CN202465744U - 高炉炉壁冷却的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种高炉炉壁冷却的辅助装置，包括与加压系统和旁通阀，其中，所述加压系统分别连通系统供水母管和旁通阀，所述旁通阀设置在强化冷却管路的进水口，所述强化冷却管路的出水口与系统回水母管相连通，所述强化冷却管路连通有修复冷却壁水管。当强化冷却管路上设置有修复冷却壁水管时，首先将旁通阀切换至连通强化冷却管路与加压系统的状态，然后，加压系统施加压力将系统供水母管内的冷却水泵入至强化冷却管路内，即使修复的冷却壁水管较之于未修复的冷却壁水管的通流面积减小，但是由于进入整个强化冷却管路内的冷却水的压力变大，不会由于冷却水管的阻力过大而降低修复冷却壁的冷却效果。

Description

高炉炉壁冷却的辅助装置

技术领域

本实用新型涉及炼钢技术领域，更具体地说，涉及一种高炉炉壁冷却的辅助装置。

背景技术

在高炉冶炼过程中，炉壁冷却技术是制约高炉安全运行寿命的关键技术。尤其在炉役中后期，炉衬会出现大面积脱落、炉缸侵蚀严重等问题，导致炉身经常出现局部温度过高的现象，如果局部高温点冷却壁热负荷不及时被冷却导出，局部高温点势必产生烧穿隐患。目前，在高炉冶炼企业生产中，高炉炉身发现局部高温时，往往采用外部打水的方法进行强化冷却，此方法冷却效果无法定量检验，且耗水量大、高炉炉缸区域湿度大，炉壳及高炉冷却水管道锈蚀严重，影响其使用寿命，更不利于企业节能减排的发展。

随着高炉炉体冷却技术的发展进步，部分企业尝试采用高炉冷却壁分段冷却控制技术，通过对高炉炉腹、炉腰及炉身的冷却设备采用分段控制，可以实现分段冷却控制技术要求。但是，此类冷却技术水管道敷设占用空间大，现场施工难度大、设投资较高，控制系统复杂可操作难度大。

例如，专利号为200910061813.0的中国专利公开了一种高炉冷却壁水冷却系统修复方法，该冷却系统包括冷却水管和外部水管，冷却水管和外部水管相通，冷却水管穿过炉壳和填料层镶嵌在高炉冷却壁中。当高炉冷却水管在高炉冷却壁中破损漏水时，先将冷却水管在炉壳外与外部水管断开，再将金属软管穿入断开的破损漏水的冷却水管中，然后将软管两端与断开的外部水管连通。此修复方法具有操作方便、安全，成本低廉的特点；但由于修复后的冷却壁水管外径为原冷却壁水管内径的0.8-0.9倍，在一定程度上减少了冷却水管的过流面积，增加了冷却水管的阻力，不利于被修复冷却壁的冷却。高炉冷却壁损坏后另一种修复方法为在损坏的冷却壁水管内置入铜冷却棒，将此段冷却水彻底断开，将其封闭灌浆，在采用外部强化打水的方式进行强化冷却；此冷却技术的缺点为施工难度比较大，冷却效果差，耗水量高。

因此，如何研究出一种辅助高炉冷却壁水冷却系统修复装置以提高冷却设备的冷却效果，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种高炉炉壁冷却的辅助装置，以提高冷却设备的冷却效果。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高炉炉壁冷却的辅助装置，包括与加压系统和旁通阀，其中，所述加压系统分别连通系统供水母管和旁通阀，所述旁通阀设置在强化冷却管路的进水口，所述强化冷却管路的出水口与系统回水母管相连通，所述强化冷却管路连通有修复冷却壁水管。

优选地，在上述高炉炉壁冷却的辅助装置中，所述加压系统通过连接管与所述旁通阀可拆卸的设置在一起。

优选地，在上述高炉炉壁冷却的辅助装置中，所述加压系统包括加压泵、进水总阀、出水总阀和加压供水环网管路，其中，所述进水总阀连通所述加压泵与所述系统供水母管，所述出水总阀连通所述加压泵与所述加压供水环网管路，所述加压供水环网管路通过连接管与所述旁通阀可拆卸的设置在一起。

