CN201552296U - 铸铁机高效水雾冷却装置及含有该冷却装置的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸铁机高效水雾冷却装置及含有该冷却装置的冷却系统，涉及一种铸铁机水冷却系统，铸铁机高效水雾冷却装置，包括水冷却装置，水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置，所述的雾化喷吹装置包括雾化喷头、喷吹装置和壳体，进水管伸入到壳体内，雾化喷头安装在壳体内的进水管上，喷吹装置是加压装置，加压装置通过风管与壳体连通。含有该冷却装置的冷却系统，包括进水管道，至少一排水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置，进水管道与雾化喷吹装置的进水管连通。本实用新型喷吹水珠接触铸铁和其表面的热空气将迅速气化并被强风吹走，使链带与铸铁模快速降温，水汽在降温的同时起到洗涤其周围的烟雾、降尘改善设备运行环境的作用。

Description

铸铁机高效水雾冷却装置及含有该冷却装置的冷却系统

技术领域

本实用新型涉及一种冶金工业的炼铁高炉铸铁机配套产品，具体的说是涉及一种铸铁机水冷却装置，还涉及含有该冷却装置的铸铁机的水冷却系统。

背景技术

铸铁机是将炼铁高炉生产的铁水铸造成一定形状铁块的设备，浇注时的铁水温度一般都在1250-1300℃，被注满铁水的铸铁模随着传动链缓慢进行，而铸铁模内的铁块也逐渐冷却，直到链带的终端。如要在从传动链到终端的时间内将铁块温度降到需要值，就需要加快铸铁块的冷却速度。目前国内各炼铁厂铸铁机使用的都是常规喷淋冷却系统，此种铸铁模冷却方式的原理是用安装在铸铁机链带上方的多排壁上打小孔的钢管组成，冷却水通过钢管小孔向铸铁模喷水。这种结构的冷却系统存在以下不足：(1)用水量大，不节能。(2)由于链带、铸铁模工作在高温状态下(1300℃左右)，喷淋的不均匀性造成了铸铁模热胀冷缩的不一致，这种交变应力是铸铁模断裂损坏的主要原因之一。(3)水喷淋到未凝固或刚凝固的铸铁表面时由于水珠大造成铁水在铸铁表面爆炸，产生崩铁现象，爆炸产生的细小铁粉扩散到周围，造成铸铁损耗和环境污染。(4)水流和较大水珠气化时在其表面产生气化隔离层，气化隔离层会阻止水与铸铁的接触，所以喷淋初始冷却效果差，为了改善这种不足采用增加冷却段长度的办法，这势必增加了设备成本。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服上述不足提供一种铸铁机高效水雾冷却装置及含有该冷却装置的冷却系统。

本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现：

一种铸铁机高效水雾冷却装置，包括水冷却装置，水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置，所述的雾化喷吹装置包括雾化喷头、喷吹装置和壳体，进水管伸入到壳体内，雾化喷头安装在壳体内的进水管上，喷吹装置是加压装置，加压装置通过风管与壳体连通。

上述铸铁机高效水雾冷却装置，所述雾化喷头是旋流雾化细水雾喷头、离心雾化喷头或撞击雾化喷头中的任一种。

上述铸铁机高效水雾冷却装置，所述加压装置是中压或高压风机。

上述铸铁机高效水雾冷却装置，所述的壳体的下端设置喇叭口，进水管垂直于壳体轴线设置。

上述铸铁机高效水雾冷却装置，雾化喷头出来的是10-200um的细小水珠，中压或高压风机吹到壳体内的风速为8-12m/s。

上述铸铁机高效水雾冷却装置，所述喇叭口上端的壳体内设置有过滤网。

上述铸铁机商效水雾冷却装置，在喇叭口下端设置有回流槽和回水管，回水管垂直于壳体轴线设置。

一种含有铸铁机高效水雾冷却装置的冷却系统，包括进水管道，至少一排水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置，进水管道与雾化喷吹装置的进水管连通。

