CN101224491B - 可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统 - Google Patents

可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统,其构成包括连接电磁阀组线圈的控制器和连接电磁阀组进气口的空气压缩机,还包括其进、出水口分别连接原水管道和分水器进水口的自动过滤器,所述的分水器设置有若干连接二冷水条的出水口,所述二冷水条供水管路的截面为矩形,其底面设置有若干个二冷出水口,其侧面设置有二冷进水口,其顶面设置有分别连接第一、第二气体管路的一组气体出口,各气体管路的顶部分别设置有连接所述电磁阀组气体管路第一、第二出气口的第一、第二进气口,所述的二冷出水口通过连接件连接气动自清洗喷嘴。本发明设置合理,操作简单,具备可靠的喷嘴抗堵塞性能,可实现喷嘴的在线自动清洗。

Description

可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统 
技术领域
本发明涉及一种炼钢连铸机,更具体的说,本发明涉及一种用于炼钢连铸机的喷雾冷却系统。 
背景技术
本领域的人们周知,在炼钢连铸生产过程中,钢水通过结晶器成型后,需进入冷却区,使液芯钢坯加速冷却凝固,在该区域内,冷却量以及冷却的均匀程度将直接影响钢坯的产量和质量,因此,如果存在冷却水供给不足的问题,往往造成严重的质量事故,从而带来重大的经济损失。 
目前,连铸机的冷却区均采用固定的喷嘴喷雾冷却,即在钢坯的四面设置有导水管,所述的导水管上均安装有一组喷嘴。这样,由各组喷嘴从钢坯的四面向钢坯进行喷雾冷却,以达到产品要求的冷却效果。 
由于在连铸生产过程中,特别是在二冷段,冷却水喷射到钢坯上,会使钢坯表面产生大量的氧化铁皮,这些氧化铁皮极易被冷却水剥离并进入二冷循环的冷却水中,以至杂质的混入恶化水质,而这些杂质又往往会在随水循环时会造成喷嘴堵塞,从而影响正常的生产过程,降低钢坯的生产效率。另外,在二冷段区域内,喷嘴的设置数量较多,更换时必须停产,因此,费工费时。 
发明内容
本发明所要解决的问题,就是为克服以上现有技术存在的缺点与不足,提出一种通过电子控制实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统。 
本发明可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统,其构成包括控制器、电磁阀组、空气压缩机、自动过滤器、分水器、二冷水条、以及气动自清洗喷嘴;所述的控制器连接所述电磁阀组的线圈;所述的空气压缩机连接所述电磁阀组的进气口;所述自动过滤器的进水口和出水口分别连接原水管道和分水器的进水口;所述的分水器设置有若干个连接二冷水条的分水器出水口;所述二冷水条供水管路的截面为矩形,其底面设置有若干个二冷出水口,其侧面设置有二冷进水口,其顶面设置有分别连接第一、第二气体管路且其数量与所述二冷出水口数量相等的第一、第二组气体出口,各气体管路的顶部分别设置有连 接所述电磁阀组气体管路第一、第二出气口的第一、第二进气口;所述二冷水条的二冷出水口通过连接件连接所述气动自清洗喷嘴的进水口,所述气动自清洗喷嘴的上进气口和下进气口分别通过第一、第二气体支管路连接第一、第二气体管路上的第一、第二气体出口。 
所述气动自清洗喷嘴的构成包括由内套和外套焊接而成的水冷汽缸,所述水冷汽缸的上、下端分别设置有上密封盖和下密封盖,所述水冷汽缸的下部连接设置有进水口和出水口的连接体,所述的上、下密封盖分别通过第一、第二卡簧固定于所述内、外套的上、下端,所述的内、外套之间形成腔体;所述内套的内部设置有活塞,所述的活塞设置在活塞杆的一端,所述活塞杆的另一端穿过所述的下密封盖与设置于所述连接体上部腔体内的顶片相固定;所述连接体的进水口通过连接管连接所述水冷汽缸的出水口,所述连接体的出水口处设置有喷嘴芯体,所述喷嘴芯体的外部设置有喷嘴外壳,所述喷嘴芯体与喷嘴外壳之间设置有弹簧,所述喷嘴芯体的下部设置有喷嘴头,所述喷嘴芯体的下端与所述喷嘴头的锥形内壁相接触,所述的连接体上设置有顶杆,所述顶杆的上、下端分别与所述顶片和所述喷嘴外壳的端面相接触;所述喷嘴芯体的上部为一空心腔体,其中心部位的锥体上设置有导水孔,所述喷嘴芯体的下部为一锥台形结构,且其锥面上设置有倾斜形导流槽。 
