CN211367615U

CN211367615U - 一种开路工业水冷却系统

Info

Publication number: CN211367615U
Application number: CN201922076657.7U
Authority: CN
Inventors: 王春龙; 全强; 罗凯; 祁四清; 赵艳霞; 李平潮; 曹英杰
Original assignee: MCC Capital Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: MCC Capital Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2020-08-28
Anticipated expiration: 2029-11-27

Abstract

本实用新型提出一种开路工业水冷却系统，涉及钢铁冶金技术领域，在高炉炉体的内壁上覆盖有冷却壁，冷却壁内设置有多条冷却水通道，多条冷却水通道沿炉体的周向间隔设置，每条冷却水通道分别由冷却壁底部向上延伸至炉体的炉喉处，冷却水通道的底端开设有冷却水进口，冷却水通道的顶端开设有冷却水出口。本实用新型提出的开路工业水冷却系统能够达到冷却均匀、运行成本低、利于高炉长寿的目的。

Description

一种开路工业水冷却系统

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种开路工业水冷却系统。

背景技术

高炉冶炼过程中，炉内会进行复杂的物理化学反应，进而产生高温；为此，高炉需要冷却水对炉体进行冷却，以保证高炉的正常生产。目前，国内中小高炉大多采用开路工业水冷却，在炉体内设置通过冷却水的冷却壁对炉体进行冷却，冷却壁采用蛇形管形式，沿炉体圆周方向2～4块冷却壁串联，冷却壁回水排入排水箱，然后汇入回水主管流入泵房。

该种传统结构具有如下缺点：首先，冷却壁采用蛇形管形式，由于冷却水管拐弯较多，因此，冷却壁存在冷却盲区，且弯制的水管间距不同会造成该块冷却壁本身冷却不均匀。其次，冷却壁采用横向串联的形式，由于高炉纵向热流强度不同，因此，各部位的冷却水温升也不相同；炉底炉缸区域的热流强度相对较低，水温升较低，但是，冷却水的潜热没有得到充分利用即排回泵房，能耗较大；并且，横向串联的各冷却壁进水温度不同，造成各块冷却壁的冷却强度不同，从而使高炉圆周方向冷却不均匀。再次，冷却壁采用蛇形管形式，每块冷却壁仅有一根水管，一旦冷却壁水管出现漏水，则整块冷却壁失效，成为安全生产隐患。另外，冷却壁采用横向串联的形式，炉体总的冷却水量较大，运行成本高。且各供回水支路的路径不同，阻损不同，造成各支路的冷却水量各不相同，炉体圆周方向冷却不均匀，从而影响高炉操作。最后，冷却壁采用蛇形管形式，冷却水流有上有下，生产时一旦冷却壁热面温度达到了膜态沸腾的条件，水系统内会产生气泡，气泡容易聚集在蛇形管的弯头处无法排出，从而影响炉体冷却效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开路工业水冷却系统，能够达到冷却均匀、运行成本低、利于高炉长寿的目的。

为达到上述目的，本实用新型提出一种开路工业水冷却系统，其中，在高炉炉体的内壁上覆盖有冷却壁，所述冷却壁内设置有多条冷却水通道，多条所述冷却水通道沿所述炉体的周向间隔设置，每条所述冷却水通道分别由所述冷却壁底部向上延伸至所述炉体的炉喉处，所述冷却水通道的底端开设有冷却水进口，所述冷却水通道的顶端开设有冷却水出口。

如上所述的开路工业水冷却系统，其中，所述冷却壁由多块冷却壁本体拼接而成，所述冷却壁本体内具有沿竖直方向设置的冷却水管，所述冷却水通道由多个冷却水管由下至上串联而成。

如上所述的开路工业水冷却系统，其中，上下相邻的两个所述冷却水管之间通过连接管串联。

如上所述的开路工业水冷却系统，其中，所述连接管为U型管。

如上所述的开路工业水冷却系统，其中，所述连接管上安装有第一控制阀门。

如上所述的开路工业水冷却系统，其中，所述高炉的炉底安装有供水环管，所述供水环管沿所述炉底的圆周方向设置，每条所述冷却水通道的所述冷却水进口分别通过供水支管与所述供水环管相连通。

