UA80376C2 - Method for blast-furnace water cooling system operation - Google Patents
Method for blast-furnace water cooling system operation Download PDFInfo
- Publication number
- UA80376C2 UA80376C2 UAA200609573A UAA200609573A UA80376C2 UA 80376 C2 UA80376 C2 UA 80376C2 UA A200609573 A UAA200609573 A UA A200609573A UA A200609573 A UAA200609573 A UA A200609573A UA 80376 C2 UA80376 C2 UA 80376C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- water
- cooling
- cooling zone
- level
- outlet
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 168
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 158
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до металургії заліза і може бути використаний в процесі охолодження доменної печі. 2 Відомий спосіб експлуатації пристрою водяного охолодження доменної печі, що включає подачу охолодної води по підвідному магістральному трубопроводу у нижню та потім у верхню зону охолодження з охолоджуваними елементами через підвідні колектори нижньої та верхньої зони охолодження, подачу нагрітої води Через відвідні трубопроводи верхньої зони охолодження і відвідний магістральний трубопровід у збірний резервуар. Нагріта в охолоджуваних елементах вода зливається у відкриті лійки і по трубопроводах відводиться 10 у збірний резервуар нагрітої води, з якого насосами подається у поверхневі теплообмінники. Охолоджена вода насосами подається назад на піч у нижню зону охолодження. Вода у збірному резервуарі очищується за рахунок пропущення її через вбудований у трубопровід фільтр, а шлам відводиться. Втрати води в системі поповнюються пристроями поповнення води (А.с. СРСР Моб03663, МПК? С2187/10, 1978).The invention relates to iron metallurgy and can be used in the blast furnace cooling process. 2 The known method of operation of the water cooling device of the blast furnace, which includes the supply of cooling water through the subducting main pipeline to the lower and then to the upper cooling zone with cooled elements through subducting collectors of the lower and upper cooling zones, the supply of heated water through the outlet pipelines of the upper cooling zone and the outlet main pipeline to the collection tank. The water heated in the cooling elements is poured into open watering cans and piped 10 into the heated water collection tank, from which it is fed to the surface heat exchangers by pumps. Cooled water is pumped back to the furnace in the lower cooling zone. The water in the collection tank is cleaned by passing it through a filter built into the pipeline, and the sludge is removed. Water losses in the system are replenished by water replenishment devices (AS USSR Mob03663, IPC? С2187/10, 1978).
У способі експлуатації системи водяного охолодження доменної печі, що заявляється, та аналогу збігаються 15 такі суттєві ознаки. Обидва способи включають подачу охолодної води по підвідному магістральному трубопроводу у нижню, а потім у верхню зону охолодження з охолоджуваними елементами через підвідні колектори нижньої та верхньої зони охолодження, подачу нагрітої води через відвідні трубопроводи верхньої зони охолодження у відвідний магістральний трубопровід і наступне охолодження відвідної води.In the method of operation of the water cooling system of the proposed blast furnace and the analogue, 15 such essential features coincide. Both methods include the supply of cooling water through the inlet main pipeline to the lower and then to the upper cooling zone with cooled elements through the underwater collectors of the lower and upper cooling zones, the supply of heated water through the outlet pipelines of the upper cooling zone to the outlet main pipeline and subsequent cooling of the outlet water.