本发明的电器控制分为手按电键控制和定时器控制两种方式: 
其一为由手按电键、控制电路、继电器组、以及电磁阀组构成的手按电键控制方式。 
其二为由定时器、控制电路、继电器组、以及电磁阀组构成的定时器控制方式。 
本发明可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统,与现有技术相比,其有益效果在于:实现了气动网络化控制,无需停机清洗喷嘴和更换喷嘴,免去了繁重的人工操作,保证了系统充足的冷却水量,大大提高了生产效率;实现了流量衰减控制清洗,并配有方便选择操作的定时器控制和手动按键控制两种气动自清洗方式,设置合理,操作简单,具备可靠的喷嘴抗堵塞性能。 
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图; 
图2是本发明中二冷水条的俯视立体示意图; 
图3是本发明中二冷水条的仰视立体示意图; 
图4是本发明中二冷水条与气动自清洗喷嘴的连接情况示意图; 
图5是本发明中气动自清洗喷嘴的结构示意图; 
图6是本发明中气动自清洗喷嘴芯体下部锥台形结构锥面上导流槽示意图; 
图7是本发明系统的电器控制方框图。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明作以详细描述: 
图1示出了本发明可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统的结构情况。由图1可见,该系统的构成包括控制器1、电磁阀组3、空气压缩机5、自动过滤器9、分水器12、二冷水条16、以及气动自清洗喷嘴28;所述的控制器1通过电缆2连接电磁阀组3的线圈4;所述的空气压缩机5通过管路6连接所述电磁阀组3的进气口7;所述的自动过滤器9设置有进水口10和出水口11,所述自动过滤器9的进水口10连接原水管道8,所述自动过滤器9的出水口11通过管道连接分水器12的进水口13,所述的分水器12上设置有若干个分水器出水口14,所述的若干个分水器出水口14通过若干根水管15连接二冷水条16;所述的二冷水条16上设置有若干个二冷出水口18(参见图2、图3),每个所述的二冷出水口18上均设置有气动自清洗喷嘴28(参照图4)。 
图2、图3分别以俯视、仰视两个方向示出了所述二冷水条16的结构。由图2、图3并参照图1可见,所述的二冷水条16为一复合部件,其供水管路17的截面为矩形,所述的二冷出水口18设置在所述供水管路17的底面,在所述供水管路17的侧面设置有二冷进水口23,在所述供水管路17的顶面设置有第一气体管路19和第二气体管路20,所述第一气体管路19和第二气体管路20的侧面分别设置有第一组气体出口22和第二组气体出口21,所述第一组气体出口22和第二组气体出口21的数量与所述二冷出水口18的数量相等,在所述第一气体管路19和第二气体管路20的顶部还分别设置有第一进气口24和第二进气口25,所述的第一进气口24通过管路60连接所述电磁阀组3气体管路的第一出气口26,所述的第二进气口25通过管路61连接所述电磁阀组3气体管路的第二出气口27。 
图4示出了所述二冷水条与所述气动自清洗喷嘴28的连接情况。由图1、图4可见,所述二冷水条16的每一个二冷出水口18处均设置有气动自清洗喷嘴28,所述气动自清洗喷嘴28的进水口29通过连接件30与二冷水条16的二冷出水口18连接,所述气动自清洗喷嘴28的上进气口31通过第一气体支管路33与第一气体管路20上的第一气体出口21连接,所述气动自清洗喷嘴28的下进气口32通过第二气体支管路34与第二气体管路19上的第二气体出口22连接。 
