CN117564403A - 渣钢切割安全系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及渣钢切割安全系统，包括至少一台氢氧发生器，所述氢氧发生器的出口通过第一管道连接洗涤罐，所述洗涤罐的出口通过第二管道连接切割枪；所述氢氧发生器、所述第一管道和所述第二管道上设置有稳压调节组件、防回火安全组件和安全保护组件。本发明的目的在于克服现有的缺陷而提供的渣钢切割安全系统，无环境污染，且具有安全的防回火技术。
Description
技术领域
本发明涉及渣钢切割安全系统。
背景技术
渣钢是炼钢过程中的一种副产品。它由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。钢渣含有多种有用成分：金属铁2％～8％，氧化钙40％～60％，氧化镁3％～10％，氧化锰1％～8％，故可作为钢铁冶金原料使用。钢渣的矿物组成以硅酸三钙为主，其次是硅酸二钙、RO相、铁酸二钙和游离氧化钙。钢渣为熟料，是重熔相，熔化温度低。重新熔化时，液相形成早，流动性好。钢渣分为电炉钢渣、平炉钢渣和转炉钢渣3种。
我国各钢厂堆积的大型渣钢数量极大，甚至无地可以堆放，造成极大浪费。
目前国内钢铁公司对大型渣钢的切割技术，只是利用人工割枪，使用天然气、乙炔、丙烷气、焦煤气、吹氧等进行切割，环保碳排放较高，且安全性较低，因此针对以上问题提出渣钢切割安全系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的缺陷而提供的渣钢切割安全系统，无环境污染，且具有安全的防回火技术。
实现上述目的的技术方案是：渣钢切割安全系统，包括至少一台氢氧发生器，所述氢氧发生器的出口通过第一管道连接洗涤罐，所述洗涤罐的出口通过第二管道连接切割枪；所述氢氧发生器、所述第一管道和所述第二管道上设置有稳压调节组件、防回火安全组件和安全保护组件。
优选的，所述氢氧发生器上连接有第一温度监控器和第一液位监控器。
优选的，所述稳压调节组件包括第一压力监控器、第二压力监控器和第三压力监控器，所述第一压力监控器连接所述氢氧发生器，所述第二压力监控器连接在所述第二管道靠近所述洗涤罐的一端侧壁上，所述第三压力监控器连接在所述第二管道靠近所述切割枪的一端侧壁上。
优选的，所述防回火安全组件包括安全泄压组件和防回火组件；所述安全泄压组件包括第一稳压器、第二稳压器、第三稳压器、第四稳压器、第五稳压器、第六稳压器、第七稳压器和第八稳压器，所述第一稳压器连接所述氢氧发生器；所述第一管道上连接第二稳压器；所述第二管道上依次串联所述第三稳压器、所述第四稳压器、所述第五稳压器、所述第六稳压器、所述第七稳压器和所述第八稳压器。
优选的，所述防回火组件包括第一防回火器、第二防回火器和第三防回火器，所述第二管道上依次串联所述第一防回火器、所述第二防回火器和所述第三防回火器；
所述第一防回火器位于所述洗涤罐与所述第三稳压器之间；所述第二防回火器位于所述第五稳压器与所述第六稳压器之间；所述第三防回火器位于所述第六稳压器与所述第七稳压器之间。
优选的，所述稳压调节组件还包括第一事故切断阀、第二事故切断阀、第三事故切断阀、第四事故切断阀、第五事故切断阀和第六事故切断阀，所述第二管道上连接有第三管道、第四管道、第五管道和第六管道，所述第三管道上连接所述第一事故切断阀，所述第二事故切断阀连接在所述第二管道上，所述第三事故切断阀连接在所述第四管道上，所述第五管道上连接所述第四事故切断阀，所述第六管道上连接所述第六事故切断阀；所述第五事故切断阀连接在所述第二管道上，位于所述第五管道与所述第六管道之间。
优选的，安全保护组件包括第一回火光感器、第二回火光感器和第三回火光感器，所述第一回火光感器连接在第五管道与所述第二管道的连接处，所述第二回火光感器连接在第六稳压器与所述第二管道的连接处，所述第三回火光感器连接在第七稳压器与所述第二管道的连接处。
优选的，还包括控制系统，所述控制系统一端并联连接所述第一回火光感器、第二回火光感器、第三回火光感器、第二压力监控器、第三压力监控器、第一事故切断阀、第三事故切断阀、第四事故切断阀和第一温度监控器。