Одержанню очікуваного технічного результату при використанні аналога перешкоджають такі причини. 20 Подача охолодної води в єдину вертикальну секцію охолодження, злив води в лійки, подача нагрітої відвідної води у збірний резервуар, а з нього в поверхневі теплообмінники, очищення води зі збірного резервуара шляхом пропущення її через вбудований в трубопровід фільтр ускладнює конструкцію системи охолодження. Крім того, при експлуатації такої системи водяного охолодження доменної печі не забезпечується підтримка оптимального тиску охолодної води в охолоджуваних елементах доменної печі, а також на вході циркуляційних насосів. с 25 Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, за сукупністю ознак та технічним результатом, одержаним Ге) при його використанні, є обраний за прототип спосіб експлуатації пристрою для охолодження доменної печі, що включає подачу охолодної води циркуляційними насосами по підвідному магістральному трубопроводу у єдину вертикальну секцію з кільцевими трубопроводами для нижньої та верхньої зони охолодження з охолоджуваними елементами через підвідні колектори нижньої та верхньої зони охолодження, подачу нагрітої води через відвідні ї-оі 30 трубопроводи верхньої зони охолодження у відвідний магістральний трубопровід. Нагріту воду від кожної зони ї- охолодження подають у лійки, що з'єднані з гідроколонами. Гідроколони з'єднані трубопроводами між собою і з циркуляційними насосами. Насос, який з'єднаний з гідроколоною нижньої зони, встановлено у трубопровід подачі о води на вхід верхньої зони. Насос, який з'єднаний з гідроколоною верхньої зони, встановлено у трубопровід, що І ав приєднаний до заводської мережі оборотного водопостачання, де відвідна вода охолоджується. Рівень води в 35 гідроколонах контролюють поплавками реле, зв'язаними з засувками насосів. Рівень води в гідроколонах 09 встановлюють на 0,5-їм вище висоти відвідних трубопроводів відповідних зон охолодження |А.с. СРСРObtaining the expected technical result when using an analogue is prevented by the following reasons. 20 Supply of cooling water to a single vertical cooling section, draining of water into sprinklers, supply of heated waste water to a collection tank and from it to surface heat exchangers, purification of water from the collection tank by passing it through a filter built into the pipeline complicates the design of the cooling system. In addition, during the operation of such a blast furnace water cooling system, maintenance of the optimal cooling water pressure in the cooled elements of the blast furnace, as well as at the inlet of the circulation pumps, is not ensured. p. 25 The method of operation of the device for cooling the blast furnace, which includes the supply of cooling water by circulating pumps through the subducting main pipeline into a single vertical a section with annular pipelines for the lower and upper cooling zone with cooled elements through the inlet manifolds of the lower and upper cooling zone, the supply of heated water through the outlet y-oi 30 pipelines of the upper cooling zone to the outlet main pipeline. Heated water from each cooling zone is supplied to watering cans connected to hydrocolumns. Hydrocolumns are connected by pipelines to each other and to circulation pumps. The pump, which is connected to the hydro column of the lower zone, is installed in the water supply pipeline to the entrance of the upper zone. The pump, which is connected to the hydro column of the upper zone, is installed in a pipeline that is connected to the factory circulating water supply network, where the waste water is cooled. The water level in 35 hydrocolumns is controlled by relay floats connected to pump valves. The water level in hydrocolumns 09 is set at 0.5 times higher than the height of the outlet pipelines of the corresponding cooling zones. USSR
Мо1014897, МПКЗ С2187/10, 19831.Mo1014897, IPKZ C2187/10, 19831.
У способі експлуатації системи водяного охолодження доменної печі, що заявляється, та прототипі « 20 збігаються такі суттєві ознаки. Обидва способи включають подачу охолодної води циркуляційними насосами по -о підвідному магістральному трубопроводу у нижню, а потім у верхню зону охолодження з охолоджуваними с елементами через підвідні колектори нижньої та верхньої зони охолодження, подачу нагрітої води через відвідні :з» трубопроводи верхньої зони охолодження у відвідний магістральний трубопровід і охолодження відвідної води.In the method of operation of the water cooling system of the blast furnace, which is claimed, and the prototype "20, the following essential features coincide. Both methods include the supply of cooling water by circulation pumps through an underwater main pipeline to the lower and then to the upper cooling zone with cooled elements through the underwater collectors of the lower and upper cooling zones, the supply of heated water through the outlet pipelines of the upper cooling zone to the outlet main pipeline and cooling of waste water.
Одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини. 415 Подача охолодної води в едину вертикальну секцію охолодження, злив води в лійки, подача нагрітої води у со високі гідроколони нижньої та верхньої зони охолодження, подача нагрітої відвідної води для охолодження в заводську мережу оборотного водопостачання ускладнює конструкцію системи охолодження доменної печі. Крім («в») того, при експлуатації такої системи охолодження доменної печі не забезпечується підтримка оптимального с тиску охолодної води в охолоджуваних елементах доменної печі, а також на вході циркуляційних насосів. Подача 50 охолодної води у відкритий незамкнутий контур не дозволяє використовувати для охолодження охолоджуваних -і елементів доменної печі хімічно чисту воду, що знижує ефективність охолодження, яка обумовлюєтьсяObtaining the expected technical result when using the prototype is prevented by the following reasons. 415 Supply of cooling water to a single vertical section of cooling, draining water into funnels, supply of heated water to so high hydrocolumns of the lower and upper cooling zones, supply of heated waste water for cooling to the factory circulating water supply network complicates the design of the blast furnace cooling system. In addition ("c"), during the operation of such a cooling system of the blast furnace, maintenance of the optimal pressure of the cooling water in the cooled elements of the blast furnace, as well as at the inlet of the circulation pumps, is not ensured. The supply of 50 cooling water into an open open circuit does not allow the use of chemically pure water for cooling the cooled elements of the blast furnace, which reduces the cooling efficiency, which is caused by
Ф утворенням при охолодженні технічною водою низькотеплопровідних відкладень на охолоджуваних елементах.Ф the formation of low-thermally conductive deposits on the cooled elements during cooling with technical water.
В основу винаходу, що заявляється, поставлено технічну задачу створити такий спосіб експлуатації системи водяного охолодження доменної печі, в якому удосконалення шляхом введення нової сукупності дій та використання нового обладнання для виконання дій дозволяє забезпечити при використанні винаходу досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні ефективності охолодження доменної печі та (Ф) спрощенні конструкції системи її водяного охолодження. г Спосіб експлуатації системи водяного охолодження доменної печі, що заявляється, характеризується такими суттєвими ознаками, достатніми для досягнення очікуваного технічного результату. Спосіб включає подачу во охолодної води циркуляційними насосами по підвідному магістральному трубопроводу у нижню, а потім у верхню зону охолодження з охолоджуваними елементами через підвідні колектори нижньої та верхньої зони охолодження, подачу нагрітої води через відвідні трубопроводи верхньої зони охолодження у відвідний магістральний трубопровід і охолодження відвідної води. В процесі охолодження доменної печі охолодну воду подають одночасно, щонайменше, у дві вертикальні секції охолодження. В кожній вертикальній секції в5 охолодження воду, нагріту в нижній зоні охолодження, подають у збірний колектор нижньої зони охолодження, а воду, нагріту у верхній зоні охолодження, подають у збірний колектор верхньої зони охолодження. Потім зі збірного колектора нижньої зони охолодження нагріту воду подають через напірний трубопровід у підвідний колектор верхньої зони охолодження, а зі збірного колектора верхньої зони охолодження нагріту відвідну воду подають у відвідний магістральний трубопровід, охолоджують у теплообміннику і знову подають через циркуляційні насоси у підвідний магістральний трубопровід. При цьому з використанням розширювального бака, що з'єднаний з відвідним магістральним трубопроводом, формують стовп води, верхній рівень якого розташовують вище рівня відвідної води у збірному колекторі верхньої зони охолодження. У розширювальному баці газом створюють підвищений тиск, при якому тиск води в охолоджуваних елементах верхньої зони охолодження перевищує тиск газу всередині доменної печі на рівні розташування підвідного колектора верхньої 7/0 Зони охолодження. В процесі охолодження доменної печі контролюють рівень води в розширювальному баці відносно заданого рівня і при зниженні цього рівня подають воду від зовнішнього джерела води у всмоктувальні колектори циркуляційних насосів до відновлення заданого рівня води в розширювальному баці.The basis of the claimed invention is the technical task of creating a method of operating the water cooling system of a blast furnace, in which improvement by introducing a new set of actions and using new equipment to perform actions allows to ensure, when using the invention, the achievement of a