如上所述的开路工业水冷却系统，其中，所述供水支管上安装有第二控制阀门。

如上所述的开路工业水冷却系统，其中，所述供水支管上设置有流量计。

如上所述的开路工业水冷却系统，其中，所述高炉外设有排水箱，每条所述冷却水通道的所述冷却水出口分别通过回水支管与所述排水箱相连通。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：

在本实用新型中，冷却工业水从冷却水通道底部的冷却水进口进入冷却壁，然后一直向上至炉喉处，由于冷却水通道近似于直管形式，与现有技术中蛇管形式相比，水管间距均匀分布，不存在蛇管形式中拐弯处的冷却盲区，同时，各冷却水通道从下到上阻损基本相同，各支路的流量基本相同，因此对炉体的冷却更加均匀；并且因为水头数量少，在相同的水流速度下，能够减少冷却工业水的用水总量，降低高炉运行成本，是一种实现高炉低耗的有效措施。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型提出的开路工业水冷却系统的示意图；

图2为本实用新型中冷却水通道的结构示意图；

图3为本实用新型中冷却水管的连接示意图；

图4为本实用新型中连接管的结构示意图；

附图标记说明：

10、冷却壁； 20、冷却水通道；

21、冷却水管； 22、连接管；

23、第一控制阀门； 11、冷却壁本体；

30、供水环管； 40、供水支管；

41、第二控制阀门； 50、排水箱；

60、回水支管。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提出了一种开路工业水冷却系统，在高炉炉体的内壁上覆盖有冷却壁10，冷却壁10内设置有多条冷却水通道20，多条冷却水通道20沿炉体的周向间隔设置，每条冷却水通道20分别由冷却壁10底部向上延伸至炉体的炉喉处，冷却水通道20的底端开设有冷却水进口，冷却水通道20的顶端开设有冷却水出口。

在本实用新型中，冷却工业水从冷却水通道20底部的冷却水进口进入冷却壁10，然后一直向上至炉喉处，由于冷却水通道20近似于直管形式，与现有技术中蛇管形式相比，水管间距均匀分布，不存在蛇管形式中拐弯处的冷却盲区，同时，各冷却水通道从下到上阻损基本相同，各支路的流量基本相同，因此对炉体的冷却更加均匀；并且因为冷却工业水水头数量少，在相同的水流速度下，能够减少冷却工业水的用水总量，降低了高炉运行成本，是一种实现高炉低耗的有效措施。

在本实用新型中，多条冷却水通道20沿沿炉体的周向间隔设置，将高炉炉体圆周方向分为若干个小的冷却单元，冷却没有盲区，从而使冷却壁自身冷却更加均匀。同时，由于将高炉炉体圆周方向分为了若干个小的冷却单元，即使局部冷却水通道20发生损坏，其对整个高炉的冷却影响很小。

在本实用新型中，冷却水进口设置于冷却水通道20的底端，冷却水出口设置于冷却水通道20的顶端，冷却工业水自下而上流动，产生的气泡可随水流上升排出，不会产生气阻，传热效果好，利于炉体冷却。

在本实用新型一个可选的例子中，如图1至图3所示，冷却壁10由多块冷却壁本体11拼接而成，冷却壁本体11内具有沿竖直方向设置的冷却水管21，冷却水通道20由多个冷却水管21由下至上串联而成。

在本实用新型中，每块冷却壁本体11内可以设有1个冷却水管21，也可以设置有间隔设置的多个冷却水管21(即每块冷却壁本体11内有多条冷却水通道20通过)。在本实用新型中，冷却壁本体11的安装拼接方式，采用现有技术即可，在此不进行赘述。