优选地，在上述高炉炉壁冷却的辅助装置中，所述加压供水环网管路包括加压环网母管、加压支管、球阀、短管以及扳把式快速接头子口，其中，所述加压环网母管连通所述加压支管与所述出水总阀，所述球阀连通所述加压支管与所述短管，所述扳把式快速接头子口通过连接管与所述旁通阀相连通。

优选地，在上述高炉炉壁冷却的辅助装置中，所述加压环网母管的顶部设置有排气阀。

优选地，在上述高炉炉壁冷却的辅助装置中，所述加压系统还包括压力变送器和超声波流量计，其中，所述压力变送器和超声波流量计设置在所述出水总阀连通与所述加压供水环网管路之间。

优选地，在上述高炉炉壁冷却的辅助装置中，所述连接管包括金属软管、橡胶垫圈和扳把式快速接头母口，所述金属软管橡胶垫圈设置在所述旁通阀上，所述扳把式快速接头母口与所述扳把式快速接头子口相配合。

优选地，在上述高炉炉壁冷却的辅助装置中，所述强化冷却管路上还设置有用于检测所述强化冷却管路的进水温度、出水温度和进水量的运行调控系统。

优选地，在上述高炉炉壁冷却的辅助装置中，所述运行调控系统包括π管流量计、进水温度热电偶和出水温度热电偶，其中，所述π管流量计和进水温度热电偶设置在所述强化冷却管路的进水口，所述出水温度热电偶设置在所述强化冷却管路的出水口。

本实用新型实施例中的高炉炉壁冷却的辅助装置包括与加压系统和旁通阀，其中，所述加压系统分别连通系统供水母管和旁通阀，所述旁通阀设置在强化冷却管路的进水口，所述强化冷却管路的出水口与系统回水母管相连通，所述强化冷却管路连通有修复冷却壁水管。当强化冷却管路上设置有修复冷却壁水管时，首先将旁通阀切换至连通强化冷却管路与加压系统的状态，然后，加压系统施加压力将系统供水母管内的冷却水泵入至强化冷却管路内，即使修复的冷却壁水管较之于未修复的冷却壁水管的通流面积减小，但是由于进入整个强化冷却管路内的冷却水的压力变大，不会由于冷却水管的阻力过大而降低修复冷却壁的冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的高炉炉壁冷却的辅助装置的结构示意图；

其中，图1中：

1为系统供水母管；2为系统回水母管；3为进水总阀；4为加压泵；5为出水总阀；6为超声波流量计；7为压力变送器；8为加压环网母管；9为加压支管；10为球阀；11为短管；12为扳把式快速接头子口；13为橡胶垫圈；14为金属软管；15为扳把式快速接头母口；16为旁通阀；17为进水阀；18为出水阀；19为π管流量计；20为进水温度热电偶；21为强化冷却管路；22为修复冷却壁；23为修复冷却壁水管；24为高温点冷却壁为；25为高温点冷却壁水管；26为高温点炉壳；27为出水温度热电偶；28为排气阀；29为最底层冷却壁；30为最顶层冷却壁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种高炉炉壁冷却的辅助装置，以提高冷却设备的冷却效果。

如图1所示，该高炉炉壁冷却的辅助装置，包括与加压系统和旁通阀16，其中，加压系统分别连通系统供水母管1和旁通阀16，旁通阀16设置在强化冷却管路21的进水口，强化冷却管路21的出水口与系统回水母管2相连通，强化冷却管路21连通有修复冷却壁水管23。

上述高炉炉壁冷却的辅助装置中，强化冷却管路21一端通过进水阀17与系统供水母管1相连通，另一端通过出水阀18与系统回水母管2相连通。加压系统通过连接管与旁通阀16可拆卸的设置在一起，当然并不排除其他连接方式，具体的该连接管包括金属软管14和橡胶垫13圈，金属软管14两端通过橡胶垫13圈与旁通阀16和加压系统无泄漏的连接在一起。另外，为了方便拆卸，连接管与加压系统之间还设置有扳把式快速接头，其中，扳把式快速接头母口15和子口可分别设置在金属软管14和加压系统上，为了方便操作，本实用新型实施例优选地将扳把式快速接头母口15设置在金属软管14上，并与设置在加压系统上的扳把式快速接头子口12相配合。

具体的，上述高炉炉壁冷却的辅助装置中的加压系统包括加压泵4、进水总阀3、出水总阀5和加压供水环网管路，其中，进水总阀3连通加压泵4与系统供水母管1，出水总阀5连通加压泵4与加压供水环网管路，加压供水环网管路通过连接管与旁通阀16可拆卸的设置在一起。