本发明的有益效果是：本渣钢切割安全系统，根据实际切割需要在控制系统中设定布朗气产出量，由氢氧发生器产出布朗气，布朗气通过管道输送至割枪对大型渣钢进行切割。切割过程中，稳压调节组件负责对整套系统的压力进行监测和调节，在超过设定限值时通过控制连锁停止系统运行；防回火安全组件负责在系统运行过程中发生回火时的灭火和泄压处理；安全保护组件负责实时监测管道内回火发生系统并在发生回火时通过控制系统发出报警及安全处理指令，整套切割工艺由一套控制系统进行连锁控制。通过氢氧发生器、稳压调节组件、防回火安全组件和安全保护组件，可以保证渣钢切割时导致的频繁回火时设备处于安全状态，具有较高的安全性，且通过氢氧发生器切割大型渣钢，无环境污染。
附图说明
图1是本发明渣钢切割安全系统的示意图；
图2是图1中A处放大图；
图3是图1中B处放大图。
图中：1、氢氧发生器；2、第一管道；3、洗涤罐；4、第二管道；5、切割枪；6、第三管道；7、第四管道；8、第五管道；9、第六管道；10、控制系统。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-3所示，渣钢切割安全系统，包括至少一台氢氧发生器1，氢氧发生器1的出口通过第一管道2连接洗涤罐3，洗涤罐3的出口通过第二管道4连接切割枪5；氢氧发生器1、第一管道2和第二管道4上设置有稳压调节组件、防回火安全组件和安全保护组件。
具体的，氢氧发生器1由一套或多套氢氧发生器装置(单台能力20NM3/H)组成，最大组成气量组合能力可以达到100NM3/H，在后系统并入系统送入割枪进行大型渣钢切割，可以根据切割渣钢需要设定需要的气量。
具体的，根据实际切割需要在控制系统10中设定布朗气产出量，由氢氧发生器1产出布朗气，布朗气通过管道输送至割枪对大型渣钢进行切割。切割过程中，稳压调节组件负责对整套系统的压力进行监测和调节，在超过设定限值时通过控制连锁停止系统运行；防回火安全组件负责在系统运行过程中发生回火时的灭火和泄压处理；安全保护组件负责实时监测管道内回火发生系统并在发生回火时通过控制系统发出报警及安全处理指令，整套切割工艺由一套控制系统进行连锁控制。
具体的，通过氢氧发生器1、稳压调节组件、防回火安全组件和安全保护组件，可以保证渣钢切割时导致的频繁回火时设备处于安全状态。
具体的，氢氧发生器1上连接有第一温度监控器TI 1-1和第一液位监控器LI 1-1。稳压调节组件包括第一压力监控器PI 1-1、第二压力监控器PI 1-2和第三压力监控器PI1-3，第一压力监控器PI 1-1连接氢氧发生器1，第二压力监控器PI 1-2连接在第二管道4靠近洗涤罐3的一端侧壁上，第三压力监控器PI 1-3连接在第二管道4靠近切割枪5的一端侧壁上。
具体的，稳压调节组件还包括第一事故切断阀GV1-1、第二事故切断阀GV1-2、第三事故切断阀GV1-3、第四事故切断阀GV1-4、第五事故切断阀GV1-5和第六事故切断阀GV1-6，第二管道4上连接有第三管道6、第四管道7、第五管道8和第六管道9，第三管道6上连接第一事故切断阀GV1-1，第二事故切断阀GV1-2连接在第二管道4上，第三事故切断阀GV1-3连接在第四管道7上，第五管道8上连接第四事故切断阀GV1-4，第六管道9上连接第六事故切断阀GV1-6；第五事故切断阀GV1-5连接在第二管道4上，位于第五管道8与第六管道9之间。
具体的，在工艺系统因为回火时系统压力升高时进行稳压的调节或控制动力的负荷。第一压力监控器PI 1-1通过控制系统10停止发生器产气；第二压力监控器PI 1-2对前系统压力检测，达到一级设定值时，阀门开关对系统进行稳压，达到二级设定值时联锁装置停车、指令打开第一事故切断阀GV1-1、第三事故切断阀GV1-3、第四事故切断阀GV1-4以保证设备不超压，同时关闭第二事故切断阀GV1-2、第五事故切断阀GV1-5，切断火源；第三压力监控器PI 1-3对后系统压力检测，达到设定值时，设定值时联锁装置停车、指令打开第一事故切断阀GV1-1、第三事故切断阀GV1-3、第四事故切断阀GV1-4以保证设备不超压，同时关闭第二事故切断阀GV1-2、第五事故切断阀GV1-5切断火源。
具体的，防回火安全组件包括安全泄压组件和防回火组件；安全泄压组件包括第一稳压器AF-1、第二稳压器AF-2、第三稳压器AF-3、第四稳压器AF-4、第五稳压器AF-5、第六稳压器AF-6、第七稳压器AF-7和第八稳压器AF-8，第一稳压器AF-1连接氢氧发生器1；第一管道2上连接第二稳压器AF-2；第二管道4上依次串联第三稳压器AF-3、第四稳压器AF-4、第五稳压器AF-5、第六稳压器AF-6、第七稳压器AF-7和第八稳压器AF-8。
