CN114543535A - 一种气水复合喷淋冷却电炉炉盖和电炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气水复合喷淋冷却电炉炉盖和电炉，所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖包括上盖板(1)、下盖板(3)、外立板(7)和内立板(8)，上盖板(1)与下盖板(3)之间形成容纳空间，该容纳空间内设有压缩空气供应支管(4)、冷却水供应支管(5)和气水复合喷嘴(6)，气水复合喷嘴(6)与压缩空气供应支管(4)和冷却水供应支管(5)分别连接，气水复合喷嘴(6)能够向下盖板(3)喷射气水混合物，下盖板(3)位于外立板(7)和内立板(8)之间，外立板(7)的下部设有排水口(701)。该气水复合喷淋冷却电炉炉盖具有冷却水压力低、流量小、热应力低、炉盖寿命高、检修维护方便、安全性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢设备领域，具体的是一种气水复合喷淋冷却电炉炉盖，还是一种含有该气水复合喷淋冷却电炉炉盖的电炉。
背景技术
目前，在电炉炼钢过程中气水复合喷淋冷却电炉炉盖多采用水冷盘管结构，在这种结构中水冷盘管承受0.6MPa的冷却水压力，同时承受来自于炉内的高温辐射，结构所受应力较大，炉盖寿命短，冷却水压力高流量大，能耗较大。
发明内容
为了提高炉盖的使用寿命，本发明提供了一种气水复合喷淋冷却电炉炉盖和电炉，该气水复合喷淋冷却电炉炉盖具有冷却水压力低、流量小、热应力低、炉盖寿命高、检修维护方便、安全性高的优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气水复合喷淋冷却电炉炉盖，包括上盖板、下盖板、外立板和内立板，上盖板与下盖板上下间隔设置并形成容纳空间，该容纳空间内设有压缩空气供应支管、冷却水供应支管和气水复合喷嘴，气水复合喷嘴与压缩空气供应支管和冷却水供应支管分别连接，气水复合喷嘴能够向下盖板喷射气水混合物，外立板的下部设有排水口，内立板位于外立板的内侧，下盖板位于外立板和内立板之间。
上盖板与下盖板之间设有支架，压缩空气供应支管沿所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖的直径方向延伸，冷却水供应支管也沿所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖的直径方向延伸，压缩空气供应支管与冷却水供应支管一一对应连接。
上盖板与外立板之间设有压缩空气供应总管，压缩空气供应总管呈圆环形结构，压缩空气供应支管与压缩空气供应总管连通。
上盖板和下盖板均呈圆锥形结构，上盖板上设有检修孔和检修盖板，下盖板的外端设有集水槽。
上盖板与内立板之间设有冷却水供应总管，冷却水供应总管呈圆环形结构，冷却水供应支管与冷却水供应总管连通。
冷却水供应总管由内立板、上端环、外套筒和下端环依次连接围成，外套筒套设于内立板外，上盖板与外套筒密封连接。
所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖还包括上端盖含有上下连接的圆板段和内圆筒段，内圆筒段的下端与上端环密封连接，内圆筒段上设有排烟口。
上端盖外套设有排气套筒，排气套筒与上端盖之间形成上环形空腔，排气套筒含有上下连接的圆环段和外圆筒段，圆环段与上端盖密封连接，外圆筒段与上盖板密封连接，上盖板的内侧边缘设有上排气孔，内圆筒段上设有进气通孔，所述容纳空间内的气体能够依次通过上排气孔、所述上环形空腔和进气通孔进入上端盖的内腔。
一种电炉，所述电炉包括回水供水系统和上述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，回水供水系统与排水口连接，回水供水系统能够向冷却水供应支管内供应冷却水。
回水供水系统含有文丘里泵、回水箱和冷却塔，排水口通过第一排水管线与文丘里泵的吸入口连接，文丘里泵的排出口通过第二排水管线与回水箱的入口连接，回水箱内的水能够进入文丘里泵的注入口，回水箱内的水还能够进入冷却塔，冷却塔能够通过第三排水管线向冷却水供应支管内供应冷却水。
本发明的有益效果是：该气水复合喷淋冷却电炉炉盖具有冷却水压力低、流量小、热应力低、炉盖寿命高、检修维护方便、安全性高的优点。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖的装配示意图。
图2是图1中的局部放大示意图。
图3是沿图2中A-A方向的剖视图。
