CN208917229U - 一种炉前泥炮温度调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炉前泥炮温度调节系统，包括设置在泥缸四周的水管、对水管内的流动水进行加热的电加热装置、控制电加热装置工作与否的控制器、用于监测泥炮温度的第二测温元件。电加热装置设置在水管的进水端，第二测温元件设置在泥缸上，且第二测温元件与控制器电连接。第二测温元件将监测到泥炮温度传输到控制器，控制器获取泥炮温度并将该泥炮温度与预设温度进行比对，当泥炮温度低于预设温度时，控制器控制电加热装置工作，升温后的流动水对泥炮进行加热；当泥炮温度高于预设温度时，水管内的流动水直接对泥炮进行冷却。本实用新型的有益效果是：成本低、操作简单、自动化程度高、精度高、环保节能。

Description

一种炉前泥炮温度调节系统

技术领域

本实用新型涉及冶炼行业中的炉前泥炮设备技术领域，具体涉及一种炉前泥炮温度调节系统。

背景技术

高炉炼铁泥炮是用于高炉堵口的重要设备，而炮泥是装入泥炮堵口用的物料，泥炮和炮泥的正常使用关系到高炉能否正常堵铁口、能否保持正常铁口深度及高炉生产能否顺行。采用泥炮堵口是目前冶金领域普遍使用的炉前作业方式，在天气寒冷区域或者冬季，由于气温低炮泥容易变硬或者结冻，使得炮泥的温度底，流动性变差，存在堵口失败和作业困难的问题。因此，需要对炮泥进行加热以达到软化炮泥使其充分发挥性能。

目前，普遍采用铁沟烘烤或给泥炮冷却水管通热水的方式进行加热。但是采用热水及蒸汽方式对泥炮进行加热会存在以下的问题：1.设备成本高，需要引入蒸汽系统进入炉前操作平台，炉前平台环境较差，热水和蒸汽系统投入及维护成本均比较高；2.热交换系统需人工控制，操作复杂；3.交换系统的利用率低；4.储存于热水管道和蒸汽管道内的热水及蒸汽不具备加热功效，外排造成水资源浪费；5.加热效率低温升较慢；6.炮泥温度控制精确度低。

已授权的中国实用新型专利CN 204265782 U，一种简易智能泥炮恒温系统，它包括箱体，箱体内设有水循环管路、蒸汽管路、控制气管路、冷却气管路和电气系统，水循环管路上设有冷水入口、泥炮进水口、泥炮回水口和冷水出口，水循环管路的管线上依次装有第一过滤器、循环泵、换热器、单向阀、第一气动球阀和第一截止阀，水循环管路上还设有进水温度传感器和回水温度传感器；蒸汽管路上设有蒸汽入口、冷凝水出口。此实用新型也是通过蒸汽对炮泥进行加热、降温、保温处理，也存在成本高、效率低、精确度低、操作复杂、自动化程度低的问题。

有鉴于此，有必要对现有技术中的泥炮的炮泥加热系统予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种成本低、操作简单、自动化程度高、精度高、环保节能的炉前泥炮温度调节系统。

实现本实用新型目的的技术方案如下：一种炉前泥炮温度调节系统，包括设置在泥缸四周的水管、对水管内的流动水进行加热的电加热装置、控制电加热装置工作与否的控制器、用于监测泥炮温度的第二测温元件。电加热装置设置在水管的进水端，第二测温元件设置在泥缸上，且第二测温元件与控制器电连接。第二测温元件将监测到泥炮温度传输到控制器，控制器获取泥炮温度并将该泥炮温度与预设温度进行比对，当泥炮温度低于预设温度时，控制器控制电加热装置工作，升温后的流动水对泥炮进行加热；当泥炮温度高于预设温度时，水管内的流动水直接对泥炮进行冷却。

其中，水管包括进水端及出水端，且进水端及出水端均位于泥缸外部。在进水口与电加热装置之间的水管道上设有第一电磁球阀，第一电磁球阀与控制器电连接。出水端分为两个水管道，一个为热水出水管道，另一个为冷水出水管管道。

其中，热水出水管道上设有第二电磁球阀，冷水出水管管道上设有第三电磁球阀；且第二电磁球阀及第三电磁球阀分别与控制器电连接。

其中，电加热装置与控制器之间设有调压器，控制器调控调压器的输出电压，调压器控制电加热装置的加热功率。调压器调压范围为0~400V，用于控制及调节电加热装置的加热功率，可使水管的水温控制40~95℃之间。

进一步的，为了便于自动化控制，减少人工投入，特别采用可编程的控制器PLC，用于设定控制温度和自动控制。

进一步的，为保证电加热控制系统的安全性，在电加热装置与水管之间设有一层电绝缘材料。为了保证电加热装置的高效、节能，在电加热装置的外部设有一层热绝缘材料。优选的，电加热装置为电加热丝，用于将经过电加热装置的水管中的水加热到40~95℃。