图5示意了所述气动自清洗喷嘴28的结构。由图5可见,所述气动自清洗喷嘴28的上部为水冷汽缸,所述的水冷汽缸由内套35和外套36焊接而成,所述水冷汽缸的上、下端分别设置有上密封盖42和下密封盖40,所述的上密封盖42通过第一卡簧43固定于所述内套35的上端,所述的下密封盖40通过第二卡簧41固定在所述内套35的下端,所述的内套35与外套36之间形成腔体37,所述的腔体37作为冷却水的通道用来冷却所述的内套35;在所述内套35的内部设置有活塞38,所述的活塞38设置在活塞杆39的一端,所述活塞杆39的另一端穿过所述的下密封盖40并通过固定螺钉45与顶片44相固定,在所述水冷汽缸的下端设置有连接体46,所述的连接体46通过螺栓47与所述的水冷气缸连接,所述的顶片44设置于所述连接体46上部的腔体中,在所述连接体的下端设置有连接体进水口48和连接体出水口49,所述的连接体进水口48通过连接管50与所述水冷汽缸的出水口51连接,所述连接体出水口49处设置有喷嘴芯体52,所述喷嘴芯体52的外部设置有喷嘴外壳53,所述喷嘴芯体52与喷嘴外壳53之间设置有弹簧54,在所述喷嘴芯体52的下部设置有喷嘴头55,所述喷嘴芯体52的下端与所述喷嘴头55的锥形内壁接触,所述喷嘴头55的下部设置有出水口59,在连接体46上设置有顶杆56,所述顶杆56的上、下端分别与所述的顶片44和喷嘴外壳53的端面相接触;所述喷嘴芯体52的上部为一空心腔体,其中心部位的锥体上设置有导水孔57,所述喷嘴芯体52的下部为一锥台形结构,且其锥面上设置有用来产生螺旋雾化水流的倾斜形导流槽58(参见图6)。 
图7是本发明的电器控制方框图。由图7可见,手按电键、定时器、控制电路、继电器组、以及电磁阀组构成了本发明的两种控制方式,其中的电磁阀组在图1中标记为3,所述两种控制方式的控制情况是: 
定时器控制:当达到预定的喷嘴清洗时间时,定时器自动产生定时清洗信号并向控制电路发出触发信号,所述的控制电路将其接收的控制信号传送给继电器组并通过继电器组的触点向所述的电磁阀组3发出控制其开启与关闭的信号,从而完成所述电磁阀3对所述自清洗喷嘴28的清洗控制工作。 
手按电键控制:当喷嘴需要清洗时,人工操作手按电键向控制电路发出清洗启动信号,再由所述的控制电路将启动信号传送给继电器组并通过继电器组向所述的电磁阀组3发出控制其开启与关闭的信号,从而完成所述电磁阀3对所述自清洗喷嘴28的清洗控制工作。 
本发明系统的工作过程如下: 
1、系统待机时(参照图5和图6),所述的活塞38位于所述水冷汽缸的上端,所述弹簧54的作用力使所述喷嘴芯体52下部的锥面与所述的自清洗喷 嘴28紧紧压在一起,冷却水通过所述的倾斜形导流槽58形成高速旋转水流,并通过喷嘴头55下部的出水口59喷出,形成伞状的雾化水流; 
2、当随水进入自清洗喷嘴28的杂质逐渐沉积在所述倾斜形导流槽58与喷嘴头55结合面的上部并达到一定程度时,系统开始清洗工作; 
3、清洗工作看时时(参照图1、图2、图3、图4和图5),所述的控制器1发出控制信号,使所述空气压缩机5产生的有压气体通过所述的电磁阀组3、管路61、气体管路20、气体支管路33、气动自清洗喷嘴28的上进气口31进入所述水冷气缸的上部,推动所述的活塞38及活塞杆39下移,并通过所述的顶片44及与其接触的顶杆56推动所述的喷嘴外壳53下移,使所述的喷嘴芯体52下部的锥台与所述喷嘴头55内部的锥体拉开距离,使沉积在所述倾斜形导流槽58与喷嘴头55结合面上部的杂质顺水的流势从所述喷嘴头55下部的出水口59排出; 
4、杂质排出后,所述的弹簧54瞬时复位,使所述喷嘴芯体52下部的锥面与所述喷嘴头55内部的锥面恢复至原来的压紧状态,系统重新进入待清洗状态。 
在本系统的工作过程中,所述的控制器1依次对每组二冷水条16发出控制信号,并完成对每组二冷水条16上安装的自清洗喷嘴28的自动清洗控制工组。本发明的设置,能使喷嘴的清洗工作不停机进行,而且保证即时完成每组喷嘴清洗工作的时间在2秒钟以内。 
