CN216523122U - 电渣炉循环冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电渣炉循环冷却系统，该电渣炉循环冷却系统包括用在存储冷却水的储水罐，连接在储水罐和电渣炉之间的供水管路，设在供水管路上的水泵，以及连接储水罐的回水管路。该电渣炉循环冷却系统设有冷却塔，由供水管路输送至电渣炉的冷却水，经回流管路进入冷却塔，被降温冷却后由回水管路流回储水罐；且冷却塔配设有对冷却水进行风冷的变频风机；水泵和电渣炉之间的供水管路上安装有测温装置。本实用新型的电渣炉循环冷却系统，有利于调控为电渣炉供给的冷却水的温度，从而可改善电渣炉的结晶工艺条件。

Description

电渣炉循环冷却系统

技术领域

本实用新型涉及电渣重熔设备技术领域，特别涉及一种电渣炉循环冷却系统。

背景技术

随着电渣重熔技术的广泛应用，电渣锭的冶金质量越来越受到关注。做为一种边熔化冶炼渣洗提纯，边凝固的特殊钢冶炼生产方法，电渣重熔钢一方面可以不断的提纯钢液，另一方面在强制水冷的条件下，钢锭的凝固组织可以得到有效的控制。而电渣钢锭的凝固控制手段是其他冶炼设备所无法替代的，因此，电渣的凝固过程越来越受到关注，对电渣重熔水循环冷却系统也提出了越来越高的要求。

国内目前在电渣炉重熔设备技术领域中，一般采用封闭式水循环系统对其进行冷却，但大多封闭式水循环系统都存在各式各样的问题，如无法准确控制冷却结晶温度，致使电渣炉的结晶工艺条件不佳等。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电渣炉循环冷却系统，以利于调控为电渣炉供给的冷却水的温度，从而改善电渣炉的结晶工艺条件。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电渣炉循环冷却系统，包括用于存储冷却水的储水罐，连接于所述储水罐和电渣炉之间的供水管路，设于所述供水管路上的水泵，以及连接所述储水罐的回水管路；

所述电渣炉循环冷却系统设有冷却塔，由所述供水管路输送至所述电渣炉的所述冷却水，经回流管路进入所述冷却塔，被降温冷却后由所述回水管路流回所述储水罐；

所述冷却塔配设有对所述冷却水进行风冷的变频风机；所述水泵和所述电渣炉之间的所述供水管路上安装有测温装置。

进一步的，所述冷却塔还配设有喷淋单元，所述喷淋单元包括冷水池、喷淋管路、以及设于所述喷淋管路上的喷淋水泵；所述冷却塔内设置有连接于所述回流管路和所述回水管路之间的散热单元，所述喷淋管路用于将所述冷水池内的降温水引至所述散热单元上方进行喷淋。

进一步的，所述储水罐设有加热装置。

进一步的，所述储水罐配设有用于补给软化水的软化水罐。

进一步的，所述储水罐安装于第一安装基面上，所述冷却塔安装于第二安装基面上；所述第二安装基面高于所述第一安装基面，以使回水管路内的所述冷却水依靠重力回流至所述储水罐。

进一步的，所述水泵和所述电渣炉之间的所述供水管路连接有应急供水单元。

进一步的，所述供水管路和所述回流管路之间并联设置有第一冷却水路和第二冷却水路；所述第一冷却水路用于对所述电渣炉上的炉体和炉顶进行降温，所述第二冷却水路连通所述电渣炉的结晶器。

进一步的，所述炉体和所述炉顶之间的所述第一冷却水路上设有连接软管。

进一步的，所述供水管路伸入到所述储水罐内，并向下延伸而形成入水端；所述入水端设有旋流防止器，且所述旋流防止器的入水口朝下设置。

进一步的，所述水泵采用离心泵，所述离心泵安装于所述储水罐外部的所述供水管路上；所述水泵与所述储水罐之间的所述供水管路上设有偏心异径管，且所述偏心异径管和所述水泵之间的所述供水管路的管径大于所述偏心异径管和所述旋流防止器之间的所述供水管路的管径。

