近几年，国内煤化工行业迅速发展，金属硬密封球阀作为煤化工工艺装置中用于运送煤粉、煤渣等固体颗粒的重要设备，其性能对整个装置稳定运行起着关键的作用。目前，国内煤化工企业所使用的金属硬密封球阀都是从国外进口的，进口产品不仅价格昂贵，而且供货周期长。而国内生产的硬密封球阀技术上还不是十分成熟，因而，本文针对应用于煤化工行业中的金属硬密封球阀进行了相关研究。　　本文介绍了金属硬密封球阀国内外的发展现状、基本参数、工作原理和结构设计。重点分析了满足苛刻工况下球阀的关键结构，主要包括：阀体、球体、和阀杆等主要零件的结构；球体和阀座表面耐磨硬质合金的喷涂及材料的匹配；阀座结构及其密封的分析；执行器的选择等，采用有限元方法，利用ANSYS软件建立了金属硬密封球阀最关键的阀体和球体两个零件的有限元模型。得到了不同工作状态下，阀体与球体的应力和变形情况，以便更准确地指导设计工作。　　针对煤化工系统上的特殊使用工况，对研制的金属硬密封球阀做了密封泄漏性试验及动作试验，有效的考核了所设计球阀的综合使用性能。测量了耐磨涂层的摩擦系数及阀门的摩擦扭矩，以准确地来设计阀门的执行器。　　总之，通过本文的研究，找到了适合煤化工煤粉工况的合金涂层，设计开发了一种具有可靠结构的金属硬密封球阀，并成功的应用在国内的煤化工生产装置中，得到了用户的好评。