CN111102840A - 一种熔炼二联炉循环水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及熔炼设备技术领域，尤其是一种熔炼二联炉循环水系统，包括蓄水池、冷却模块、熔炼二联炉、故障供水模块及控制模块，所述蓄水池设有第一给水管，所述第一给水管设有两个给水泵及一个应急泵；所述故障供水模块包括压力变送器、高位水箱及开关阀，所述高位水箱分别设有第二给水管，所述第二给水管一端与所述高位水箱导通连接，另一端与所述熔炼二联炉的水套连接；所述开关阀设于所述第二给水管上，所述控制模块分别与所述开关阀及所述第一压力变送器电连接，所述控制模块用于根据所述第一压力变送器的数据，控制所述开关阀的开合。本发明能够准确判断熔炼二联炉的循环水水压，防止循环水压不足而导致设备损坏及安全事故的发生。

Description

一种熔炼二联炉循环水系统

技术领域

本发明涉及熔炼设备技术领域，尤其是一种熔炼二联炉循环水系统。

背景技术

熔炼二联炉循环水的正常供给是保证安全生产的一个重要前提。如果循环水供给有问题，熔炼二联炉的毛细管有可能被烧穿，会导致大的安全事故，损坏设备，甚至是危害作业人员的安全。目前循环水泵已经做到一备一用，当投入连锁，如果一台停了，另一台会马上启动，如果两台循环水泵都停了，还有一台柴油泵会自动启动。但是柴油泵的启动需要花大概一分钟才能正常，在这段时间内，熔炼二联炉的循环水供应不足，设备容易出现故障，甚至出现安全事故。

目前，循环水泵出口总管的压力变送器来控制保安水阀的开启。当冷却模块中的换热器堵塞，循环水泵出口压力还是高的，但此时循环水末端压力会不够，无法为熔炼二联炉提供循环水，会造成熔炼二联炉损坏和安全事故。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种熔炼二联炉循环水系统，能够准确判断熔炼二联炉的循环水水压，防止循环水压不足而导致设备损坏及安全事故的发生。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种熔炼二联炉循环水系统，包括蓄水池、冷却模块、熔炼二联炉、故障供水模块及控制模块

所述蓄水池设有三根第一给水管，三所述第一给水管分别设有两个给水泵及一个应急泵，三所述第一给水管一端分别与所述蓄水池导通连接，另一端相互连接并通过连接管道与所述冷却模块导通连接，所述冷却模块通过供水管道与所述熔炼二联炉的水套导通连接，所述熔炼二联炉通过回水管与所述蓄水池导通连接；所述控制模块分别与两所述给水泵及所述应急泵电连接；

所述故障供水模块包括压力变送器、高位水箱及开关阀，所述熔炼二联炉包括侧吹炉及顶吹炉，所述侧吹炉及所述顶吹炉均设有多个毛细水管，所述供水管道设有支管道及分管道，所述支管道设有若干个，所述侧吹炉及所述顶吹炉的毛细水管与所述支管道导通连接，所述侧吹炉及所述顶吹炉的支管道的一端分别通过所述分管道与所述供水管道导通连接，所述压力变送器的数量与所述支管道数量相同，每一所述支管道远离所述分管道的一端均与所述压力变送器连接；所述高位水箱至少设有两个，所述高位水箱分别设有第二给水管，所述有第二给水管一端与所述高位水箱导通连接，另一端位于所述冷却模块与所述熔炼二联炉之间，并与所述供水管道导通连接；所述开关阀与所述高位水箱数量相同，且设于所述第二给水管上；所述控制模块分别与所述开关阀及所述压力变送器电连接，所述控制模块用于根据所述压力变送器的数据，控制所述开关阀的开合。

进一步地，所述控制模块设有压力阈值，所述支管道设有N个，所述压力变送器的数量为N，其中N≥3；所述压力变送器的故障触发数量值为n，其中1＜n＜N；所述压力变送器低于所述阈值压力的数量为m，当m≥n时，所述控制模块控制所述开关阀打开。