相较于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型的电渣炉循环冷却系统，通过设置储水罐、冷却塔及其相关的管路和泵体，形成电渣炉的冷却水循环，通过在冷却塔中配置变频风机，在水泵出口的供水管路上设置测温装置，可根据水泵的出水温度情况调整变频风机的转速，从而改变储水罐的回水温度，进而改变水泵的出水温度，以满足电渣炉的冷却水的温度要求，有利于改善电渣炉的结晶工艺条件。

(2)喷淋单元上配有的喷淋管路喷出的水淋在散热单元上，通过变频风机对散热单元的吹风，增强散热单元的散热能力，进而提升了冷却塔的冷却效果。

(3)配设于储水罐上的加热装置可对储水罐起到加热的作用，以保证储水罐在外界温度较低的情况下，其出水温度仍能符合工艺需求，进而确保生产过程的顺利进行，并且，通过配设的用于补给软化水的软化水罐,可减少系统内的结垢，延长整个循环系统的使用寿命。

(4)通过第一安装基面与第二安装基面高低差的设计方式，可使冷却塔流出的冷却水依靠重力回流至储水罐，不需要增设额外的装置；如此设置，使整个电渣炉循环冷却系统更加简单，且降低了冷却系统所需的能耗。

(5)通过设置的应急供水单元，使得本实用新型即便在一般的供水结构全部损坏的情况下，仍然有持续的外来冷却水对其内部予以补充，使该电渣炉循环冷却系统正常工作，应急供水单元的设置，大大提升了本实用新型的抗风险能力，将各种突发情况对电渣炉工作生产的影响降到最低。

(6)为确保电渣炉能够正常工作，需要对电渣炉上的炉体、炉顶和结晶器等其他构件进行冷却降温，使其温度保持在符合作业要求的范围内，因此在供水管路与回流管路之间并联设置有第一冷却水路和第二冷却水路,第一冷却水路可对所述电渣炉上的炉体和炉顶降温，同样的，第二冷却水路可对所述电渣炉的结晶器冷却降温。

(7)通常情况下炉顶与炉体之间的连接方式设为可活动的铰接，以方便生产，因此需要在炉体与电渣炉1之间设置连接软管来保证冷却水在系统内的顺利通行。

(8)在储水罐内的供水管路的入水端设置旋流防止器，通过竖直设置供水管路的入水段，并使旋流防止器的入水口朝下设置，可减弱水流进入供水管路时的湍流现象，从而改善水泵入水的湍流和形成气穴的情况，减轻气蚀效应的影响。

(9)在水泵与储水罐之间设置的偏心异径管，避免水泵与储水罐之间的连接出现死角，可以进一步起到防止气蚀的作用，并且偏心异径管可以与供水阀的接头更好地配合，避免出现管径不同无法接通的情况。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电渣炉循环冷却系统的系统构成示意图；

图2为本实用新型实施例所述的电渣炉的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的电渣炉循环冷却系统中水泵、储水罐和软化水罐的安装配置示意图；

附图标记说明：

1、水泵；100、供水管路；101、旋流防止器；102、偏心异径管；103、软连接结构；104、供水阀；105、测温装置；

2、储水罐；200、支腿；201、加热装置；202、排污阀；203、排污管；204、回水管路；205、排气阀；206、液位计；210、应急水路；211、应急水泵；

3、软化水罐；30、补水管路；300、补水泵；301、补水阀；

4、电渣炉；40、炉体；400、第一冷却水路；401、第二冷却水路；402、连接软管；41、炉顶；42、结晶器；420、底水箱；

5、冷却塔；500、回流管路；501、散热单元；502、变频风机；510、喷淋水泵；511、冷水池；512、喷淋管路；513、喷淋回流管路；

600、第一安装基面；601、第二安装基面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制；若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种电渣炉循环冷却系统，以利于调控为电渣炉供给的冷却水的温度，从而改善电渣炉的结晶工艺条件。