图4是本发明所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖的俯视图。
图5是本发明所述电炉的示意图。
1、上盖板；2、支架；3、下盖板；4、压缩空气供应支管；5、冷却水供应支管；
6、气水复合喷嘴；7、外立板；8、内立板；9、压缩空气供应总管；10、冷却水供应总管；11、上端盖；12、排气套筒；13、回水供水系统；14、中心小炉盖；15、高温电极；16、把持臂；17、炉身；
101、检修盖板；102、上排气孔；
301、集水槽；
701、排水口；
1001、上端环；1002、外套筒；1003、下端环；
1101、圆板段；1102、内圆筒段；1103、进气通孔；1104、排烟口；
1201、圆环段；1202、外圆筒段；
1301、文丘里泵；1302、回水箱；1303、冷却塔；1304、第一排水管线；1305、第二排水管线；1306、第三排水管线；1307、第四排水管线；1308、第五排水管线；
13011、吸入口；13012、排出口；13013、注入口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种气水复合喷淋冷却电炉炉盖，包括上盖板1、下盖板3、外立板7和内立板8，上盖板1与下盖板3上下间隔设置，上盖板1与下盖板3之间形成环形的容纳空间，该容纳空间内设有压缩空气供应支管4、冷却水供应支管5和气水复合喷嘴6，气水复合喷嘴6与压缩空气供应支管4和冷却水供应支管5分别连接，气水复合喷嘴6能够向下盖板3喷射气水混合物，内立板8位于外立板7的内侧，下盖板3位于外立板7和内立板8之间，外立板7的下部设有排水口701，如图1至图4所示。
压缩空气供应支管4中的压缩空气和冷却水供应支管5中的冷却水均能够从气水复合喷嘴6喷出，气水复合喷嘴6喷射出的气水混合物能够可以给下盖板3降温，该容纳空间内的压力与外界大气压力相同。该气水复合喷淋冷却电炉炉盖具有冷却水压力低、流量小、热应力低、炉盖寿命高、检修维护方便、安全性高的优点。
在本实施例中，上盖板1和下盖板3均呈圆锥形结构，外立板7和内立板8均为圆筒形结构，外立板7的轴线、内立板8的轴线、上盖板1的轴线和下盖板3的轴线重合，上盖板1与下盖板3之间设有多条支架2，支架2可以采用H型钢，H型钢的延伸方向与下盖板3的直径方向相同，支架2将所述容纳空间分隔形成多个扇形空间，如图1至图3所示。
在本实施例中，压缩空气供应支管4沿所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖的直径方向延伸，冷却水供应支管5也沿所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖的直径方向延伸，压缩空气供应支管4与冷却水供应支管5一一对应连接。一条压缩空气供应支管4和一条冷却水供应支管5上设有多个气水复合喷嘴6，气水复合喷嘴6不但可以向下盖板3喷射气水混合物，气水复合喷嘴6还可以向外立板7和内立板8喷射气水混合物，如图2所示。
在本实施例中，上盖板1与外立板7之间设有压缩空气供应总管9，压缩空气供应总管9呈圆环形结构，压缩空气供应总管9套设于上盖板1的外侧，上盖板1的上端与压缩空气供应总管9密封固定连接，外立板7的外侧边缘与压缩空气供应总管9密封固定连接，压缩空气供应支管4与压缩空气供应总管9连通。压缩空气供应总管9外连接有压缩空气供应管线或压缩空气气源。
在本实施例中，上盖板1上设有多个检修孔和多个检修盖板101，多个检修盖板101沿上盖板1的周向均匀间隔排列，所述检修孔和检修盖板101一一对应连接，设置所述检修孔和检修盖板101可以方便检修。下盖板3的外端设有集水槽301，气水复合喷嘴6喷出的气水混合物中水将汇集于集水槽301，然后从排水口701排出。
在本实施例中，上盖板1与内立板8之间设有冷却水供应总管10，冷却水供应总管10套设于上盖板1的内侧，冷却水供应总管10呈圆环形结构，上盖板1的轴线、压缩空气供应总管9的轴线和冷却水供应总管10的轴线重合，冷却水供应支管5与冷却水供应总管10连通，如图2所示。
在本实施例中，冷却水供应总管10由内立板8、上端环1001、外套筒1002和下端环1003依次密封连接围成，上端环1001与下端环1003上下间隔设置，外套筒1002套设于内立板8外，上盖板1与外套筒1002密封连接。内立板8的轴线、上端环1001的轴线、外套筒1002的轴线和下端环1003的轴线重合。