进一步地，每一所述高位水箱均设有液位传感器，所述液位传感器用于感应所述高位水箱的液位高度，且所述液位传感器均与所述控制模块电连接；所述控制模块能够对所述液位传感器及所述开关阀进行顺序编码，当所述控制模块通过所述压力变送器的数据获得所述开关阀的开启信号时，所述控制模块根据顺序编码打开对应的所述开关阀，并在对应的所述液位传感器感应到该所述高位水箱低于设定液位时，所述控制模块按照顺序编码打开下一所述开关阀，以使各个所述高位水箱能够依次为所述熔炼二联炉的水套供水。

进一步地，所述控制模块设有延时子模块，所述延时子模块用于延迟值的设置，并与所述控制模块电连接；所述延时子模块通过所述控制模块获取所述压力变送器的数据，当所述压力变送器所测量的压力大于压力阈值时，所述控制模块在所述延时子模块的延时值结束后，控制所述开关阀关闭。

进一步地，所述控制模块还设有显示子模块，所述显示子模块与所述控制模块电连接，并通过所述控制模块获取所述压力变送器及所述开关阀的数据，以使所述显示子模块能够对两所述给水泵、所述应急泵、所述压力变送器及所述开关阀的状态进行显示。

本发明的有益效果是：

1.侧吹炉及顶吹炉的毛细水管通过支管道供给循环水，由于压力变送器设置在支管道上，使得压力变送器能够准确获得支管道上的循环水压力，当压力变送器低于设定值时，证明给水泵不处于运行状态、冷却模块堵塞或或者给水总管有泄漏，控制模块切换给水泵，如果压力变送器依然低于设定值时，两台给水泵可能同时故障或冷却模块堵塞，这时控制模块控制应急泵开启，在应急泵开启的过程中，控制模块控制开关阀的打开，使得高位水箱内的水能够进入依次通过循环水管道、分管道、支管道为侧吹炉及顶吹炉的毛细水管提供冷却水，防止毛细水管被烧坏，保证侧吹炉及顶吹炉的安全运行。避免了压力变送器设置在管道上无法准确测量熔炼二联炉循环水水压的弊端，而且在应急泵开启的过程中，高位水箱的水能够及时为熔炼二联炉提供冷却水，有效地对熔炼二联炉进行保护。

2.由于支管道设置有多个，压力变送器的数量与支管道的数量相同，而本发明中通过确定压力变送器测值低于压力阈值的数量占压力变送器的总数量的比值，判断熔炼二联炉的循环水压力是否符合标准，相对于通过多个压力变送器中任一压力变送器控制开关阀的方案来说，本发明更具有可靠性，在个别压力变送器出现故障后，控制模块依然能够作出熔炼二联炉的循环水水压不足的判断，从而能够执行开关阀打开的动作，使得高位水箱能够为熔炼二联炉提供循环水，防止在个别压力变送器出现故障后，不能准确测量熔炼二联炉的循环水的压力，导致熔炼二联炉因此循环水水压不足，因而出现故障。

而且本发明相对于通过多个压力变送器同时控制开关阀的方案来说，能够避免个别压力变送器出问题时，开关阀错误打开的情况出现，而且当个别压力变送器出问题时，在不切除控制连锁的情况下，也能检修更换压力变送器，使得压力变送器在检修的过程中，高位水箱依然能够为熔炼二联炉提供循环水。

3.液位传感器的作用下，能够对高位水箱的液位高度进行测量，而且本发明中控制模块能够根据顺序编码打开对应的开关阀，并在对应的液位传感器感应到该高位水箱低于设定液位时，控制模块按照顺序编码打开下一开关阀，以使各个高位水箱能够依次为熔炼二联炉供水，通过设置多个高位水箱，并且高位水箱依次为熔炼二联炉供水，能够在保证熔炼二联炉循环水水压的条件下，为故障处理预留充足的时间。

附图说明

图1是本发明一较佳实施方式的熔炼二联炉循环水系统的结构框图。

图2是本发明一较佳实施方式的熔炼二联炉循环水系统的熔炼二联炉的结构示意图。

图3是本发明一较佳实施方式的熔炼二联炉循环水系统的控制框图。

图中，1-蓄水池，11-给水泵，12-应急泵，2-冷却模块，21-换热器，22-冷却水池，31- 侧吹炉，32-顶吹炉，33-毛细水管，4-压力变送器，41-高位水箱，411-第二给水管，42-开关阀，5-第一给水管，51-连接管道，52-供水管道，521-支管道，522-分管道，53-回水管，6- 控制模块，61-液位传感器，62-延时子模块，63-显示子模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图3，本发明一较佳实施方式的熔炼二联炉循环水系统，包括蓄水池1、冷却模块2、熔炼二联炉、故障供水模块4及控制模块6。