整体来说，本实施例的电渣炉循环冷却系统包括用在存储冷却水的储水罐、连接在储水罐和电渣炉之间的供水管路、设在供水管路上的水泵、以及连接储水罐的回水管路。同时，该电渣炉循环冷却系统设有冷却塔，由供水管路输送至电渣炉的冷却水，经回流管路进入冷却塔，被降温冷却后由回水管路流回储水罐；而且，冷却塔配设有对冷却水进行风冷的变频风机；在水泵和电渣炉之间的供水管路上安装有测温装置。

基于上述的设计思想，本实施例的电渣炉循环冷却系统的一种示例性系统构成如图1所示，其主要包括水泵1、储水罐2、软化水罐3、电渣炉4、冷却塔5五个部分。

为了对本实施例中的循环的冷却水进行降温，本实施例设有冷却塔5，冷却水经由冷却塔5上配设的回流管路500进入冷却塔5，冷却塔5内配有变频风机502、散热单元501和喷淋单元，喷淋单元上配有喷淋水泵510将水通过喷淋管路512喷淋在散热单元上。与此同时，变频风机502对散热单元501进行吹风，风冷与喷淋的方式相组合，增强了散热单元501的散热能力，进而提升了冷却塔5的冷却效果。在冷却塔5的底部设有喷淋回流管路513，喷淋在散热单元501上的水随重力落入冷却塔5底部，再通过喷淋回流管路513回到冷水池511中。

作为内循环水系统温度控制的主要依据，在水泵1和电渣炉4之间的供水管路100上安装有测温装置105。

作为一种优选的实施方式，冷却塔5的冷却能力可调，即通过调整变频风机502的电动机运行功率，来调整冷却塔5的冷却效果。变频风机502的变频器可灵活选型，例如，选用台达VFD-C系列变频器。考虑到调节方式方便与否，实施中可通过调节变频器调速通道上连接的电阻，以调节电机的输出功率；该处的电阻可以是旋钮式电阻。当然，也可以通过设置PLC、智能调节仪等控制单元，通过测温装置105提供的信息、并设定控制阈值，来自动调控变频器的频率。

在实际的生产工作中，外界环境对电渣炉循环冷却系统有较大的影响。在冬季，系统开始运行或中间停机再行开启时阶段，冷却水温度过低，将影响电渣炉的结晶效果。如图2所示，在本实施例中，储水罐2的底部设有为储水罐2加热的加热装置201，具体的,加热装置201一般设置为电阻加热，在外界温度较低，储水罐2内冷却水的温度过低(＜15℃)达不到作业需求时，可通过加热装置201对储水罐2内部的冷却水进行加热，其功率可根据所需的冷却水流量来确定，使储水罐2的出水温度符合作业需求。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，可在储水罐2的罐体上增设排气阀205，以便于及时排出罐体内因湍流或补水而需排出的气体。在储水罐2的罐体上增设液位计210，可方便实施观察储水罐2内部的水量；并且，通过在储水罐2上设置的回水管路201，被冷却塔5冷却完毕的冷却水可流入储水罐2内部。为方便清理储水罐2内部的污垢，在储水罐2底部设置有排污阀202与排污管203，打开排污阀202可将储水罐2内部的污垢排净。

进一步的，考虑到冷却水水质对电渣炉循环冷却系统的影响，在本实施例中，需要将该系统所补充冷却水的水质设置为软化水，该软化水储存在软化水罐3中，通过软化水罐3和储水罐2之间设有的补水管路30、补水泵300和补水阀301，软化水可从软化水罐3进入到储水罐2中。

相较于硬水，软化水不会在电渣炉循环冷却系统内壁上覆盖一层水垢，但也正因如此，软化水更容易与氧气和冷却系统的内壁之间发生氧化还原反应，腐蚀电渣炉循环冷却系统的内壁，影响该系统的使用，使该系统的预期使用年限降低，为避免这种情况的出现，在本实施例中，软化水中需要添加抗腐蚀剂，以减轻对电渣炉循环冷却系统内壁的腐蚀。

如图1所示，优选的，本实施例设有第一安装基面600和第二安装基面601，且后者基面的水平高度高于前者。在本实施例中，电渣炉4、储水罐2、软化水罐3设置在第一安装基面600上，其中储水罐2通过支腿200设置在第一安装平面600上，冷却塔5设置在第二安装基面601上。如此设置，可通过两基面之间的高低差，使经冷却塔5冷却后的冷却水，在重力势能的作用下经由回水管路204进入储水罐2，这样一来，不需要额外的能源来对储水罐2的回水功能进行供给，简化了本实用新型的结构，并降低了能耗。

