây hư hỏng các đệm van mềm và làm tăng độ giãn nở nhiệt. Việc liên tục nung nóng và làm nguội cũng có thể làm thay đổi khe hở van và tải trọng làm kín.

Bụi, cặn vôi, tro và các hạt khoáng chất có thể gây mài mòn các bộ phận như van, đĩa, bi, trục và các đường dẫn lưu chất bên trong. Các khí ăn mòn, axit, kiềm, clorua và hóa chất công nghệ có thể gây ăn mòn cả các bộ phận kim loại lẫn phi kim loại.

Do đó, van được lựa chọn phải phù hợp với toàn bộ các yếu tố kết hợp gồm nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng chảy, hàm lượng hạt, nguy cơ ăn mòn, tần suất vận hành, yêu cầu về rò rỉ và chế độ làm việc của bộ truyền động.

6 yếu tố lựa chọn van luyện kim

1. Nhiệt độ hoạt động và nhiệt độ thiết kế

Hãy chỉ định nhiệt độ bình thường, nhiệt độ thiết kế tối đa, điều kiện khởi động, chu kỳ nhiệt và khả năng tỏa nhiệt. Các giá trị này ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu thân máy, các chi tiết trang trí, ghế ngồi, vật liệu làm kín, gioăng, lớp phủ và bộ truyền động.

2. Áp suất và áp suất chênh lệch

Áp suất thiết kế và chênh lệch áp suất đóng van ảnh hưởng đến độ bền của van, tải trọng làm kín, mô-men xoắn vận hành, kích thước bộ truyền động, cũng như khả năng mở hoặc đóng van trong các điều kiện bất thường.

3. Độ mài mòn và hàm lượng hạt

Bùn, tro, cặn, các hạt quặng và bụi có thể nhanh chóng làm hỏng các bề mặt làm kín thông thường. Có thể cần phải sử dụng các đế kim loại, lớp phủ cứng, các bộ phận gốm, trục được bảo vệ hoặc các đường dẫn lưu lượng được mở rộng.

4. Khả năng chống ăn mòn

Các loại khí công nghệ, axit, kiềm, clorua, nước thải và phụ gia hóa học phải được đánh giá dựa trên từng bộ phận tiếp xúc trực tiếp với môi trường. Tùy theo tính chất của môi trường, có thể xem xét sử dụng thép không gỉ, thép duplex, hợp kim niken, Hastelloy, titan, gang có hàm lượng silic cao hoặc các cấu trúc có lớp lót.

5. Độ chính xác của điều khiển lưu lượng

Cần lựa chọn van điều khiển nhiệt độ cao dựa trên hệ số lưu lượng, độ sụt áp, dải điều khiển yêu cầu, trạng thái chất lỏng, độ ồn, sự ăn mòn, phản ứng của bộ truyền động và độ ổn định của quá trình.

6. Tự động hóa và bảo trì

Các bộ truyền động khí nén, điện, thủy lực hoặc điện-thủy lực có thể hỗ trợ vận hành từ xa và ngắt khẩn cấp. Bộ van hoàn chỉnh cũng cần đảm bảo khả năng tiếp cận thuận tiện để kiểm tra, thay thế đệm van, điều chỉnh gioăng và bảo trì bộ truyền động.

Các loại van thông dụng trong ngành luyện kim và luyện kim

Trên thiết bị di động, hãy vuốt ngang để xem toàn bộ bảng.

Các van luyện kim góp phần nâng cao tính ổn định của quy trình như thế nào

Việc lựa chọn van luyện kim phù hợp giúp duy trì lưu lượng, áp suất và nhiệt độ ổn định trong quá trình vận hành lò, xử lý khí, làm mát, chuyển bùn và xử lý hóa học.

Trong các hệ thống luyện kim tự động, van luyện kim phải phản ứng chính xác với các tín hiệu điều khiển đồng thời duy trì khả năng làm kín đáng tin cậy trong điều kiện thay đổi nhiệt độ liên tục, rung động, các hạt mài mòn và áp suất thay đổi.

JST Valve phát triển các loại van luyện kim dựa trên các yếu tố cụ thể như môi trường làm việc, nhiệt độ hoạt động, chênh lệch áp suất, hàm lượng hạt, nguy cơ ăn mòn, độ chính xác điều khiển yêu cầu và điều kiện bảo trì.

Tại sao nên chọn van JST?

JST Valve chuyên phát triển các loại van luyện kim dùng cho khí nhiệt độ cao, hơi nước, nước làm mát, oxy, hóa chất, nước thải ăn mòn, bùn, tro, cặn và các hạt mài mòn.

• Các kiểu van chịu nhiệt độ cao và van có đế kim loại
• Vật liệu hợp kim đặc biệt và chống ăn mòn
• Các giải pháp van chống mài mòn, có lớp phủ cứng và van gốm
• Các bộ van khí nén, điện, thủy lực và tự động
• Các cấu trúc được thiết kế riêng dựa trên điều kiện thực tế của quy trình

Thông tin cần thiết để lựa chọn van

Để nhận được lời khuyên chính xác về van luyện kim, vui lòng cung cấp:

• Phương tiện xử lý và thành phần hóa học
• Nồng độ, kích thước và độ cứng của hạt
• Nhiệt độ hoạt động và thiết kế
• Áp suất làm việc và áp suất chênh lệch tối đa
• Kích thước van, cấp áp suất và tiêu chuẩn kết nối
• Chức năng cách ly, điều chỉnh hoặc ngắt khẩn cấp
• Thiết bị truyền động bắt buộc, tốc độ hoạt động và vị trí khi hỏng hóc

Tài liệu tham khảo kỹ thuật về van công nghiệp

Để biết thêm thông tin về việc thử nghiệm van công nghiệp và các yêu cầu đối với van bướm kim loại, vui lòng tham khảo các tiêu chuẩn quốc tế sau đây:

• ISO 5208 — Thử áp lực đối với van công nghiệp bằng kim loại
• ISO 10631 — Yêu cầu đối với van bướm kim loại

Các câu hỏi thường gặp

Những loại van nào phù hợp với các quy trình luyện kim ở nhiệt độ cao?

Có thể xem xét sử dụng các loại van điều khiển có đệm kim loại, van bướm, van bi, van cổng và van cầu. Lựa chọn cuối cùng phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, môi trường làm việc, yêu cầu về độ rò rỉ, tần suất vận hành và chu kỳ nhiệt.

Những loại van nào phù hợp với bùn luyện kim và tro?

Có thể xem xét sử dụng van bùn, van gốm, van bi có lớp phủ cứng, van cửa dao và các cấu trúc chống mài mòn khác tùy theo nồng độ, kích thước, độ cứng của hạt, áp suất và tốc độ dòng chảy.

Công ty JST Valve có cung cấp van điều khiển nhiệt độ cao tự động không?

JST Valve có thể cung cấp các bộ van khí nén, điện, thủy lực và điện-thủy lực phù hợp với các yêu cầu về tín hiệu điều khiển, mô-men xoắn, lực đẩy, tốc độ vận hành, phản hồi vị trí và chức năng an toàn khi hỏng hóc.