CN216614726U - 一种高炉炉顶喷雾冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高炉炉顶喷雾冷却系统，属于高炉冶炼技术领域，其特征在于，至少包括：设置于炉顶的M杆喷枪；M为大于1的自然数；为每杆喷枪提供冷却液的供液管路；控制每条供液管路供液状态的气动球阀；所述气动球阀与输送氮气的输气管路连接；与每条供液管路入口连接的分流管路；与所述分流管路入口连接的液总管路；安装于液总管路上的水泵、压力变送器和流量变送器；用于获取煤气上升管温度的温度传感器；控制所述气动球阀、水泵和泄压阀工作状态的控制部；控制部分别与压力变送器、流量变送器、温度传感器、水泵和增压泵进行数据交互。本实用新型能够根据高炉炉顶的温度，从多角度，利用实现不同强度的喷雾速率对其进行降温。

Description

一种高炉炉顶喷雾冷却系统

技术领域

本实用新型属于高炉冶炼技术领域，具体涉及一种高炉炉顶喷雾冷却系统。

背景技术

众所周知，高炉是冶炼工业中非常重要的设备之一，高炉在工作的过程中，其炉顶的温度是判定其工作状态的重要参数之一，当炉顶温度过高时(比如高于280℃)，高炉的风险概率急剧增大，为此，需要对高炉炉顶进行降温处理，传统的降温主要是根据工程师的经验，定期对其进行停工或者是直接利用冷却液，比如水进行热交换，前者将会导致生产的中断，影响企业的效益，后者大多采用简单的水枪进行喷洒，喷洒的效果根据工程师的经验进行判定，一方面降温的效果无法保证，比如喷洒较多的区域温度较低，喷洒较少的区域依然为高温区；二是浪费大量的水源。为此，设计开发一种在保证降温效率的同时，节约水资源的高炉炉顶喷雾冷却系统显得是尤为重要。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种高炉炉顶喷雾冷却系统，通过温度传感器实时获取高炉不同区域的温度，进而利用喷枪对其进行有针对性的区域降温，在提供降温效率的同时，节约水源。

本实用新型的目的是提供一种高炉炉顶喷雾控制系统，包括：

设置于炉顶的M杆喷枪；M为大于1的自然数；

为每杆喷枪提供冷却液的供液管路；

控制每条供液管路供液状态的气动球阀；所述气动球阀与输送氮气的输气管路连接；

与每条供液管路入口连接的分流管路；

与所述分流管路入口连接的液总管路；

安装于液总管路上的水泵、压力变送器和流量变送器；在水泵的两侧分别设置有泄压阀；

用于获取煤气上升管温度的温度传感器；

控制所述气动球阀、泄压阀、水泵工作状态的控制部；其中：

所述控制部分别与压力变送器、流量变送器、温度传感器、水泵、泄压阀进行数据交互。

优选地，M等于8，8杆喷枪均匀分布于以炉顶为中心的同一圆周上。

优选地，8条供液管路分为两组，每组为四条供液管路，两组供液管路分别位于第一分流柜和第二分流柜内，每个分流柜内设有分流柜端子排。

优选地，所述总管路的型号为DN125，所述分流管路的型号为DN100，所述供液管路的型号为DN40。

优选地，所述控制部包括PLC和操作箱。

优选地，所述控制部通过图尔克总线模块分别与压力变送器、流量变送器、温度传感器、水泵连接。

优选地，所述输气管路包括与气源连接的气总管、与每个气动球阀连接的分支气管。

优选地，所述气总管的型号为DN25，所述分支气管的型号为DN15。

优选地，所述温度传感器为四个，四个温度传感器安装于燃气上升管的不同位置。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型采用温度传感器对炉顶不同区域进行实时测温，根据不同区域的实时温度，进而控制不同区域的水枪进行雾化有针对性的降温，即定点降温，能够极大降温的效率，同时能够节约大量的水资源。

本实用新型的控制部包括控制箱和PLC，控制箱可以至于现场进行现场控制，PLC可以通过网络实现远程控制。

本实用新型中，供液管路和供气管路逐级缩小口径，能够很好保证喷枪出水的压力。

本实用新型能够很好地保证高炉的安全工作状态，进而降低故障率，延长高炉的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的原理图；

图2为本实用新型优选实施例中的PLC接线端子的接线图；

图3为本实用新型优选实施例中的控制部接线端子的接线图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

本实用新型的技术方案为：

请参阅图1至图3，一种高炉炉顶喷雾控制系统，包括：

设置于炉顶的八杆喷枪；喷枪的数量可以根据实际需要进行增减，当炉顶面积较大时，可以增加，当炉顶面积较小时，可以删减；喷枪的端口可以设有雾化器；

为每杆喷枪提供冷却液的供液管路；冷却液一般选择的是水；

控制每条供液管路供液状态的气动球阀；所述气动球阀与输送氮气的输气管路连接；

与每条供液管路入口连接的分流管路；

与所述分流管路入口连接的液总管路；

安装于液总管路上的水泵、压力变送器和流量变送器；在水泵的两侧分别设置有泄压阀；

用于获取煤气上升管温度的温度传感器；

控制所述气动球阀、泄压阀、水泵工作状态的控制部；其中：

所述控制部分别与压力变送器、流量变送器、温度传感器、水泵、泄压阀进行数据交互。在本优选实施例中，所述控制部包括远程控制的PLC和现场控制的操作箱。控制箱内集成有：与压力变送器、流量变送器、水泵、泄压阀控制端子连接的控制开关。