该系统的优点在于: 
(1)在系统喷嘴产生堵塞现象时,不需停机即可实现对喷嘴的在线清洗,从而保证了系统充足的冷却水量,大大提高了生产效率; 
(2)由于系统喷嘴的清洗实现了气动网络化控制,无需停机进行喷嘴的人工更换,从而免去了这种繁重的人工操作; 
(3)实现系统清洗的流量衰减控制,并设置由定时器控制和手动按键控制两种清洗方式选择,操作异常简单,达到了喷嘴清洗的自动化水平; 
(4)由于实现了喷嘴的气动自清洗目的,故提高了喷嘴的抗堵塞能力,从而使其工作性能优越于常规的喷嘴,其工作效率也是常规喷嘴无法比拟的。 
以上示意性的对本发明进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一。如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相同或相似的结构或对本发明作出各种显而易见的修改,均应属于本发明的保护范围。 

Claims (5)

1.一种可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统,包括控制器、电磁阀组、空气压缩机、自动过滤器、分水器以及二冷水条,其特征在于,它还包括气动自清洗喷嘴;所述的控制器连接所述电磁阀组的线圈;所述的空气压缩机连接所述电磁阀组的进气口;所述自动过滤器的进水口和出水口分别连接原水管道和分水器的进水口;所述的分水器设置有若干个连接二冷水条的分水器出水口;所述二冷水条供水管路的截面为矩形,其底面设置有若干个连接所述气动自清洗喷嘴的二冷出水口,其侧面设置有二冷进水口,其顶面设置有分别连接第一、第二气体管路且数量与所述二冷出水口数量相等的第一、第二组气体出口,各气体管路的顶部分别设置有连接所述电磁阀组气体管路第一、第二出气口的第一、第二进气口;所述气动自清洗喷嘴的进水口通过连接件连接所述二冷水条的二冷出水口,所述气动自清洗喷嘴的上进气口和下进气口分别通过第一、第二气体支管路连接第一、第二气体管路上的第一、第二气体出口。
2.根据权利要求1所述的可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统,其特征在于,所述气动自清洗喷嘴的构成包括由内套和外套焊接而成的水冷汽缸,所述水冷汽缸的上、下端分别设置有上密封盖和下密封盖,所述水冷汽缸的下部连接设置有进水口和出水口的连接体,所述的上、下密封盖分别通过第一、第二卡簧固定于所述内、外套的上、下端,所述的内、外套之间形成腔体;所述内套的内部设置有活塞,所述的活塞设置在活塞杆的一端,所述活塞杆的另一端穿过所述的下密封盖与设置于所述连接体上部腔体内的顶片相固定;所述连接体的进水口通过连接管连接所述水冷汽缸的出水口,所述连接体的出水口处设置有喷嘴芯体,所述喷嘴芯体的外部设置有喷嘴外壳,所述喷嘴芯体与喷嘴外壳之间设置有弹簧,所述喷嘴芯体的下部设置有喷嘴头,所述喷嘴芯体的下端与所述喷嘴头的锥形内壁相接触,所述的连接体上设置有顶杆,所述顶杆的上、下端分别与所述顶片和所述喷嘴外壳的端面相接触;所述喷嘴芯体的上部为一空心腔体,其中心部位的锥体上设置有导水孔,所述喷嘴芯体的下部为一锥台形结构,且其锥面上设置有倾斜形导流槽。
3.根据权利要求1所述的可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统,其特征在于,所述的控制器分为手按电键控制和定时器控制两种方式。
4.根据权利要求3所述的可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统,其特征在于,所述的手按电键控制方式由手按电键、控制电路、继电器组以及电磁阀组构成。
5.根据权利要求3所述的可实现不停机在线自动清洗的喷雾冷却系统,其特征在于,所述的定时器控制方式由定时器、控制电路、继电器组以及电磁阀组构成。
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