在本实用新型一个可选的例子中，如图3、图4所示，上下相邻的两个冷却水管21之间通过连接管22串联。

在本实用新型一个可选的例子中，连接管22为U型管。

实用新型在本实用新型一个可选的例子中，连接管22上安装有第一控制阀门23，以方便冷却壁10检漏。

在本实用新型一个可选的例子中，高炉的炉底安装有供水环管30，供水环管30沿炉底的圆周方向设置，每条冷却水通道20其冷却水进口分别通过供水支管40与供水环管30相连通。供水环管30设置于炉底，从炉底第1段冷却壁往上串联，使得炉底、炉缸冷却壁的冷却水的潜热可以得到充分利用，从而可以减少冷却壁冷却用水，降低高炉运行成本

在本实用新型一个可选的例子中，供水支管40上安装有第二控制阀门41。第二控制阀门41可以控制供水支管40内的流量。

在本实用新型一个可选的例子中，供水环管30上设置有流量计。

在本实用新型一个可选的例子中，高炉外设有排水箱50，每条冷却水通道20其冷却水出口分别通过回水支管60与排水箱50相连通。排水箱50通过回水主管与泵房相连通。

请参考图1至图4，现结合实施例，详细说明本实用新型提出的开路水冷却系统的使用过程：

如图1至图3所示，本实用新型提出的开路工业水冷却系统包括供水环管30、多个供水支管40、冷却壁10、回水支管60、排水箱50，其中，供水支管40上安装有第二控制阀门41、冷却壁10内设置有冷却水通道20。

在本实施例中，供水环管30通过分为4个区，通过阀门和流量计可以控制4个区的供水量相同，由供水环管30分别通过4个供水支管为冷却壁10内的冷却水通道20供水，供水支管40上安装第二控制阀门41以便于冷却壁10检漏。上下相邻的两个冷却水管21之间采用U型管连接并一串到顶形成冷却水通道20，冷却水通道20的回水通过回水支管60排入排水箱50，然后汇入回水主管流入泵房。

当然，供水环管30的分区数量不受限制，本领域技术人员，也可以根据实际情况的需要将供水环管30分为6个、8个或更多个区，在此不进行赘述。

本实用新型可以有效解决冷却壁冷却不均匀、炉体圆周冷却不均匀、冷却水量大、冷却系统易产生气阻的问题，从而可以使炉体冷却均匀，并且可以减少冷却壁冷却用水，降低高炉运行成本，实现高炉低耗的目标。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims

1.一种开路工业水冷却系统，其特征在于，在高炉炉体的内壁上覆盖有冷却壁，所述冷却壁内设置有多条冷却水通道，多条所述冷却水通道沿所述炉体的周向间隔设置，每条所述冷却水通道分别由所述冷却壁底部向上延伸至所述炉体的炉喉处，所述冷却水通道的底端开设有冷却水进口，所述冷却水通道的顶端开设有冷却水出口。

2.如权利要求1所述的开路工业水冷却系统，其特征在于，所述冷却壁由多块冷却壁本体拼接而成，所述冷却壁本体内具有沿竖直方向设置的冷却水管，所述冷却水通道由多个冷却水管由下至上串联而成。

3.如权利要求2所述的开路工业水冷却系统，其特征在于，上下相邻的两个所述冷却水管之间通过连接管串联。

4.如权利要求3所述的开路工业水冷却系统，其特征在于，所述连接管为U型管。

5.如权利要求3所述的开路工业水冷却系统，其特征在于，所述连接管上安装有第一控制阀门。

6.如权利要求1所述的开路工业水冷却系统，其特征在于，所述高炉的炉底安装有供水环管，所述供水环管沿所述炉底的圆周方向设置，每条所述冷却水通道的所述冷却水进口分别通过供水支管与所述供水环管相连通。

7.如权利要求6所述的开路工业水冷却系统，其特征在于，所述供水支管上安装有第二控制阀门。

8.如权利要求7所述的开路工业水冷却系统，其特征在于，所述供水支管上设置有流量计。

9.如权利要求6所述的开路工业水冷却系统，其特征在于，所述高炉外设有排水箱，每条所述冷却水通道的所述冷却水出口分别通过回水支管与所述排水箱相连通。