近几年来随着我国经济建设的不断发展，对铝金属材料的需求也越来越大。铝合金制品也越来越多的进入国家建设、民用产品的各个角落。氧化铝生产做为铝合金的最初原料也被国家列为重点工作，2001年以来在中国铝业公司的带领下中国铝业以翻天腹地的速度大规模建厂，使氧化铝生产企业从过去的年产1000多万吨增加到年产5000多万吨的规模。氧化铝产业的兴起，不仅带动了我国电解铝业、铝制品行业的发展同时也带动了一批机械加工业的发展。使过去低迷的阀门行业从中看到了机会，也迎接了挑战。也诞生了一批生产氧化铝专用阀门的阀门企业，拓展了过去国内的阀门生产品种只从闸阀、截止阀、球阀、碟阀等方面探究，从高温高压、耐腐蚀方面发展的领域，使阀门行业向耐磨、耐防结巴的新领域发展的契机。陕西航天泵阀科技有限公司也是借这个“东风”经过多年与中国铝业公司氧化铝厂的业务往来发展起来的一家科研生产型企业；航天泵阀针对氧化铝生产工艺的特点,已形成了一系列就解决氧化铝生产工艺耐磨、耐冲刷、防结巴的阀门生产工艺，解决了部分氧化铝生产中存在的难点和难题，并与氧化铝厂家一起开发研制了部分特殊阀门产品。下面结合氧化铝工矿对阀门的特殊要求介绍航天泵阀阀门的技术特长。

一，氧化铝的主要生产工艺：

配料及磨矿——磨料——高压溶出——分解——沉降——洗涤、赤泥分离——氢氧化铝——培烧——氧化铝成品（三氧化二铝）。

  从以上工艺可以看出，氧化铝是由铝矿石经过筛选破碎、磨浮与再加入高温高压蒸汽催化而变成介质进入管道进行工艺流程的；介质为固液体。由氧化铝矿石变为氧化铝产品的生产工艺的过程是一个多装置、多管道的系统，就溶出而言：由于矿料的成份不同、硬度值不同，所用的装置配备和压力也不同；对阀门的要求也有很大的差异。低压溶出压力一般在1.6MPA—2.0MPA左右,高压溶出一般压力在6.4MPA左右,也有压力在7.0—8.0MPA左右的高压溶出。所以对高、中、低压的氧化铝专用料浆阀基本都有设及，在氧化铝生产目前采用的工艺主要有拜尔法、烧结法二种；两种工艺的方法对装置的要求和氧化铝阀门的配备也不一样，在我国沿海地带由于氧化铝矿藏少大部分氧化铝生产厂家采用的是进口矿浆，矿浆硬度较低采用低压溶出就可以满足生产需要，对氧化铝专用阀的要求不高。内地由于铝矿石的硬度较高一般硬度都在18—30度左右；管道压力为6.8MPA左右；所以对阀门质量标准的要求也不同于低压溶出阀门的要求，因此配套的阀门也必须具备耐磨性、耐冲刷性、耐腐蚀性和防结巴性能才能满足需要。

  氧化铝的生产最早起源于欧洲，由于做为介质的氧化铝矿浆在工艺生产中为固态溶液，而且矿浆液中含氢氧化铝、苛性钠较高，容易在生产工艺中对阀门本体造成冲刷和结晶。所以氧化铝料浆工艺的专用阀门在欧洲采用了设计较为先进的Y型结构；并根据氧化铝工艺槽罐多的特点生产了众多的、形状各异的专用阀门。这些阀门厂家的代表就是英国的克林公司。我国的氧化铝生产上起步较晚，上世纪六、七十年代引进的氧化铝生产技术在山东铝厂，河南上街铝厂等。过去的几年中由于我国阀门行业对氧化铝的特性掌握不足，配套阀门无法满足正常生产周期而使得进口阀门成本上升影响了企业的发展。

  近几年来由于改革开放也使中国的阀门制造业在吸收消化国外的先进技术和先进材料方面有了长足的提高，尤其在氧化铝专用阀门方面中国的阀门行业大胆探索在吸收先进技术的同时锐意创新，使氧化铝专用阀门的制造达到或超过国外的生产水平，已基本实现以国代进的国产化供应；但也有许多氧化铝工艺中较特殊的阀门产品因工矿较复杂对阀门的技术要求高，需求高耐磨、耐腐蚀的材料来保证其质量，使得国内生产的氧化铝料浆阀还无法全面取代部分高、精、尖的阀门，需求国内阀门生产厂家进行探索和不断地从设计、选材、制造过程中不断提高水品来满足氧化铝阀门国产化的需求。