蓄水池1设有三根第一给水管5，三第一给水管5分别设有两个给水泵11及一个应急泵 12，三第一给水管5一端分别与蓄水池1导通连接，另一端相互连接并通过连接管道51与冷却模块2导通连接，冷却模块2通过供水管道52与熔炼二联炉的水套导通连接，熔炼二联炉通过回水管53与蓄水池1导通连接。控制模块6分别与两给水泵11及应急泵12电连接。本实施例中，冷却模块2包括换热器21及冷却水池22。

故障供水模块4包括压力变送器4、高位水箱41及开关阀42。

熔炼二联炉包括侧吹炉31及顶吹炉32，侧吹炉31及顶吹炉32均设有多个毛细水管33，供水管道52设有支管道521及分管道522，支管道521设有若干个，侧吹炉31及顶吹炉32的毛细水管33与支管道521导通连接，侧吹炉31及顶吹炉32的支管道521的一端分别通过分管道522与供水管道52导通连接，压力变送器4的数量与支管道521数量相同，每一支管道521远离分管道522的一端均与压力变送器4连接。本实施例的开关阀42为气动开关阀。

高位水箱41至少设有两个，高位水箱41分别设有第二给水管411，有第二给水管411 一端与高位水箱41导通连接，另一端位于冷却模块2与熔炼二联炉之间，并与供水管道52 导通连接；开关阀42与高位水箱41数量相同，且设于第二给水管411上；控制模块6分别与开关阀42及压力变送器4电连接，控制模块6用于根据压力变送器4的数据，控制开关阀42的开合。

侧吹炉31及顶吹炉32的毛细水管33通过支管道521供给循环水，由于压力变送器4设置在支管道521上远离分管道522的一端上，使得压力变送器4能够准确获得支管道521上的循环水压力，当压力变送器521低于设定值时，证明给水泵不处于运行状态、冷却模块堵塞或或者给水总管有泄漏，控制模块6切换给水泵11，如果压力变送器4依然低于设定值时，两台给水泵11可能同时故障或冷却模块的换热器21堵塞，这时控制模块6控制应急泵12开启，在应急泵12开启的过程中，控制模块6控制开关阀42的打开，使得高位水箱41内的水能够进入依次通过循环水管道52、分管道522、支管道521为侧吹炉31及顶吹炉32的毛细水管33提供循环水，防止毛细水管33被烧坏，保证侧吹炉31及顶吹炉32的安全运行。避免了压力变送器设置在连接管道51上无法准确测量熔炼二联炉循环水水压的弊端，而且在应急泵12开启的过程中，高位水箱41的水能够及时为熔炼二联炉提供冷却水，有效地对熔炼二联炉进行保护。

本实施例中，控制模块6设有压力阈值，支管道521设有N个，压力变送器4的数量为N，其中N≥3；压力变送器4的故障触发数量值为n，其中1＜n＜N；压力变送器4低于压力阈值压力的数量为m，当m≥n时，控制模块6控制开关阀42打开。

由于支管道521设置有多个，压力变送器4的数量与支管道521的数量相同，而本发明中通过确定压力变送器4测值低于压力阈值的数量占压力变送器4的总数量的比值，判断熔炼二联炉的循环水压力是否符合标准，相对于通过多个压力变送器4中任一压力变送器4控制开关阀42的方案来说，本实施例更具有可靠性，在个别压力变送器4出现故障后，控制模块6依然能够作出熔炼二联炉的循环水水压不足的判断，从而能够执行开关阀42打开的动作，使得高位水箱41能够为熔炼二联炉提供循环水，防止在个别压力变送器4出现故障后，不能准确测量熔炼二联炉的循环水的压力，导致熔炼二联炉因此循环水水压不足，因而出现故障。

而且本实施相对于通过多个压力变送器4同时控制开关阀42的方案来说，能够避免个别压力变送器4出问题时，开关阀42错误打开的情况出现，而且当个别压力变送器4出问题时，在不切除控制连锁的情况下，也能检修更换压力变送器4，使得压力变送器4在检修的过程中，高位水箱41依然能够为熔炼二联炉提供循环水。