具体的，8级安全泄压装置(第一稳压器AF-1、第二稳压器AF-2、第三稳压器AF-3、第四稳压器AF-4、第五稳压器AF-5、第六稳压器AF-6、第七稳压器AF-7和第八稳压器AF-8)，当回火发生系统压力升高时，及时泄压有效控制工艺流程分段的压力，保证工艺各分段部分设备处于安全压力控制和设备安全。
具体的，防回火组件包括第一防回火器FHQ-1、第二防回火器FHQ-2和第三防回火器FHQ-3，第二管道4上依次串联第一防回火器FHQ-1、第二防回火器FHQ-2和第三防回火器FHQ-3；第一防回火器FHQ-1位于洗涤罐3与第三稳压器AF-3之间；第二防回火器FHQ-2位于第五稳压器AF-5与第六稳压器AF-6之间；第三防回火器FHQ-3位于第六稳压器AF-6与第七稳压器AF-7之间。
具体的，FHQ灭火原理：火焰通过金属毛细孔时,由于热损失突然增大,使燃烧不能继续而熄火。从而达到根据气量不同的逐级防回火目的。当回火发生时，火苗经过阻火环是歇火，有效保护回火的连续。当第三防回火器FHQ-3可以完全阻火时，系统不需要停机，可连续进行切割；当第一防回火器FHQ-1或第二防回火器FHQ-2任何一个不能阻火时，系统会通过光感连接控制柜进行停机、保护设备安全。
具体的，洗涤罐3上安装有气体分布器，可以均匀分布气体进行气体清洁处理，安装除沫器，防止气体带液；在回火发生时作为湿式防回火功能，阻止火焰向后延伸。
具体的，安全保护组件包括第一回火光感器AI 1-1、第二回火光感器AI 1-2和第三回火光感器AI 1-3，第一回火光感器AI 1-1连接在第五管道8与第二管道4的连接处，第二回火光感器AI 1-2连接在第六稳压器AF-6与第二管道4的连接处，第三回火光感器AI 1-3连接在第七稳压器AF-7与第二管道4的连接处。
具体的，第一回火光感器AI 1-1、第二回火光感器AI 1-2和第三回火光感器AI 1-3光感系统是实时检测管道内回火发生系统，当回火发生时，光感器会感应到火光，然后发出指令。当第三回火光感器AI 1-3检测到管内火光时，通过控制系统10发出报警并联锁第五事故切断阀GV1-5关闭、第四事故切断阀GV1-4打开放空、第六事故切断阀GV1-6打开对后系统进行空气吹扫；当第一回火光感器AI 1-1、第二回火光感器AI 1-2检测到管内火光时，通过控制系统10发出报警并联锁，通过控制程序指令打开第一事故切断阀GV1-1、第三事故切断阀GV1-3、第四事故切断阀GV1-4以保证设备不超压，同时关闭第二事故切断阀GV1-2和第五事故切断阀GV1-5停止系统运行。
具体的，还包括控制系统10，控制系统10一端并联连接第一回火光感器AI 1-1、第二回火光感器AI 1-2、第三回火光感器AI 1-3、第二压力监控器P I 1-2、第三压力监控器PI 1-3、第一事故切断阀GV1-1、第三事故切断阀GV1-3、第四事故切断阀GV1-4和第一温度监控器T I 1-1。
具体的，由氢氧发生器1产生的氢氧气(H2：O2＝2：1)，在设备中受第一压力监控器P I 1-1、第一温度监控器T I 1-1、第一液位监控器L I 1-1和经过第一稳压器AF-1的控制、稳定后送出。经过第二稳压器AF-2送入洗涤罐3进行气体洗涤(同时具有湿式放回火功能)；
具体的，洗涤罐3出口第一事故切断阀GV1-1对设备进行稳压并在事故时放空保护设备安全。干净的氢氧气进入第一防回火器FHQ-1、第三稳压器AF-3稳压后送入下一工序，同时有第二事故切断阀GV1-2、第三事故切断阀GV1-3、第四事故切断阀GV1-4、第五事故切断阀GV1-5保证事故状态下设备的安全状态。
具体的，氢氧气沿第二管道4经过第四稳压器AF-4和第五稳压器AF-5稳压后送入安全保护组件。氢氧气沿第二管道4经过三个串联的第一回火光感器AI 1-1、第二回火光感器AI 1-2和第三回火光感器AI 1-3送到切割枪5进行工艺切割。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.渣钢切割安全系统，其特征在于，包括至少一台氢氧发生器(1)，所述氢氧发生器(1)的出口通过第一管道(2)连接洗涤罐(3)，所述洗涤罐(3)的出口通过第二管道(4)连接切割枪(5)；所述氢氧发生器(1)、所述第一管道(2)和所述第二管道(4)上设置有稳压调节组件、防回火安全组件和安全保护组件。