  陕西航天泵阀科技有限公司就是抓住了这些年来国内氧化铝生产前进的步伐和机遇而兴起的一家氧化铝专用阀门的科研创新型阀门制造企业，为做好氧化铝专用阀门的生产需要该公司先后与西安的各大院校、材料科研机构一起合作进行了氧化铝专用阀门的创新，将氧化铝专用阀门在设计理念、材料应用、制造技术方面都向更高的层次迈了一大步。

   目前大多数氧化铝专用阀门的生产厂家仍沿用着过去从国外引进的生产技术生产氧化铝专用阀，由于在国外生产氧化铝的矿石磨浮硬度较低在9—18度左右，在氧化铝专用阀门的技术性能上也追求实用，所以对阀门的设计也较为轻巧，再加之国外的钢材技术和品种较先进也都能满足用户需要。近几年来由于氧化铝阀门的国产化生产在高速发展，许多阀门厂家对国外氧化铝生产的工艺认识不足，特别对国内的氧化铝矿浆耐磨性不够了解，使生产的氧化铝专用阀门在材料上的应用无法满足其机械性能而使阀门耐用程度不好。在此期间航天泵阀充分认识到要解决氧化铝配套的阀门问题就先要解决耐磨、耐腐蚀、防结巴的材料技术难题，并汇同氧化铝生产厂家结合实际工矿广泛研究，从设计、工艺多方面技术革新，创新了一系列氧化铝阀门技术成果。

由于氧化铝生产的原料为稀土矿石，由其是国产矿石多为软水硬铝，矿石的硬度较高；含苛性钠成分较多，要经过配料磨矿制成料浆才进行高压溶出工艺，在高压溶出工艺过程中其介质为固态液体，由于氧化铝矿中含有15%左右的活性碱容易在流动中停留结巴，所以一般的阀门由于制造原因对阀体内腔的夹角控制不严格，容易产生死角滞留介质，我公司生产的SH系列氧化铝专用阀门产品采用了先进的双阀体Y型结构，改善的阀门铸造结构还使阀门通道由过去的垂直夹角结构、45度夹角结构变为弧型结构，实现了流线性的流体通道理念，减轻了介质在高压做用下产生涡流或形成气蚀冲击阀门本体，不仅缓解了阀门内腔因管道压力的冲击造成阀体磨损度，也防止了氧化铝矿浆在阀门通道的滞留可在检修过程中方便清理内腔结巴和杂质这类阀门如安装在氧化铝生产线上会因介质的滞留影响阀门的使用寿命。

氧化铝工矿的特性决定了它对阀门部件的损害远远大于其它工矿。由于氧化铝成份的原因，在流动状态下氧化铝溶液对阀门的冲刷比较严重，特别对阀门内腔和內件阀杆、阀头的冲刷更强烈，所以在氧化铝行业使用的阀门产品都按每个周期四十天计算，在国内生产的阀门中用于高压溶出系统的阀门使用寿命不过三个周期就要更换，尤其对阀门内件的更换更加频繁。

SH系列阀门产品针对这一特殊需要采取了以下几个方面的改进。

A、为提高阀杆表面硬度和耐磨性采取了先进的辉光离子氮化处理，辉光离子氮化处理从材料的机械性能上改变了材料的物理性能，可使阀杆表面硬度达到HV1100以上，有效的提高了阀杆的抗磨伤能力与耐磨性。

B、填料函采用组合填料，利用国内的新型填料组件进行组装，即增加填料的弹性密封度增强了密封效果又使填料本身起到了对阀杆附着物刮削清除，并对阀杆进行保护使阀杆在阀门打开、关闭的运动中自动抛光，延长阀杆的使用寿命和提升了阀门的灵敏度。

C、  密封面的抗磨损、抗冲刷处理。对阀瓣采用了球面线密封结构加工，通过多层次超音速喷焊技术和斯太立合金相结合使阀门密封面硬度达到HRC58-68度，不仅改善了过去焊接硬质合金容易出现裂纹的现象，且提高了密封材料的韧性，使阀门密封面在高温下不变形，耐磨性能好，即保证了密封也延长了阀门的使用周期。