本实施例的侧吹炉31的支管道521设有2个，顶吹炉32的支管道521设有2个，N＝4，因此压力变送器4的数量为4个。故障触发数量值n设定为3。当压力变送器4低于压力阈值的数量为3或4时，控制模块6根据压力变送器4的数据，控制开关阀42打开，使得高位水箱41内的水能够进入依次通过循环水管道52、分管道522、支管道521为侧吹炉31及顶吹炉32的毛细水管33提供循环水。反之，当压力变送器4低于阈值压力的数量为1或2时，，证明压力变送器4出现误判，控制模块6不控制开关阀42打开。

本实施例采用“4选3”的逻辑来控制开关阀42，避免了个别压力变送器出错时影响正确动作的问题，而且当个别压力变送器4出问题时，在不切除控制连锁的情况下，也能检修更换压力变送器，使得压力变送器在检修的过程中，高位水箱41依然能够为熔炼二联炉的水套提供循环水。

本实施例中，每一高位水箱41均设有液位传感器61，液位传感器61用于感应高位水箱 41的液位高度，且液位传感器61均与控制模块6电连接；控制模块6能够对液位传感器61 及开关阀42进行顺序编码，当控制模块6通过压力变送器4的数据获得开关阀42的开启信号时，控制模块6根据顺序编码打开对应的开关阀42，并在对应的液位传感器61感应到该高位水箱41低于设定液位时，控制模块6按照顺序编码打开下一开关阀42，以使各个高位水箱41能够依次为熔炼二联炉的水套供水。

液位传感器61的作用下，能够对高位水箱41的液位高度进行测量，而且本实施例通过设置多个高位水箱41，并且高位水箱41依次为熔炼二联炉供水，能够在保证熔炼二联炉循环水水压的条件下，为故障处理预留充足的时间。

本实施例的高位水箱41设有2个，当需要使用高位水箱41的水时，控制模块6根据顺序编码控制第一个高位水箱41对应的开关阀42打开，当第一个高位水箱41内的液位传感器 61感应到水位低于设定值时，控制模块6控制第二个高位水箱41对应的开关阀42打开，从而实现了多个高位水箱41依次为熔炼二联炉的水套供水。

本实施例中，控制模块6设有延时子模块62，延时子模块62用于延迟值的设置，并与控制模块6电连接。延时子模块62通过控制模块6获取压力变送器4的数据，当压力变送器4所测量的压力恢复时，控制模块6在延时子模块62的延时值结束后，控制开关阀42关闭。在延时子模块62的作用下，能够防止在水压不稳定时，开关阀42反复频繁动作，既影响了供水，而且容易损坏开关阀42损坏。本实施例的延时子模块62的延迟时间设定为15s，如延迟时间设置过长，会导致在给水泵11正常供水后，高位水箱41会继续为熔炼二联炉，从而导致管道压力会偏高。

本实施例中，控制模块6还设有显示子模块63，显示子模块63与控制模块6电连接，并通过控制模块6获取压力变送器4及开关阀42的数据，以使显示子模块63能够对两给水泵11、应急泵12、压力变送器4及开关阀42的状态进行显示。在显示子模块63的作用下，便于工作人员了解现场设备运行的情况。

本发明的熔炼二联炉循环水系统的运行流程为：

S1.当压力变送器4低于阈值压力的数量为3时，证明熔炼二联炉的循环水水压不足，控制模块6根据压力变送器4的数据切换给水泵11。

S2、控制模块6根据顺序编码控制第一个高位水箱41对应的开关阀42打开，第一高位水箱41内的水使进入第二给水管411，并依次通过循环水管道52、分管道522、支管道521为侧吹炉31及顶吹炉32的毛细水管33提供循环水，防止毛细水管33被烧坏，保证侧吹炉 31及顶吹炉32的安全运行。

S3、当第一个高位水箱41内的液位传感器61感应到水位低于设定值时，控制模块6控制第二个高位水箱41对应的开关阀42打开，从而实现了多个高位水箱41依次为熔炼二联炉供水。

S4、当压力变送器4的测值恢复正常后，控制模块6根据压力变送器4的数据，判断故障修复完毕，延时子模块62延时15s后，控制模块6控制所有开关阀42关闭。

Claims (5)