在本实施例中，所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖还包括上端盖11含有上下连接的圆板段1101和内圆筒段1102，上端盖11的轴线与内立板8的轴线重合，内圆筒段1102的下端与上端环1001的边缘密封固定连接，内圆筒段1102上设有排烟口1104，排烟口1104外连接有排烟管道。
在本实施例中，上端盖11外套设有排气套筒12，排气套筒12与上端盖11之间形成上环形空腔，排气套筒12含有上下连接的圆环段1201和外圆筒段1202，圆环段1201与上端盖11密封连接，外圆筒段1202与上盖板1密封连接，上盖板1的内侧边缘设有上排气孔102，内圆筒段1102上设有进气通孔1103，所述容纳空间内的气体能够依次通过上排气孔102、所述上环形空腔和进气通孔1103进入上端盖11的内腔，上端盖11的内腔中的气体可以通过排烟口1104进入所述排烟管道。
在本实施例中，所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖还包括中心小炉盖14、高温电极15和把持臂16，中心小炉盖14由高铝质耐材浇铸而成，中心小炉盖14套设于内立板8内，中心小炉盖14与内立板8密封连接，高温电极15穿过上端盖11和中心小炉盖14，高温电极15与中心小炉盖14间隙配合，电炉内的烟气可以进入上端盖11的内腔，把持臂16位于上盖板1上，如图1和图4所示。
下面介绍一种电炉，所述电炉包括回水供水系统13、炉身17和上述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，该气水复合喷淋冷却电炉炉盖与炉身17上下连接，回水供水系统13与排水口701连接，气水复合喷嘴6喷出的气水混合物中的水能够进入回水供水系统13，回水供水系统13能够向冷却水供应支管5内供应冷却水，如图5所示。
在本实施例中，回水供水系统13含有文丘里泵1301、回水箱1302和冷却塔1303，排水口701通过第一排水管线1304与文丘里泵1301的吸入口13011连接，文丘里泵1301的排出口13012通过第二排水管线1305与回水箱1302的入口连接，回水箱1302内的水能够进入文丘里泵1301的注入口13013，回水箱1302内的水还能够进入冷却塔1303，冷却塔1303能够通过第三排水管线1306向冷却水供应支管5内供应冷却水。
文丘里泵1301的注入口13013通过第四排水管线1307与冷却塔1303的入口连接，第四排水管线1307上设有回水阀，回水箱1302的出口通过第五排水管线1308与第四排水管线1307连接，第三排水管线1306和第五排水管线1308上均设有给水泵，第三排水管线1306与冷却水供应总管10连通。所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖排出的高温冷却水首先进入回水箱1302，然后该高温冷却水再进入冷却塔1303冷却成低温水，该低温水再进入冷却水供应总管10，循环往复。
下面介绍该气水复合喷淋冷却电炉炉盖和电炉的工作过程。
压缩空气供应总管9内的压缩空气进入压缩空气供应支管4，冷却水供应总管10内的冷却水进入冷却水供应支管5，压缩空气供应支管4内的压缩空气和冷却水供应支管5内的冷却水从气水复合喷嘴6喷出，气水复合喷嘴6喷出的气水混合物中的水在集水槽301汇集并从排水口701排出，气水复合喷嘴6喷出的气水混合物中的气依次通过上排气孔102、所述上环形空腔、进气通孔1103、上端盖11的内腔后从排烟口1104排出并进入排烟管道，如图1和图2所示。
排水口701排出的无压高温冷却水经过文丘里泵1301后能够进入回水箱1302，该文丘里泵1301以增压后的回水(0.3MPa)作为引流介质在管内形成真空状态，可以引导喷淋后的无压水进入回水箱1302，进入回水箱1302后的无压水经过与回水箱1302联通的回水泵增压后，一小部分供给文丘里泵1301做引流介质，大部分返回至冷却塔1303进行冷却，冷却后的冷却水再经给水泵增压至0.3MPa重新供给所述炉盖进行使用，如图5所示。
为了便于理解和描述，本发明中采用了绝对位置关系相结合的方式进行表述，其中的方位词“上”表示图2中的上侧方向，“下”表示图2中的下侧方向。本发明采用了阅读者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (10)