上述技术方案主要包括：

泵站区域1，在泵站区域设置有水泵7、液总管路、泄压阀、过滤器6和压力变送器4；流量变送器5安装于液总管路上。

喷淋区域，在喷淋区域设置有八杆喷枪10、供液管路上的手动球阀9和气动球阀8；为了接线方便，8条供液管路分为两组，每组为四条供液管路，两组供液管路分别位于第一分流柜2和第二分流柜3内，每个分流柜内设有分流柜端子排；操作箱直接与两个分流柜端子排连接。

温度传感器为四个，分别安装于煤气上升管1的东西南部四个方向。

所述总管路的型号为DN125，所述分流管路的型号为DN100，所述供液管路的型号为 DN40；所述气总管的型号为DN25，所述分支气管的型号为DN15

具体工作原理为：

水泵经液总管路DN125变径分流管路DN100进入两个分流柜，两个分流柜分别包括4 个气动球阀，气动球阀变径经供液管路DN40连接喷枪，喷枪插入炉喉8处位置，同一圆周上的呈均匀分布，圆心为炉顶的中心；气总管DN25变径分支气管DN15，连接8个气动阀门；请参阅图2和图3，流量变送器、压力变送器经隔离器4-20mA转换为数字信号，由图尔克 BL67-4AI-V/I模块传到PLC总线PBM200模板；8个气动球阀，1个水泵、两个泄压阀，10 个数字量输出及11个数字量输入经DI、DO总线模块传输到PLC总线PBM200模板；高炉炉顶上升管温度进入PLC，工程师根据炉顶实际温度值与安全值进行比较，当实际温度高于安全温度时，气动喷雾系统(开启喷枪及液体管路)开始工作。高炉PLC中PBM200下的从站读取网关模块BL67-4AI-V/I的AI63数值，AI613数值经4～20mA模块转换成对应的十进制压力值R731，R731与设定值比较低于0.5MPa时，增压泵启动增压，Q1385得电，接触器闭合，高于1.4MPa泄压阀Q1386得电，接触器闭合，开始泄压。

为了实现多种方式喷雾，PLC内可以设置手动模式和自动模式两种：

选择手动模式，可实现定点喷雾，精准到具体位置，操作人员根据实际炉况判断，炉喉 8个位置哪个温度太高，开启对应的喷枪，进行手动喷雾，快速降温。

选择自动模式，需要在PLC内提前预设比较模块，当某个温度传感器获取的温度高于安全值时，则启动特定的喷枪。

该优选实施例实现了炉顶自动定点喷雾，设有机旁(操作箱)/远程(PLC)两种控制方式，机旁/远程控制都可以实现定点控制，根据需要开启对应的喷枪喷洒。自动喷洒设有循环周期，喷洒时间，顶温实际值高于设定值时，自动喷洒，有效的降低炉顶温度，保护炉顶设备，延长设备使用寿命。减少高炉减风、休风的次数，保证炉况顺行，改造后炉顶温度控制良好，未发生因顶温高休减风事故，此改造项目正在逐步推广到其他高炉使用。其次炉顶喷洒系统的使用，也保障了高炉正常上料的稳定运行，确保高炉高产、稳产、顺产。

通过上述技术方案，当高炉炉顶某一区域温度高于安全值时，则可启动相应的喷枪进行降温工作，进而确保高炉稳定运行；当炉顶温度低于安全值时，停止运行，局部温度过高时可以手动打开多个喷枪定点降温，保证炉况稳定，设备正常运转，为提高高炉产量奠定基础。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种高炉炉顶喷雾冷却系统，其特征在于，至少包括：

设置于炉顶的M杆喷枪；M为大于1的自然数；

为每杆喷枪提供冷却液的供液管路；

控制每条供液管路供液状态的气动球阀；所述气动球阀与输送氮气的输气管路连接；

与每条供液管路入口连接的分流管路；

与所述分流管路入口连接的液总管路；

安装于液总管路上的水泵、压力变送器和流量变送器；在水泵的两侧分别设置有泄压阀；

用于获取煤气上升管温度的温度传感器；

控制所述气动球阀、泄压阀、水泵工作状态的控制部；其中：

所述控制部分别与压力变送器、流量变送器、温度传感器、水泵、泄压阀进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的高炉炉顶喷雾冷却系统，其特征在于：M等于8，8杆喷枪均匀分布于以炉顶为中心的同一圆周上。

3.根据权利要求2所述的高炉炉顶喷雾冷却系统，其特征在于：8条供液管路分为两组，每组为四条供液管路，两组供液管路分别位于第一分流柜和第二分流柜内，每个分流柜内设有分流柜端子排。

4.根据权利要求1所述的高炉炉顶喷雾冷却系统，其特征在于：所述总管路的型号为DN125，所述分流管路的型号为DN100，所述供液管路的型号为DN40。

5.根据权利要求1所述的高炉炉顶喷雾冷却系统，其特征在于：所述控制部包括PLC和操作箱。

6.根据权利要求1所述的高炉炉顶喷雾冷却系统，其特征在于：所述控制部通过图尔克总线模块分别与压力变送器、流量变送器、温度传感器、水泵连接。

7.根据权利要求1所述的高炉炉顶喷雾冷却系统，其特征在于：所述输气管路包括与气源连接的气总管、与每个气动球阀连接的分支气管。

8.根据权利要求7所述的高炉炉顶喷雾冷却系统，其特征在于：所述气总管的型号为DN25，所述分支气管的型号为DN15。

9.根据权利要求1-8任一项所述的高炉炉顶喷雾冷却系统，其特征在于：所述温度传感器为四个，四个温度传感器安装于燃气上升管的不同位置。

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