炼铁高炉热风炉系统各种调节阀中，除热风阀、倒流休风阀和部分高炉燃烧阀采用水冷闸阀外，其余大量中、低温切断阀门如冷风阀、助燃空气切断阀、煤气切断阀和烟道阀等，一般采用传统产品楔式闸板阀，闸板阀密封效果好，使用寿命长，但缺点是结构笨重，安装空间大，成本高。后来出现了切断蝶阀，体积小，重量轻，但密封性能和寿命不理想。20世纪90年代，市场上又出现了一种曲柄切断阀，具有闸阀的结构和密封性能，上部不需设置传动架，内传动，但该阀的内传动结构有致命缺陷，闸板通过曲柄滑块结构沿轨道直线运动，关闭后受温度影响，开启瞬间易卡死，影响正常冶炼操作。为此，开发一种体积小，重量轻，密封性能好，使用可靠的切断阀门非常必要。
为了解决高炉炼铁系统切断阀门存在的上述技术问题，经过多年探索，成功开发出了适合中国国情的新型摆杆曲柄切断阀，通过工业性试验，获得了良好的使用效果。切断阀主要性能要求见表1。
表1 切断阀主要性能
一、技术方案
该曲柄切断阀包括阀体、阀盖、闸板和驱动装置。闸板的启闭采用曲柄摆杆机构传动，曲柄摆杆机构包括曲柄、曲柄轴、杠杆与提升闸板的摆杆。曲柄、杠杆与曲柄轴固定连接，杠杆一端与摆杆铰链连接，摆杆另一端与闸板轴铰链连接。上述二铰接处，均置有自润滑衬套。驱动装置设置在阀盖处，由驱动装置传动曲柄摆杆机构。驱动装置可采用电动、液动、气动装置或手动。
驱动装置动作，带动曲柄与杠杆绕曲柄轴摆动，带动与杠杆铰链连接的摆杆摆动并提升，随之带动与摆杆铰链连接的闸板摆动并被提升，阀门开启；驱动装置回程，阀门关闭。该摆杆式曲柄切断阀，结构尺寸小，重量轻，闸板在阀门开启和关闭瞬间相对阀体有一定旋转开合过程，避免了原有闸板楔块卡死现象的发生，阀门开关动作可靠，可长时间保证密封面的密封性能。
二、总体结构和工作原理
1.总体结构
如图1所示，新型摆杆曲柄切断阀包括阀体、阀盖、闸板和液压驱动装置。
1.阀体 2.阀盖 3.闸板 4.驱动装置 5.曲柄 6.曲柄轴 7.杠杆 8.摆杆 9.滑道 10.自润滑衬套 11.导向块
图1 新型摆杆曲柄切断阀
阀板的启闭装置是曲柄摆杆机构。曲柄摆杆机构包括曲柄、曲柄轴、杠杆与摆杆，曲柄、杠杆与曲柄轴采用键固定连接，杠杆一端与摆杆铰链连接，摆杆另一端与闸板轴铰链连接。上述二铰接处，均置有自润滑衬套。驱动装置设置在阀盖处。在闸板两侧设置供旋转开合用的导向块，阀体上设置有滑道，导向块和滑道配合局部剖视如图2所示。
1.闸板 2.阀体 3.导向块 4.滑道
图2 导向块和滑道配合局部剖视图
2.工作原理
曲柄切断阀液压驱动装置带动曲柄与杠杆传动，从而带动摆杆摆动并提升，随之带动闸板摆动并被提升，实现了闸板的开启动作；液压驱动装置回程，闸板即被关闭，管道介质被切断。
三、关键部位材质及工艺
1.铰接点材质及工艺
根据工况条件要求，各铰接点的接触疲劳强度要高，耐磨性要好，由于承受冲击负荷，同时还要有一定的韧性配合。
另外，还要考虑到润滑问题。通过相关试验，选用材料如下。
（1）铰接轴选用38CrMoAl，要进行离子渗氮处理。离子渗氮的规范和技术要求见表2。
表2 38CrMoAl离子渗氮的规范和技术要求
（2）铰接套铰接套采用高强黄铜，镶嵌润滑基，构成自润滑衬套。如图3所示。
图3 自润滑衬套
2.密封副材质及工艺
密封副包括闸板接触面和阀体接触面，为该阀核心部位，直接影响阀门密封性能和寿命。根据该阀的工况条件，要求接触面要有一定的硬度、热硬性、耐磨性和耐气体冲蚀。为此，选择能适应工况性价比较高的D507MoNb，对密封副进行堆焊处理。
四、工业性试验及应用情况
新研制的3台DN1300电动新型摆杆曲柄切断阀样机安装于山东广富钢铁公司450m3高炉，用作烟道阀，温度400℃，压力0.35MPa。每隔三个月计划休风时，前去跟踪检测，密封副和连杆系统无异常现象出现，至今运行良好。
截止目前，已为山东广富钢铁公司、江苏沙钢集团公司、河北武安广耀钢铁公司、邯郸纵横钢铁公司、杭州牛头山钢铁公司、江西萍钢钢铁公司、印度UML钢铁公司的450m3高炉和印度南方钢铁公司550m3高炉生产DN800~DN1300新型摆杆曲柄切断阀57台，深受用户青睐。