1.一种气水复合喷淋冷却电炉炉盖，其特征在于，所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖包括上盖板(1)、下盖板(3)、外立板(7)和内立板(8)，上盖板(1)与下盖板(3)上下间隔设置并形成容纳空间，该容纳空间内设有压缩空气供应支管(4)、冷却水供应支管(5)和气水复合喷嘴(6)，气水复合喷嘴(6)与压缩空气供应支管(4)和冷却水供应支管(5)分别连接，气水复合喷嘴(6)能够向下盖板(3)喷射气水混合物，外立板(7)的下部设有排水口(701)，内立板(8)位于外立板(7)的内侧，下盖板(3)位于外立板(7)和内立板(8)之间。
2.根据权利要求1所述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，其特征在于，上盖板(1)与下盖板(3)之间设有支架(2)，压缩空气供应支管(4)沿所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖的直径方向延伸，冷却水供应支管(5)也沿所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖的直径方向延伸，压缩空气供应支管(4)与冷却水供应支管(5)一一对应连接。
3.根据权利要求1所述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，其特征在于，上盖板(1)与外立板(7)之间设有压缩空气供应总管(9)，压缩空气供应总管(9)呈圆环形结构，压缩空气供应支管(4)与压缩空气供应总管(9)连通。
4.根据权利要求1所述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，其特征在于，上盖板(1)和下盖板(3)均呈圆锥形结构，上盖板(1)上设有检修孔和检修盖板(101)，下盖板(3)的外端设有集水槽(301)。
5.根据权利要求1所述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，其特征在于，上盖板(1)与内立板(8)之间设有冷却水供应总管(10)，冷却水供应总管(10)呈圆环形结构，冷却水供应支管(5)与冷却水供应总管(10)连通。
6.根据权利要求5所述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，其特征在于，冷却水供应总管(10)由内立板(8)、上端环(1001)、外套筒(1002)和下端环(1003)依次连接围成，外套筒(1002)套设于内立板(8)外，上盖板(1)与外套筒(1002)密封连接。
7.根据权利要求6所述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，其特征在于，所述气水复合喷淋冷却电炉炉盖还包括上端盖(11)含有上下连接的圆板段(1101)和内圆筒段(1102)，内圆筒段(1102)的下端与上端环(1001)密封连接，内圆筒段(1102)上设有排烟口(1104)。
8.根据权利要求7所述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，其特征在于，上端盖(11)外套设有排气套筒(12)，排气套筒(12)与上端盖(11)之间形成上环形空腔，排气套筒(12)含有上下连接的圆环段(1201)和外圆筒段(1202)，圆环段(1201)与上端盖(11)密封连接，外圆筒段(1202)与上盖板(1)密封连接，上盖板(1)的内侧边缘设有上排气孔(102)，内圆筒段(1102)上设有进气通孔(1103)，所述容纳空间内的气体能够依次通过上排气孔(102)、所述上环形空腔和进气通孔(1103)进入上端盖(11)的内腔。
9.一种电炉，其特征在于，所述电炉包括回水供水系统(13)和权利要求1所述的气水复合喷淋冷却电炉炉盖，回水供水系统(13)与排水口(701)连接，回水供水系统(13)能够向冷却水供应支管(5)内供应冷却水。
10.根据权利要求9所述的电炉，其特征在于，回水供水系统(13)含有文丘里泵(1301)、回水箱(1302)和冷却塔(1303)，排水口(701)通过第一排水管线(1304)与文丘里泵(1301)的吸入口(13011)连接，文丘里泵(1301)的排出口(13012)通过第二排水管线(1305)与回水箱(1302)的入口连接，回水箱(1302)内的水能够进入文丘里泵(1301)的注入口(13013)，回水箱(1302)内的水还能够进入冷却塔(1303)，冷却塔(1303)能够通过第三排水管线(1306)向冷却水供应支管(5)内供应冷却水。
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