2.根据权利要求1所述的渣钢切割安全系统，其特征在于，所述氢氧发生器(1)上连接有第一温度监控器(TI 1-1)和第一液位监控器(LI 1-1)。
3.根据权利要求2所述的渣钢切割安全系统，其特征在于，所述稳压调节组件包括第一压力监控器(PI 1-1)、第二压力监控器(PI 1-2)和第三压力监控器(PI 1-3)，所述第一压力监控器(PI 1-1)连接所述氢氧发生器(1)，所述第二压力监控器(PI 1-2)连接在所述第二管道(4)靠近所述洗涤罐(3)的一端侧壁上，所述第三压力监控器(PI 1-3)连接在所述第二管道(4)靠近所述切割枪(5)的一端侧壁上。
4.根据权利要求3所述的渣钢切割安全系统，其特征在于，所述防回火安全组件包括安全泄压组件和防回火组件；所述安全泄压组件包括第一稳压器(AF-1)、第二稳压器(AF-2)、第三稳压器(AF-3)、第四稳压器(AF-4)、第五稳压器(AF-5)、第六稳压器(AF-6)、第七稳压器(AF-7)和第八稳压器(AF-8)，所述第一稳压器(AF-1)连接所述氢氧发生器(1)；所述第一管道(2)上连接第二稳压器(AF-2)；所述第二管道(4)上依次串联所述第三稳压器(AF-3)、所述第四稳压器(AF-4)、所述第五稳压器(AF-5)、所述第六稳压器(AF-6)、所述第七稳压器(AF-7)和所述第八稳压器(AF-8)。
5.根据权利要求4所述的渣钢切割安全系统，其特征在于，所述防回火组件包括第一防回火器(FHQ-1)、第二防回火器(FHQ-2)和第三防回火器(FHQ-3)，所述第二管道(4)上依次串联所述第一防回火器(FHQ-1)、所述第二防回火器(FHQ-2)和所述第三防回火器(FHQ-3)；
所述第一防回火器(FHQ-1)位于所述洗涤罐(3)与所述第三稳压器(AF-3)之间；所述第二防回火器(FHQ-2)位于所述第五稳压器(AF-5)与所述第六稳压器(AF-6)之间；所述第三防回火器(FHQ-3)位于所述第六稳压器(AF-6)与所述第七稳压器(AF-7)之间。
6.根据权利要求4所述的渣钢切割安全系统，其特征在于，所述稳压调节组件还包括第一事故切断阀(GV1-1)、第二事故切断阀(GV1-2)、第三事故切断阀(GV1-3)、第四事故切断阀(GV1-4)、第五事故切断阀(GV1-5)和第六事故切断阀(GV1-6)，所述第二管道(4)上连接有第三管道(6)、第四管道(7)、第五管道(8)和第六管道(9)，所述第三管道(6)上连接所述第一事故切断阀(GV1-1)，所述第二事故切断阀(GV1-2)连接在所述第二管道(4)上，所述第三事故切断阀(GV1-3)连接在所述第四管道(7)上，所述第五管道(8)上连接所述第四事故切断阀(GV1-4)，所述第六管道(9)上连接所述第六事故切断阀(GV1-6)；所述第五事故切断阀(GV1-5)连接在所述第二管道(4)上，位于所述第五管道(8)与所述第六管道(9)之间。
7.根据权利要求6所述的渣钢切割安全系统，其特征在于，安全保护组件包括第一回火光感器(AI 1-1)、第二回火光感器(AI 1-2)和第三回火光感器(AI 1-3)，所述第一回火光感器(AI 1-1)连接在第五管道(8)与所述第二管道(4)的连接处，所述第二回火光感器(AI1-2)连接在第六稳压器(AF-6)与所述第二管道(4)的连接处，所述第三回火光感器(AI 1-3)连接在第七稳压器(AF-7)与所述第二管道(4)的连接处。
8.根据权利要求7所述的渣钢切割安全系统，其特征在于，还包括控制系统(10)，所述控制系统(10)一端并联连接所述第一回火光感器(AI 1-1)、第二回火光感器(AI 1-2)、第三回火光感器(AI 1-3)、第二压力监控器(PI 1-2)、第三压力监控器(P I 1-3)、第一事故切断阀(GV1-1)、第三事故切断阀(GV1-3)、第四事故切断阀(GV1-4)和第一温度监控器(T I1-1)。
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