        三通料浆阀是陕航天泵阀科技有限公司根据氧化铝工艺流程与中国铝业部分分公司合作开发的倒流程专用阀门；它以设计先进、操作简单而受到用户的喜爱和推广。过去的氧化铝倒流程工艺是利用一组四阀的方法进行倒流程交换的，当需要倒流程时操作人员们将多个阀门逐一打开或关闭才可实现倒流程作业；整个操作过程用时长、检修量大。三通料浆阀的应用改变了过去繁多的程序，它采用了叠加式多功能阀门的原理设计使该阀门利用阀杆的结构变化和上下阀体的密封进行分流输导，三通料浆阀的应用大大改善了氧化铝溶出工艺流程的时间和速度,也为用户节约了大量的生产成本，深受用户好评，该产品获得了国家实用型专利产品。

1，设计原理：三通料浆阀是安装在氧化铝生产前后槽罐的专用阀门，设计为一进二出结构；利用阀体和阀杆双密封原理、多层次密封效果设计的实用型阀门；当向下关闭时阀门的下密封关闭，料浆通过阀腔进入上出口实现倒流程，当阀门提升到阀门中部时关闭上出口，打开下出口使料浆进入下出口实现倒流程。

2，由于三通料浆阀阀杆超长，我公司在阀杆的抗弯强度上下了大功夫，采用了辉光离子氮化处理改变了阀杆材料的组织结晶使C元素在合金成分内提高了其强度和韧性，是、使阀门的阀杆能在较强的冲击下变形率下降，抗弯性能提高，满足了超长距离的不变形确保了阀门的密封性能。是阀杆的独到设计和材料处理为三通料浆阀成功奠定的基础。

3，节能效果：三通料浆阀为整体组装阀门，实现了组阀两用或多用，改善了过去氧化铝厂倒流程工艺的安装结构，也方便了倒流程系统的相互配合与转换过程，不仅节约了管道配套成本也减轻了阀门检修的时间，三通料浆阀的使用广受氧化铝生产厂的青睐，已在许多厂家得到推广和运用。

在氧化铝生产工艺上疏水阀是高压溶出生产上的关建阀门，疏水阀是通过高压蒸气催化介质转化的一道关键工艺，它随高压蒸气的温度饱和作用而变化对设计理念的要求较高，即要保证其阀门的强度和密封面不被气蚀损伤也要使高压蒸气通过增阻扩溶和闪 蒸达到所需要的温度保和，以增强蒸气转化冷凝水的转化率提高氧化铝在高压蒸气+碱物料的效果。

疏水阀使用的现状：

1，   现有的疏水阀技术和产品缺点：现有的疏水阀仅在阀瓣密封面处设计有增阻扩容装置，阀门只能进行一次增阻扩容，高压蒸转化为凝结水的效率低、由于结构简单扩容效果差。

2，   目前国内同类疏水阀在使用工矿为（高压蒸气+碱物料）的情况下，用螺纹孔来排出沉淀的碱物料，由于阀门内外压差大不能实现在线排污，一旦阀门堵塞就只能停车待阀门内外压差平衡后方可打开螺塞排污，且排污效果差。

3，   现有的疏水调节阀对蒸气转化为冷凝水的转化率以及阀门开度的调节一般只凭借操作人员的经验来判断，阀门开启或关闭的位置和蒸气转化率没有科学有效的检测手段。

改进后的氧化铝专用疏水阀：

1，   将原来的结构改进为阻尼板结构。阻尼板结构可以通过内部结构的变化产生多级阻尼扩容和增强扩容效果，改进后的阻尼板式疏水阀可通过阻尼板的圆形小孔来沉淀较大棵粒的物料，尽可能的使纯蒸气通过阻尼板进入阀腔使高压蒸气进行增阻扩容，提高高压气体在阀门内部的调节转化率，高压蒸气将从进口进入阀门与阻尼板进行碰撞，然后一部分蒸气从阻尼板两侧绕过阻尼板后与阻尼板后侧再次发生碰撞，蒸气在碰撞过程中就有能量消耗，增加了蒸气转化为冷凝水的转化率。

2，   独特的三次增阻扩容和二次闪蒸效果。新型疏水阀的设计制造除了在阻尼板进行一次增阻扩容外，在二级阀座处又进行了一次增阻扩容；当高压蒸气通过阀瓣与阀座密封面时会产生第三次增阻扩容；三级增阻扩容即减缓了蒸气压力实现了扩散也缓解了气蚀源。另外在新型疏水阀的结构上设计有阀瓣二次闪蒸特区，通过闪蒸结构使高压蒸气转化为冷凝水的效果更佳，不仅减轻了气蚀对密封面的损害，也提高了阀门的使用寿命。