上述含有铸铁机高效水雾冷却装置的冷却系统，两排或者三排水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置。

上述含有铸铁机高效水雾冷却装置的冷却系统，在进水管道前设置有调节控制器。

将本实用新型水雾冷却系统设置在铸铁机链带上方，使喇叭口罩住铸铁模，使用时打开进水管，同时开动风机，风速为8-12m/s的强风通过风管直接吹到壳体内的雾化喷头上，雾化喷头是旋流雾化细水雾喷头，还可以是离心雾化喷头或撞击雾化喷头都能形成40-200um的细小水珠，这样从雾化喷头出来的细小水珠在强风的作用下经喇叭口喷吹到铸铁模和铸铁链带上，从而使细小水珠包围铸铁模和铸铁连带，在水雾和强风的作用下使铸铁模迅速降温。水汽在降温的同时还能起到洗涤其周围的烟雾、降尘的作用，由于喷吹的到铸铁模上的水珠在40-200um，铁水在铸铁表面不会爆炸，从而解决了因崩铁而产生的损耗和环境污染问题。喇叭口的壳体能够使高压细小水珠均匀喷淋在铸铁模上，避免了因喷淋不均匀而造成的铸铁模热胀冷缩的不均匀现象发生，本实用新型由于将水流形成细小水珠或水雾喷吹到铸铁模上，用水量大幅减小，起到节约用水的目的。同时还设置有调节控制器，可以根据出铁量自动控制水流量和对加压装置的加压大小。

下表本实用新型与国内常规喷淋冷却系统性能对比表，

	常规喷淋冷却性能指标	本实用新型性能指标
			单模过铁量(t/模)	70-150	130-220
最短周期	＞模/8min	＞模/5min
			需要烘干装置	需要烘干装置	不需要烘干装置
冷却水消耗量(m3/t铁)	2X0.6	2X0.1
			煤泥为灰粉或石灰消耗量(kg/t铁)	2	2

经实验，本实用新型喷吹水珠在40-200um之间，接触铸铁和其表面的热空气将迅速气化并被强风吹走，使链带与铸铁模快速降温，冷却速度比一般喷淋系统快100倍，水的降温效率提高30-50倍，水汽在降温的同时起到洗涤其周围的烟雾、降尘改善设备运行环境的作用，能使铸铁模及链带寿命大幅提高减少了设备的维修量，并且生产能力也有所提高，节水、节能、环保效果明显，间接减少休风时间，为高炉顺利创造了条件。

按50米铸铁机计算：每年可节约水90万吨冷却水，每年节约294吨铸铁模(平均每天可节约铸铁模10块)，每年可节约链带配件120吨，每年节约维修时间(218小时)27.5天。

本实用新型具有高效、优质、低耗、节能等显著优点。更换安装方便时间短，对冷却水要求最低，对水质、酸碱度、软硬度、矿物质均无要求，任何水质都可以使用，操作简单，运行平稳可靠，体现了完美的“机合”观念。最简单的设计结构，减少了许多维修项目，保证了铸机的正常运转。

由于高效水雾冷却系统的技术先进、工作可靠，可广泛应用于全国钢铁公司炼铁高炉的铸铁机。现有安装条件不改变，经简单改造均可安装新型高效水雾冷却装置，若全国有1/3高炉使用“新型节能铸铁模”，考虑高炉运行带来的效益及节水、节能产生的效益，间接经济效益可达数十亿元/年。