technical result, which consists in increasing the cooling efficiency blast furnace and (F) simplified design of its water cooling system. d The method of operation of the water cooling system of the blast furnace, which is claimed, is characterized by the following essential features, sufficient to achieve the expected technical result. The method includes the supply of cooling water by circulation pumps through the subducting main pipeline to the lower and then to the upper cooling zone with cooled elements through submersible collectors of the lower and upper cooling zones, the supply of heated water through the outlet pipelines of the upper cooling zone to the outlet main pipeline and cooling of the outlet water . In the process of cooling the blast furnace, cooling water is supplied simultaneously to at least two vertical cooling sections. In each vertical cooling section v5, the water heated in the lower cooling zone is supplied to the collector of the lower cooling zone, and the water heated in the upper cooling zone is supplied to the collector of the upper cooling zone. Then, the heated water from the collection collector of the lower cooling zone is fed through the pressure pipeline to the inlet collector of the upper cooling zone, and from the collection collector of the upper cooling zone, the heated waste water is fed into the waste main pipeline, cooled in the heat exchanger and fed again through the circulation pumps into the water main pipeline. At the same time, using an expansion tank connected to the outlet main pipeline, a column of water is formed, the upper level of which is located above the outlet water level in the collective collector of the upper cooling zone. In the expansion tank, a high pressure is created with gas, at which the water pressure in the cooled elements of the upper cooling zone exceeds the gas pressure inside the blast furnace at the level of the location of the water collector of the upper 7/0 Cooling Zone. In the process of blast furnace cooling, the water level in the expansion tank is monitored relative to the set level, and when this level drops, water is supplied from an external water source to the suction collectors of the circulation pumps until the set water level in the expansion tank is restored.
В окремих випадках використання спосіб експлуатації системи водяного охолодження доменної печі, що заявляється, характеризується тим, що: - охолодну воду подають одночасно, щонайменше, в чотири вертикальні секції охолодження; - величину тиску газу в розширювальному баці визначають за формулою:In some cases, the method of operation of the water cooling system of the blast furnace, which is claimed, is characterized by the fact that: - cooling water is supplied simultaneously to at least four vertical cooling sections; - the amount of gas pressure in the expansion tank is determined by the formula:
Ре-Р-0,01Х(Не-НЮК, де:Re-P-0.01X (Non-NYC, where:
Рб - тиск газу в розширювальному баці, МПа;Rb - gas pressure in the expansion tank, MPa;
Ра - тиск газу всередині доменної печі на рівні розташування підвідного колектора верхньої зони охолодження, МПа;Ra - gas pressure inside the blast furnace at the level of the location of the underwater collector of the upper cooling zone, MPa;
Нк - геометрична висота розташування збірного колектора верхньої зони охолодження, м;Nk - geometric height of the location of the collective collector of the upper cooling zone, m;
Нб - геометрична висота розташування рівня води в розширювальному баці, м;Nb - geometric height of the location of the water level in the expansion tank, m;
К - нормована величина тиску, яка дорівнює 0,05-0,1МПа; с - контролюють витрати води при її подачі від зовнішнього джерела у всмоктувальні колектори циркуляційних насосів до відновлення заданого рівня води в розширювальному баці і, якщо ці витрати перевищують о нормативну величину, діагностують порушення герметичності охолоджуваних елементів; - при охолодженні відвідної нагрітої води витрати охолодної води в теплообміннику встановлюють рівними витратам води у відвідному магістральному трубопроводі; Ге) - як охолодну воду використовують хімічно чисту воду.K - normalized value of pressure, which is equal to 0.05-0.1 MPa; c - monitor the flow of water when it is supplied from an external source to the suction manifolds of the circulation pumps until the specified water level in the expansion tank is restored and, if these flows exceed the normative value, diagnose a violation of the tightness of the cooled elements; - during cooling of the outlet heated water, the cooling water flow rate in the heat exchanger is set equal to the water flow rate in the outlet main pipeline; Ge) - chemically pure water is used as cooling water.