一个符合生产需求的电渣炉循环冷却系统需要具备一定的抗风险能力，为达到这个目的，在本实施例中，设有应急供水单元，该单元包括应急水路210和急水泵211，当本实施例中原本的供水系统不能正常供水时，可开启应急供水单元，冷却水通过该单元的应急水泵211向前流经应急水路210，应急水路210与炉体4的冷却水管道联通，由此，冷却水可进入电渣炉4的冷却水路，为电渣炉4及电渣炉4上的结构进行冷却降温。

如图2所示，在本实施例中，炉体40上方设有炉顶41，炉体40上设有结晶器42，通过第一冷却水路400对炉体40和炉顶41的冷却，通过第二冷却水路401对结晶器42冷却。并且，结晶器42底部构造有底水箱420，着重于结晶器42底部的冷却，炉体40和结晶器42可以保持在适合工作的温度范围内，为电渣炉4内的钢液结晶提供良好的工艺条件。

基于上述的设置，第一冷却水路400和第二冷却水路401均与应急水路210相通，应急供水单元提供的冷却水可在原本的供水装置出现问题后，对冷却水路中的冷却水进行补充，尽量降低该系统的故障对生产所造成的影响。

在本实施例中，炉顶41与炉体40之间为可活动的连接，以方便生产；从简化结构的角度考量，并不适合另设置几条水路单独对炉顶41进行冷却，在这种情况下，需要在炉体40与电渣炉41之间的第一冷却水路400上设置连接软管402来使冷却水通过，以保证冷却水在系统内的顺利通行，实现对炉顶41的冷却，确保炉顶41的正常工作。

如图3所示，水泵1设置在储水罐2的外侧，在水泵1的装置中，配设有旋流防止器101。具体来说，旋流防止器101设在储水罐2内的供水管道100的入水端，且供水管道1的入水段竖直向下设置，同时，为了能够达到最佳的防旋流效果，旋流防止器101的入水口朝下设置，且入水口距离储水罐2罐底的距离宜设置在100mm～150mm之间，旋流防止器101的边沿距储水罐2的罐壁侧壁间距宜设置在50mm以上。

作为一种优选的实施方式，水泵1与储水罐2或与电渣炉4之间的管道可采取固定连接的连接方式，但这种连接方式，会造成水泵1在启动过程中和管道共同作用，产生振动，对本水泵1附近的结构造成损坏。因此，作为一种优选的实施方式，应将水泵1与储水罐2之间、以及水泵1与电渣炉3之间的连接结构设为软连接结构103，并均安装供水阀104；具体的，软连接结构103的材质选用为橡胶。

更进一步的，水泵1吸水口处的法兰规格与旋流防止器101的接口规格不同，两者之间的连接需要变径，因此水泵1与储水罐2之间设置有偏心异径管102，且偏心异径管102和水泵1之间的供水管路100的管径大于偏心异径管102和旋流防止器101之间的供水管路100的管径。为调节供水流量，在偏心异径管102与软连接结构103之间设有供水阀104。

偏心异径管102的设置，可进一步保证水泵1启动的平稳性，避免不同管径之间的连接出现死角，起到减少旋流的作用，并且偏心异径管102可以与供水阀104的接头更好地配合，避免出现管径不同无法接通的情况。同样的，为了保证水泵1启动的平稳性，和供水流量的可调节性，可将供水阀104优选为蝶阀，相较于闸阀经常性的全开或全关，蝶阀以其流量可调的特点被优先选用。

水泵1规格的选用要考虑到整个电渣炉循环冷却系统的具体需求，具体到本实施例中，根据上述提到的需要冷却的结构，以一般构型计算，其需要的冷却水流量大概在100～200m³/h之间，压力≥0.25MPa，由此，可将水泵类型选用为离心泵，其电机功率为45KW，流量为450m³/h，扬程24m。