实际运行时，首先开启进水总阀3和出水总阀5，然后开启加压泵4，通过加压泵4的作业可以实现对强制冷却水管内的冷却水加压的目的，经过加压后的冷却水经由加压供水环网管路输送至各需要加压的强制冷却管路内。其中，加压供水环网管路包括加压环网母管8、加压支管9、球阀10、短管11以及扳把式快速接头子口12，其中，加压环网母管8连通加压支管9与所述出水总阀5，球阀10连通加压支管9与所述短管11，扳把式快速接头子口12通过连接管与旁通阀16相连通，具体的通过设置在连接管上的扳把式快速接头母口15与旁通阀16相连通。由于高炉炉役时期，并不是只有一块冷却壁需要修复，因此，对于多块冷却壁需要修复的情况，只需要将高炉炉壁冷却的辅助装置中的加压供水环网管路设置多个加压支管9，每个加压支管9对应一支强化冷却管路21，并根据实际工况调整加压泵4的功率，已达到所有强化冷却管路21的适应压力。为了方便操作人员调整加压泵4的功率，本实用新型实施例中的加压系统还包括压力变送器7和超声波流量计6，其中，压力变送器7和超声波流量计6设置在出水总阀5连通与加压供水环网管路之间。通过观察压力变送器7和超声波流量计6示数实时调整强化冷却管路21的所需压力。

为了防止加压系统内部的气体与冷却水混合，而影响到整个系统的运行，加压环网母管8的顶部设置有排气阀28，在运行加压系统前，首先通过排气阀28将加压系统的内部大气排出。

另外，为了提供更为直观的操作参数强化冷却管路21上还设置有用于检测强化冷却管路21的进水温度、出水温度和进水量的运行调控系统。其中实现检测强化冷却管路21中的进水温出水温度和进水量的设备有很多，本实用新型实施例中优选地，该运行调控系统包括π管流量计19、进水温度热电偶20和出水温度热电偶27，其中，π管流量计19和进水温度热电偶20设置在强化冷却管路21的进水口，出水温度热电偶27设置在强化冷却管路21的出水口。

当强化冷却管路21上设置有修复冷却壁水管23时，首先将旁通阀16切换至连通强化冷却管路21与加压系统的状态，然后，加压系统施加压力将系统供水母管1内的冷却水泵入至强化冷却管路21内，即使修复的冷却壁水管较之于未修复的冷却壁水管的通流面积减小，但是由于进入整个强化冷却管路21内的冷却水的压力变大，不会由于冷却水管的阻力过大而降低修复冷却壁22的冷却效果。

下面具体介绍高炉炉壁冷却的辅助装置的具体使用过程：

第一步：选择强化冷却管路21。通过手动测温或高炉在线测温系统检测各高炉炉身的温度，如果发现高炉炉身局部温度高于正常温度10℃-20℃；或已判断高炉冷却壁水管损坏采用了冷却壁修复技术，经修复后的冷却壁水管称之为修复冷却壁水管23，修复冷却壁水管23、炉身温度过高区域冷却壁水管所在列冷却水支管及周围1-2列冷却水支管选定为对应的冷却壁为强化冷却管路21，且强化冷却管21最顶端对应的冷却壁称之为最顶层冷却壁30，强化冷却管21最底端对应的冷却壁称之为最底层冷却壁29。修复冷却壁水管23的外径小于原冷却壁水管内径。

第二步：加压管路设备的选型及安装。首先根据系统总流量、总供回水压力进行加压泵4选型，加压流量控制在原流量的10-25％，压力为系统供水压力的40-60％左右。通过待压开口设备实现加压管路进水阀17与系统供水母管的连接，根据局部加压参数要求对超声波流量计6、压力变送器7进行选型，然后根据现场情况组织施工安装。

第三步：加压供水环网的制作安装。加压供水环网母管采用DN200的无缝焊接成正八边形，八边形的内切圆直径为高炉炉基直径的1.1-1.3倍。供水环网母管上焊接18-25个加压支管9，加压支管9的位置根据修复冷却壁22以及局部高温点炉壳26、高温点冷却壁水管25(对应的冷却壁为高温点冷却壁24的位置进行确定，尽量缩短连接管路，这样可节约工程费用。加压支管9的另一侧通过短管11实现内丝球阀10与扳把式快速接头子口12的连接，确保各连接点无泄漏。