进一步的，电加热装置与泥缸之间的水管上设有第一测温元件，且第一测温元件与控制器电连接。第一测温元件检测经电加热装置加热后的水温度，并将数据传输至控制器中。

优选的，第一测温元件及第二测温元件为温度传感器。

作为本实用新型的进一步改进：进水端上还设有单向阀，热水出水管道上还设有流量调节阀，流量调节阀用于调节热水流量提升加热效率。

本实用新型的过程及原理是：该炉前泥炮温度调节系统具有两种泥炮恒温控制功能，一种是自动恒温冷却，一种是自动恒温加热。控制器采用可编程控制器PLC，PLC控制器自动采集温度信号且根据测温元件的测量温度与恒温设定温度之间的差值，计算后并控制调压器的输出电压，调压器的电压改变电加热装置的加热功率，控制各电磁球阀的通断和电加热装置的加热功率，以此调节热水温度和炮泥温度，调压器的调压范围为0到400V，可将热水温度控制在40-95℃，并将炮泥温度控制在30-75℃的任意一设置温度，控制精度为±0.5℃。

1.自动恒温冷却功能，当第二测温元件检测到温度高于设定值，泥炮需要冷却时，控制器自动控制第一电磁球阀和第三电磁球阀，第二电磁球阀关闭，冷却水通过进水口、第一电磁球阀、单向阀进对泥缸中的炮泥进行冷却，通过第三电磁球阀、冷水回水管回水，完成泥炮冷却。

2.自动恒温加热功能，当第一测温元件检测到温度低于设定值，炮泥需要加热时，控制器控制第一电磁球阀及第二电磁球阀打开，第三电磁球阀关闭，电加热装置加热，冷却水通过进水管、第一电磁球阀、单向阀、电加热装置进行加热，加热后对泥缸中的炮泥进行加热，通过流量调节阀、第二电磁球阀、热水回水管回水，完成自动恒温加热。

3.控制器根据第二测温元件测量数据计算，输出控制信号控制调压器，通过调节调压器作用在电加热装置上的电压，控制系统加热功率，第一测温元件用于检查加热后的水温，流量调节阀用于调节热水流量提升加热效率，控制器用于设定控制温度和自动控制，电加热装置和水管之间采用绝缘层保护，外测采用隔热绝缘层保护。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.具有成本低的优点，相比常规系统减少了热交换站的设备投入，减少了热交换器、蒸汽设备、热水设备等投入，设备一次性投入降低了50%。

2.具有功能齐全的优点，可实现泥炮恒温冷却和炮泥恒温加热两种功能。

3.具有加热功率无极可调的优点，可将热水温度控制在40-95℃。具有恒温温度控制精度高的优点，可炮泥温度控制在30-75℃的任意设置温度，控制精度为±0.5℃。

4.具有节省能源的优点，本电加热控制系统直接加热冷却水采用加热后的冷去水加热炮泥，节省了蒸汽热交换过程中的能源损耗。

5.本电加热控制系统管道短，无需蒸汽管道，具有节省水资源的优点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

其中：1.泥缸；2.冷却水管；3.第一测温元件；4.电加热丝；5.单向阀；6.第一电磁球阀；7.进水管；8.调压器；9.控制器；10.热水出水管道；11.冷水出水管道；12.第二电磁球阀；13.第三电磁球阀；14.第二测温元件；15.流量调节阀；16.出水端。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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创造和简化描述，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创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

请参图1所示， 在本实施方式中，一种炉前泥炮温度调节系统，包括设置在泥缸1四周的水管2、对水管2内的流动水进行加热的电加热装置4、控制电加热装置4工作与否的控制器9、用于监测泥炮温度的第二测温元件14。电加热装置4设置在水管2的进水端，第二测温元件14设置在泥缸1上，且第二测温元件14与控制器9电连接。第二测温元件14将监测到泥炮温度传输到控制器9，控制器9获取泥炮温度并将该泥炮温度与预设温度进行比对，当泥炮温度低于预设温度时，控制器9控制电加热装置4工作，升温后的流动水对泥炮进行加热；当泥炮温度高于预设温度时，水管2内的流动水直接对泥炮进行冷却。

其中，水管2包括进水端7及出水端16，且进水端7及出水端16均位于泥缸1外部。在进水口与电加热装置4之间的水管道上设有第一电磁球阀6，第一电磁球阀6与控制器9电连接。出水端16分为两个水管道，一个为热水出水管道10，另一个为冷水出水管管道11。

其中，热水出水管道10上设有第二电磁球阀12，冷水出水管管11道上设有第三电磁球阀13；且第二电磁球阀12及第三电磁球阀13分别与控制器9电连接。

其中，电加热装置4与控制器9之间设有调压器8，控制器9调控调压器8的输出电压，调压器8控制电加热装置4的加热功率。调压器8调压范围为0~400V，用于控制及调节电加热装置4的加热功率，可使水管道中的水温控制40~95℃之间。

进一步的，为了便于自动化控制，减少人工投入，特别采用可编程的控制器PLC，用于设定控制温度和自动控制。

进一步的，为保证电加热控制系统的安全性，在电加热装置4与水管2之间设有一层电绝缘材料。为了保证电加热装置4的高效、节能，在电加热装置4的外部设有一层热绝缘材料。优选的，电加热装置4为电加热丝，用于将经过电加热装置4的水管2中的水加热到40~95℃。