附图说明

图1是铸铁机高效水雾冷却装置的结构示意图；

图2是铸铁机高效水雾冷却系统的结构示意图；

图3是铸铁机高效水雾冷却系统另一种结构示意图；

图4是铸铁机高效水雾冷却系统的第三种结构示意图；

图5是铸铁机高效水雾冷却系统的第四种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种铸铁机高效水雾冷却装置，包括水冷却装置，水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置。所述的雾化喷吹装置包括雾化喷头15、喷吹装置2和壳体4，进水管5伸入到壳体4内，雾化喷头15安装在壳体4内的进水管5上，进水管5垂直于壳体轴线6设置，所述雾化喷头15是旋流雾化细水雾喷头、离心雾化喷头或撞击雾化喷头中的任一种，喷吹装置2是加压装置，加压装置通过风管3与壳体4连通，壳体4的下端设置喇叭口13，加压装置可以是中压风机还可以是高压风机，这样进入壳体的水流从雾化喷头雾化形成20-200um的细小水珠，细小水珠再在高压风机的强风作用下经喇叭口喷吹到铸铁模和铸铁链带上，壳体内的风速为8-12m/s，雾化喷头是旋流雾化细水雾喷头，所述喇叭口上端的壳体3内设置有过滤网7，过滤网7可以将多余未雾化的大水珠再次雾化形成20-200um的细小水珠。在喇叭口下端设置有回流槽8和回水管9，回水管9垂直于壳体轴线6设置，这种结构使得经过滤网未雾化完全的大水珠和喷吹到壳体壁上的细小水珠回流到回水槽，再经回水管回收，节约用水。中压或高压风机可以通过风机上的底架1安装在铸铁链带上方的支架上还可以安装在铸铁链带的任何一侧或安装在铸铁链带外的任何地方，通过软风管或者硬风管与壳体连通，可以根据实际工况安装或摆放风机的位置。

本实用新型的雾化喷头还可以用还可以是离心雾化喷头或撞击雾化喷头都能使进水管出来的水管形成40-200um的细小水珠，达到同样的目的。

本实用新型的加压装置还可以是其他加压装置，只要能达到加强进入壳体内的风速为8-12m/s就可以实现本实用新型的目的。

如图2、图3、图4和图5所示的一种含有铸铁机高效水雾冷却装置的冷却系统，包括进水管道10和支架14，进水管道10与水冷却装置的进水管5连通，将支架14设置在铸铁链带上方，支架14上安装多排水冷却装置，在进水管道10前设置有调节控制器11，调节控制器与外部进水装置连接，在调节控制器11与冷却装置之间的管道上安装有阀门12，至少一排水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置，雾化喷吹装置可以装在链带的任何位置，其他位置可安装常规喷淋冷却管16，但雾化喷吹装置安装在链带的起始位置，在其他位置可安装常规喷淋冷却管时的效果效好，同一排的雾化喷吹装置的壳体安装在水冷却系统的支架14上，用同一个加压装置，加压装置通过风管分别与同一排的每个壳体连通，这样用同一个加压装置可以对同一排的每个壳体内的雾化喷头喷吹强风，也可以在每排雾化喷吹装置的壳体两侧各设一加压装置，吹到壳体内强风的风速是8-12m/s，雾化喷头出来的是40-200um的细小水珠，调节控制器与加压装置连接，这样根据出铁量的多少调节控制器可以控制水流量大小，同时调节控制器还可以控制加压装置的压力输出大小。

还可以用同一个加压装置通过风管分别与不同排的壳体连通，或者可以每个雾化喷吹装置是一个雾化喷头配一个加压装置，只要能过到进入每个壳体内的风速达到8-12m/s，都能实现本实用新型的目的。

如图2所示的一种含有铸铁机高效水雾冷却装置的冷却系统，有一排水冷却装置是雾化喷吹装置，其他排水冷却装置可以是常规喷淋水管16和直接在进水管上安装雾化喷头15两种形式，进水管道10分别与水冷却装置的进水管5、常规喷淋水管16和雾化喷头连通。

这种冷却系统还可以一排水冷却装置是雾化喷吹装置，其他排的水冷却装置都是常规喷淋水管。当然一排水冷却装置是雾化喷吹装置，其他排的水冷却装置是直接在水管上安装雾化喷头。