同样的，根据上述所需冷却水流量的大概区间，水泵1吸水口的法兰规格设为DN250，旋流防止器101的规格为DN200。

本实施例中的电渣炉循环冷却系统，通过设置储水罐2、冷却塔5及其相关的管路和泵体，形成电渣炉4的冷却水循环，通过在冷却塔5中配置变频风机502，在水泵1出口的供水管路100上设置测温装置105，可根据水泵1的出水温度情况调整变频风机502的转速，从而改变储水罐2的回水温度，进而改变水泵1的出水温度，以满足电渣炉4中冷却水的温度要求，有利于改善电渣炉4的结晶工艺条件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电渣炉循环冷却系统，包括用于存储冷却水(7)的储水罐(2)，连接于所述储水罐(2)和电渣炉(4)之间的供水管路(100)，设于所述供水管路(100)上的水泵(1)，以及连接所述储水罐(2)的回水管路(204)；其特征在于：

所述电渣炉循环冷却系统设有冷却塔(5)，由所述供水管路(100)输送至所述电渣炉(4)的所述冷却水(7)，经回流管路(500)进入所述冷却塔(5)，被降温冷却后由所述回水管路(204)流回所述储水罐(2)；且，

所述冷却塔(5)配设有对所述冷却水(7)进行风冷的变频风机(502)；所述水泵(1)和所述电渣炉(4)之间的所述供水管路(100)上安装有测温装置(105)。

2.根据权利要求1所述的电渣炉循环冷却系统，其特征在于：所述冷却塔(5)还配设有喷淋单元，所述喷淋单元包括冷水池(511)、喷淋管路(512)、以及设于所述喷淋管路(512)上的喷淋水泵(510)；所述冷却塔(5)内设置有连接于所述回流管路(500)和所述回水管路(204)之间的散热单元(501)，所述喷淋管路(512)用于将所述冷水池(511)内的降温水引至所述散热单元(501)上方进行喷淋。

3.根据权利要求1所述的电渣炉循环冷却系统，其特征在于：所述储水罐(2)设有加热装置(201)。

4.根据权利要求1所述的电渣炉循环冷却系统，其特征在于：所述储水罐(2)配设有用于补给软化水的软化水罐(3)。

5.根据权利要求1所述的电渣炉循环冷却系统，其特征在于：所述储水罐(2)安装于第一安装基面(600)上，所述冷却塔(5)安装于第二安装基面(601)上；所述第二安装基面(601)高于所述第一安装基面(600)，以使回水管路(204)内的所述冷却水(7)依靠重力回流至所述储水罐(2)。

6.根据权利要求1所述的电渣炉循环冷却系统，其特征在于：所述水泵(1)和所述电渣炉(4)之间的所述供水管路(100)连接有应急供水单元。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电渣炉循环冷却系统，其特征在于：所述供水管路(100)和所述回流管路(500)之间并联设置有第一冷却水路(400)和第二冷却水路(401)；所述第一冷却水路(400)用于对所述电渣炉(4)上的炉体(40)和炉顶(41)进行降温，所述第二冷却水路(401)连通所述电渣炉(4)的结晶器(42)。

8.根据权利要求7所述的电渣炉循环冷却系统，其特征在于：所述炉体(40)和所述炉顶(41)之间的所述第一冷却水路(400)上设有连接软管(402)。

9.根据权利要求7所述的电渣炉循环冷却系统，其特征在于：所述供水管路(100)伸入到所述储水罐(2)内，并向下延伸而形成入水端；所述入水端设有旋流防止器(101)，且所述旋流防止器(101)的入水口朝下设置。

10.根据权利要求9所述的电渣炉循环冷却系统，其特征在于：所述水泵(1)采用离心泵，所述离心泵安装于所述储水罐(2)外部的所述供水管路(100)上；所述水泵(1)与所述储水罐(2)之间的所述供水管路(100)上设有偏心异径管(102)，且所述偏心异径管(102)和所述水泵(1)之间的所述供水管路(100)的管径大于所述偏心异径管(102)和所述旋流防止器(101)之间的所述供水管路(100)的管径。

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