第四步：选择安装连接管路。连接管路由冷却壁进水管同经的金属软管14、橡胶垫13圈、扳把式快速接头母口15组成。金属软管14耐压≥1.6MPa，并且内带橡胶垫13圈两侧带有扳把式快速接头母口15与扳把式快速接头子口12配套使用。连接管路可以快速方便的实现强化冷却管路21与加压系统的无泄漏连接。

第五步：安装调控系统。调控系统旁通阀16采用法兰连接，方便日常维护检修；π管流量计19、进水温度热电偶20、出水温度热电偶27可通过焊接和丝接的方式实现无泄漏连接。

工作流程为：

1、通过连接管路实现强化冷却管路21与加压系统的连接，检查各连接管件确认无泄漏点。

2、缓慢打开加压系统加压管路上的进水总阀3、出水总阀5以及加压环网母管8上的排气阀28进行排气见水后立即关闭。

3、启动加压泵4，逐一开启所需强化冷却管路21上的旁通阀16，并检查其π管流量计19进水温度热电偶20与出水温度热电偶27温差变化情况。

4、逐一关闭强化冷却管路21的进水阀17，根据各列冷却水支管强化冷却参数进水温度热电偶20与出水温度热电偶27温差变化情况调节所需强化冷却管路21的旁通阀16，直到满足强化冷却需要。

本实用新型高炉炉壁冷却的辅助装置，强化冷却水管同比可增加循环量5.0-12.0m3/h，水温差下降0.5-1.5℃，强化冷却效果明显。并且此实用新型具有使用灵活、操作方便、运行安全稳定可靠；冷却强度大、冷却参数可控、工程造价低的优越性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种高炉炉壁冷却的辅助装置，其特征在于，包括与加压系统和旁通阀，其中，所述加压系统分别连通系统供水母管和旁通阀，所述旁通阀设置在强化冷却管路的进水口，所述强化冷却管路的出水口与系统回水母管相连通，所述强化冷却管路连通有修复冷却壁水管。

2.如权利要求1所述的高炉炉壁冷却的辅助装置，其特征在于，所述加压系统通过连接管与所述旁通阀可拆卸的设置在一起。

3.如权利要求2所述的高炉炉壁冷却的辅助装置，其特征在于，所述加压系统包括加压泵、进水总阀、出水总阀和加压供水环网管路，其中，所述进水总阀连通所述加压泵与所述系统供水母管，所述出水总阀连通所述加压泵与所述加压供水环网管路，所述加压供水环网管路通过连接管与所述旁通阀可拆卸的设置在一起。

4.如权利要求3所述的高炉炉壁冷却的辅助装置，其特征在于，所述加压供水环网管路包括加压环网母管、加压支管、球阀、短管以及扳把式快速接头子口，其中，所述加压环网母管连通所述加压支管与所述出水总阀，所述球阀连通所述加压支管与所述短管，所述扳把式快速接头子口通过连接管与所述旁通阀相连通。

5.如权利要求4所述的高炉炉壁冷却的辅助装置，其特征在于，所述加压环网母管的顶部设置有排气阀。

6.如权利要求4所述的高炉炉壁冷却的辅助装置，其特征在于，所述加压系统还包括压力变送器和超声波流量计，其中，所述压力变送器和超声波流量计设置在所述出水总阀连通与所述加压供水环网管路之间。

7.如权利要求5所述高炉炉壁冷却的辅助装置，其特征在于，所述连接管包括金属软管、橡胶垫圈和扳把式快速接头母口，所述金属软管橡胶垫圈设置在所述旁通阀上，所述扳把式快速接头母口与所述扳把式快速接头子口相配合。

8.如权利要求1所述的高炉炉壁冷却的辅助装置，其特征在于，所述强化冷却管路上还设置有用于检测所述强化冷却管路的进水温度、出水温度和进水量的运行调控系统。

9.如权利要求7所述的高炉炉壁冷却的辅助装置，其特征在于，所述运行调控系统包括π管流量计、进水温度热电偶和出水温度热电偶，其中，所述π管流量计和进水温度热电偶设置在所述强化冷却管路的进水口，所述出水温度热电偶设置在所述强化冷却管路的出水口。

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