进一步的，电加热装置4与泥缸1之间的水管上设有第一测温元件3，且第一测温元件3与控制器9电连接。第一测温元件3检测经电加热装置4加热后的水温度，并将数据传输至控制器9中。

优选的，第一测温元件3及第二测温元件14为温度传感器。

进一步的，进水端17上还设有单向阀5，热水出水管道10上还设有流量调节阀15，流量调节阀15用于调节热水流量提升加热效率。

本实用新型的过程是：该炉前泥炮温度调节系统具有两种泥炮恒温控制功能，一种是自动恒温冷却，一种是自动恒温加热。控制器9采用可编程控制器PLC，PLC控制器自动采集温度信号且根据第二测温元件14的测量温度与恒温设定温度之间的差值，计算后并控制调压器8的输出电压，调压器8的电压改变电加热装置4的加热功率，控制各电磁球阀的通断和电加热装置4的加热功率，以此调节热水温度和炮泥温度，调压器8的调压范围为0到400V，可将热水温度控制在40-95℃，并将炮泥温度控制在30-75℃的任意一设置温度，控制精度为±0.5℃。

1.自动恒温冷却功能，当第二测温元件14检测到温度高于设定值，泥炮需要冷却时，控制器9自动控制第一电磁球阀6和第三电磁球阀13，第二电磁球阀12关闭，冷却水通过进水口、第一电磁球阀6、单向阀5对泥缸1中的炮泥进行冷却，通过第三电磁球阀13、冷水回水管11回水，完成泥炮冷却。

2.自动恒温加热功能，当第二测温元件14检测到温度低于设定值，炮泥需要加热时，控制器9控制第一电磁球阀6及第二电磁球阀12打开，第三电磁球阀13关闭，电加热装置4加热，水通过进水端7、第一电磁球阀6、单向阀5、电加热装置4进行加热，加热后对泥缸1中的炮泥进行加热，通过流量调节阀15、第二电磁球阀12、热水回水管10回水，完成自动恒温加热。

3.控制器根据第二测温元件14测量数据计算，输出控制信号控制调压器8，通过调节调压器作用在电加热装置7上的电压，控制电加热装置的加热功率，第一测温元件3用于检查加热后的水温，流量调节阀12用于调节热水流量提升加热效率，控制器9用于设定控制温度和自动控制，电加热装置4和水管2之间采用绝缘层保护，外测采用隔热绝缘层保护。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种炉前泥炮温度调节系统，其特征在于：包括设置在泥缸（1）四周的水管（2）、对所述水管（2）内的流动水进行加热的电加热装置（4）、控制电加热装置（4）工作与否的控制器（9）、用于监测泥炮温度的第二测温元件（14）；所述电加热装置（4）设置在水管（2）的进水端；所述第二测温元件（14）设置在泥缸（1）上，且第二测温元件与控制器（9）电连接；

所述第二测温元件将监测到泥炮温度传输到控制器（9），所述控制器（9）获取泥炮温度并将该泥炮温度与预设温度进行比对，当泥炮温度低于预设温度时，控制器（9）控制电加热装置（4）工作，升温后的流动水对泥炮进行加热；当泥炮温度高于预设温度时，水管（2）内的流动水直接对泥炮进行冷却。

2.根据权利要求1所述的一种炉前泥炮温度调节系统，其特征在于：所述水管（2）包括进水端（7）及出水端（16），且进水端（7）及出水端（16）均位于泥缸（1）外部；

在进水口与所述电加热装置（4）之间的水管道上设有第一电磁球阀（6），所述第一电磁球阀（6）与所述控制器（9）电连接；

所述出水端（16）分为两个水管道，一个为热水出水管道（10），另一个为冷水出水管管道（11）。

3.根据权利要求2所述的一种炉前泥炮温度调节系统，其特征在于：所述热水出水管道（10）上设有第二电磁球阀（12），所述冷水出水管管道（11）上设有第三电磁球阀（13）；且第二电磁球阀（12）及第三电磁球阀（13）分别与所述控制器（9）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种炉前泥炮温度调节系统，其特征在于：所述电加热装置（4）与控制器（9）之间设有调压器（8），所述控制器（9）调控调压器（8）的输出电压，所述调压器（8）控制电加热装置（4）的加热功率。

5.根据权利要求1所述的一种炉前泥炮温度调节系统，其特征在于：所述控制器（9）为PLC控制器。

6.根据权利要求1所述的一种炉前泥炮温度调节系统，其特征在于：所述电加热装置（4）与水管（2）之间设有一层电绝缘材料，所述电加热装置（4）外部设有一层热绝缘材料。

7.根据权利要求1所述的一种炉前泥炮温度调节系统，其特征在于：所述电加热装置（4）与泥缸（1）之间的水管上设有第一测温元件（3），且第一测温元件（3）与所述控制器（9）电连接。

8.根据权利要求7所述的一种炉前泥炮温度调节系统，其特征在于：所述第一测温元件（3）及第二测温元件（14）为温度传感器。