如图3所示，有两排水冷却装置是雾化喷吹装置，其他排的水冷却装置是常规喷淋水管16，进水管道10与水冷却装置的进水管5和常规喷淋水管16连通。

如图4所示，有两排水冷却装置是雾化喷吹装置，其他排的水冷却装置是常规喷淋水管16和直接在进水管上安装雾化喷头15两种形式，进水管道10分别与水冷却装置的进水管5、常规喷淋水管16和雾化喷头连通。

还可以是两排水冷却装置是雾化喷吹装置，其他排的水冷却装置是直接在水管上安装雾化喷头。

如图5所示，有三排水冷却装置是雾化喷吹装置，其他排的水冷却装置是常规喷淋水管16，进水管道10与水冷却装置的进水管5和常规喷淋水管16连通。

这种冷却系统还可以有三排水冷却装置是雾化喷吹装置，其他排的水冷却装置是常规喷淋水管和直接在进水管上安装雾化喷头相结合，进水管道分别与水冷却装置的进水管、常规喷淋水管和雾化喷头连通。

本实用新型冷却系统中的水冷却装置用的雾化喷吹装置越多冷却效果越好。

理论上，本实用新型的冷却系统中的水冷却装置都用雾化喷吹装置时，冷却效果最好。

本实用新型还可以一排、两排、三排或者多排如下设置：在同一排支架上安装一个大壳体，根据不同工况在壳体内横向伸入1个、2个、3个或多个进水管，在壳体内的进水管上安装雾化喷头，加压装置通过风管与大壳体连通，只要吹到每个雾化喷头上的风速为8-12m/s，雾化喷头出来40-200um的细小水珠都能实现本实用新型的目的。

本实用新型的工作原理如下：采用合金钢材料，经过设计、计算，水气含量利用计算机模拟工况，采用上述结构，使用时将加压装置插上电，进入壳体的水流在加压装置的作用下雾化形成细小水珠，同时加压装置又能够使细水珠均匀的吹到铸铁模及链带上，热量分布传导均匀，从根本上解决了常规铸铁模由于热量传导分布不均匀，造成的热交变应力大的现象，改善了由此引起的模具开裂现象。

Claims (10)

1.一种铸铁机高效水雾冷却装置，包括水冷却装置，其特征在于：水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置，所述的雾化喷吹装置包括雾化喷头、喷吹装置和壳体，进水管伸入到壳体内，雾化喷头安装在壳体内的进水管上，喷吹装置是加压装置，加压装置通过风管与壳体连通。

2.根据权利要求1所述的铸铁机高效水雾冷却装置，其特征在于：所述雾化喷头是旋流雾化细水雾喷头、离心雾化喷头或撞击雾化喷头中的任一种。

3.根据权利要求2所述的铸铁机高效水雾冷却装置，其特征在于：所述加压装置是中压或高压风机。

4.根据权利要求3所述的铸铁机高效水雾冷却装置，其特征在于：所述的壳体的下端设置喇叭口，进水管垂直于壳体轴线设置。

5.根据权利要求4所述的铸铁机高效水雾冷却装置，其特征在于：雾化喷头出来的是10-200um的细小水珠，中压或高压风机吹到壳体内的风速为8-12m/s。

6.根据权利要求5所述的铸铁机高效水雾冷却装置，其特征在于：所述喇叭口上端的壳体内设置有过滤网。

7.根据权利要求6所述的铸铁机商效水雾冷却装置，其特征在于：在喇叭口下端设置有回流槽和回水管，回水管垂直于壳体轴线设置。

8.一种含有铸铁机高效水雾冷却装置的冷却系统，包括进水管道，其特征在于：至少一排水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置，进水管道与雾化喷吹装置的进水管连通。

9.根据权利要求8所述的含有铸铁机高效水雾冷却装置的冷却系统，其特征在于：两排或者三排水冷却装置的喷淋装置是雾化喷吹装置。

10.根据权利要求8或9所述的含有铸铁机高效水雾冷却装置的冷却系统，其特征在于：在进水管道前设置有调节控制器。

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