       大家都知道：一般用的调节阀介质都是水、蒸气、油品等流体，调节的功能也为温度和压力调节，这部分调节阀虽然容易在调节过程中因介质流速旋涡引起气蚀对阀门密封产生破坏导致调节功能不好；但就介质源而言不会对阀门造成直接影响。氧化铝调节阀则因为其介质的本身会对阀门产生直接冲刷，所以氧化铝调节阀的选材就成了制造阀门的必备条件。航天泵阀正是从这些理念出发，设计制造了氧化铝专用调节阀。

1，结构的合理性。从氧化铝工矿实际出发氧化铝调节阀的结构更适用于设计流线性针型结构，这种结构可以避免氧化铝溶液在通过带压工作状态下防止介质直观冲刷阀门内腔造成对阀门壳体的损害；阀腔的表面粗糙度在1.2以上，最好是加工面。

2，阀体、阀头密封面材料的选择，航天泵阀生产的氧化铝调节阀在密封面的材料选用上着重体现了耐磨性和韧性，密封副的接触面采用新型的SHYG8S型材料制做，阀瓣采用球面圆锥体设计，即确保了气蚀对密封面的破坏，也保证了氧化铝矿浆自身硬度对密封面代来的磨损。不仅提高了调节阀的调节性能，同时延长了调节阀的使用寿命。

3，应用现代技术、提高调节精度。在电、气动方面航天泵阀除了与国内外的电、气动装置配套厂家进行智能化一体的技术合作外，还利用西安地区电子技术高的优势广泛与高科技部门开展技术合作研发了电气一体化的调节装置，使调节阀的性能和控制系统阀位返馈组件和伺服放大器作为两个独立部件装入执行机构，可直接接受4—20MA、4—12MA、12—20MA、0—5V、1—5V等控制信号，实现了压力自动调节和电气动调节组合。

4，氧化铝的特殊工矿条件也决定了它对各种调节阀的使用，流量控制调节也广泛的应用于氧化铝生产工艺过程中，航天泵阀为此也研制生产了碟形流量调节阀、角式调节阀和升降节流式调节阀；调节阀的应用使氧化铝生产工艺在蒸气转换、配料控制和自动化方面都发挥了节能减排的做用。

半球阀做为氧化铝专用阀的阀种以来，曾以其能切割氧化铝物料的性能占据着一部分市场，但也暴露了该阀门采用了Q47固定式结构和在单向硬密封作用力下的密封性能差的缺点，如何使半球阀的密封性能有所改善而使半球阀提高利用率是氧化铝行业阀门生产厂家的攻关科题。

1，半球阀由于其内部结构为偏重的原因和要保证单向硬密封的作用，仅靠阀座对半球的支撑是远远不够的，利用高科技新型材料减轻半球重量，采用超音速喷涂碳化钨技术可在较轻的半球毛坯上做文章，及减轻了半球重量又可保证其耐磨、耐冲刷性能。

2，提高阀杆的强度是解决密封问题的方法之一，一般半球阀采用的半球结构为U型和V型两种，是依靠轴的旋转来带动关闭、开启的；因此轴（阀杆）的抗弯强度对阀门的密封好坏起着关键做用，必须采用不易变形的材料经过抗弯强度处理保证其不弯曲，不然半球阀会在使用过程中产生内应力变化而影响阀门的密封。

3，硬密封弹性阀座的应用可提高半球阀的密封性能；将半球阀的阀座设计制做成线密封结构并将阀座采取搂孔加工或燕尾槽加工的办法可使阀座具备弹性回坐力来提高半球阀的密封性能。

 

  综上所述，经过多年的探索陕西航天泵阀科技有限公司集思广益，走了一条专业化、科技化发展的道路，从氧化铝工矿的实际出发开展设计、工艺、制造的创新，在氧化铝专用阀门的生产中不断探索，也通过与氧化铝生产厂家的密切合作形成了一套完整的氧化铝阀门技术开发体系。已形成了能生产制造SH品牌的各种氧化铝专用系列产品能力。已于多家氧化铝生产厂家签订了技术开发协议，航天泵阀人将通过自己的努力创造一个氧化铝专用阀门生产的新科技，新产品的新基地。