1.一种熔炼二联炉循环水系统，其特征在于，包括蓄水池(1)、冷却模块(2)、熔炼二联炉、故障供水模块(4)及控制模块(6)

所述蓄水池(1)设有三根第一给水管(5)，三所述第一给水管(5)分别设有两个给水泵(11)及一个应急泵(12)，三所述第一给水管(5)一端分别与所述蓄水池(1)导通连接，另一端相互连接并通过连接管道(51)与所述冷却模块(2)导通连接，所述冷却模块(2)通过供水管道(52)与所述熔炼二联炉的水套导通连接，所述熔炼二联炉通过回水管(53)与所述蓄水池(1)导通连接；所述控制模块(6)分别与两所述给水泵(11)及所述应急泵(12)电连接；

所述故障供水模块(4)包括压力变送器(4)、高位水箱(41)及开关阀(42)，所述熔炼二联炉包括侧吹炉(31)及顶吹炉(32)，所述侧吹炉(31)及所述顶吹炉(32)均设有多个毛细水管(33)，所述供水管道(52)设有支管道(521)及分管道(522)，所述支管道(521)设有若干个，所述侧吹炉(31)及所述顶吹炉(32)的毛细水管(33)与所述支管道(521)导通连接，所述侧吹炉(31)及所述顶吹炉(32)的支管道(521)的一端分别通过所述分管道(522)与所述供水管道(52)导通连接，所述压力变送器(4)的数量与所述支管道(521)数量相同，每一所述支管道(521)远离所述分管道(522)的一端均与所述压力变送器(4)连接；所述高位水箱(41)至少设有两个，所述高位水箱(41)分别设有第二给水管(411)，所述有第二给水管(411)一端与所述高位水箱(41)导通连接，另一端位于所述冷却模块(2)与所述熔炼二联炉之间，并与所述供水管道(52)导通连接；所述开关阀(42)与所述高位水箱(41)数量相同，且设于所述第二给水管(411)上；所述控制模块(6)分别与所述开关阀(42)及所述压力变送器(4)电连接，所述控制模块(6)用于根据所述压力变送器(4)的数据，控制所述开关阀(42)的开合。

2.根据权利要求1所述的一种熔炼二联炉循环水系统，其特征在于：所述控制模块(6)设有压力阈值，所述支管道(521)设有N个，所述压力变送器(4)的数量为N，其中N≥3；所述压力变送器(4)的故障触发数量值为n，其中1＜n＜N；所述压力变送器(4)低于所述阈值压力的数量为m，当m≥n时，所述控制模块(6)控制所述开关阀(42)打开。

3.根据权利要求1所述的一种熔炼二联炉循环水系统，其特征在于：每一所述高位水箱(41)均设有液位传感器(61)，所述液位传感器(61)用于感应所述高位水箱(41)的液位高度，且所述液位传感器(61)均与所述控制模块(6)电连接；所述控制模块(6)能够对所述液位传感器(61)及所述开关阀(42)进行顺序编码，当所述控制模块(6)通过所述压力变送器(4)的数据获得所述开关阀(42)的开启信号时，所述控制模块(6)根据顺序编码打开对应的所述开关阀(42)，并在对应的所述液位传感器(61)感应到该所述高位水箱(41)低于设定液位时，所述控制模块(6)按照顺序编码打开下一所述开关阀(42)，以使各个所述高位水箱(41)能够依次为所述熔炼二联炉的水套供水。

4.根据权利要求3所述的一种熔炼二联炉循环水系统，其特征在于：所述控制模块(6)设有延时子模块(62)，所述延时子模块(62)用于延迟值的设置，并与所述控制模块(6)电连接；所述延时子模块(62)通过所述控制模块(6)获取所述压力变送器(4)的数据，当所述压力变送器(4)所测量的压力大于所述阈值压力时，所述控制模块(6)在所述延时子模块(62)的延时值结束后，控制所述开关阀(42)关闭。

5.根据权利要求1所述的一种熔炼二联炉循环水系统，其特征在于：所述控制模块(6)还设有显示子模块(63)，所述显示子模块(63)与所述控制模块(6)电连接，并通过所述控制模块(6)获取所述压力变送器(4)及所述开关阀(42)的数据，以使所述显示子模块(63)能够对两所述给水泵(11)、所述应急泵(12)、所述压力变送器(4)及所述开关阀(42)的状态进行显示。

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