При використанні винаходу забезпечується досягнення технічного результату, який полягає в підвищенні в ефективності охолодження доменної печі та спрощенні конструкції системи водяного охолодження. соWhen using the invention, it is ensured that the technical result is achieved, which consists in increasing the cooling efficiency of the blast furnace and simplifying the design of the water cooling system. co
Між суттєвими ознаками способу експлуатації системи водяного охолодження доменної печі, що заявляється, і технічним результатом, який досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Подача охолодної води з оThere is such a cause-and-effect relationship between the essential features of the method of operation of the water cooling system of the blast furnace, which is claimed, and the technical result that is achieved. Supply of cooling water from o
З5 Підвідного магістрального трубопроводу одночасно, щонайменше, у дві вертикальні секції охолодження, в кожній Ге) з яких воду, нагріту в нижній зоні охолодження, подають у збірний колектор нижньої зони охолодження, а воду, нагріту у верхній зоні охолодження, подають у збірний колектор верхньої зони охолодження, зі збірного колектора нижньої зони охолодження нагріту воду подають через напірний трубопровід у підвідний колектор верхньої зони охолодження, а зі збірного колектора верхньої зони охолодження нагріту відвідну воду подають у « відвідний магістральний трубопровід. Подальше охолодження відвідної води в теплообміннику і подача шщ с охолодної води Через циркуляційні насоси знову у підвідний магістральний трубопровід дозволяє створити, й щонайменше, два замкнутих контури для охолодної води нескладної конструкції, які спільно охоплюють доменну "» піч по висоті з двох протилежних боків. Формування з використанням розширювального бака, що з'єднаний з відвідним магістральним трубопроводом, стовпа води, верхній рівень якого розташований вище рівня відвідноїC5 of the subducting main pipeline at the same time, at least in two vertical sections of cooling, in each Ge) of which the water heated in the lower cooling zone is fed into the collector of the lower cooling zone, and the water heated in the upper cooling zone is fed into the collector of the upper of the cooling zone, heated water from the collective collector of the lower cooling zone is fed through the pressure pipeline to the inlet collector of the upper cooling zone, and from the collective collector of the upper cooling zone, the heated waste water is fed into the waste main pipeline. Further cooling of the outlet water in the heat exchanger and supply of cooling water through circulation pumps back into the subducting main pipeline allows to create at least two closed circuits for cooling water of a simple design, which together cover the blast furnace "" in height from two opposite sides. Formation with the use of an expansion tank connected to the outlet main pipeline, a column of water, the upper level of which is located above the level of the outlet
ВОДИ у збірному колекторі верхньої зони охолодження, і створення газом у розширювальному баці підвищеного о тиску, при якому тиск води в охолоджуваних елементах верхньої зони охолодження перевищує тиск газу всередині доменної печі на рівні розташування підвідного колектора верхньої зони охолодження, контролювання о в процесі охолодження доменної печі рівня води в розширювальному баці та у випадку зниження цього рівняWATER in the collective collector of the upper cooling zone, and the creation by gas in the expansion tank of increased o pressure, at which the water pressure in the cooled elements of the upper cooling zone exceeds the gas pressure inside the blast furnace at the level of the location of the inlet collector of the upper cooling zone, controlling o during the blast furnace cooling process of the water level in the expansion tank and in the case of a decrease in this level
Ге) здійснення подачі води від зовнішнього джерела води у всмоктувальні колектори циркуляційних насосів доGe) implementation of water supply from an external water source to the suction collectors of circulation pumps to
Відновлення заданого рівня води у розширювальному баці, дозволяє забезпечити оптимальний тиск у кожномуRestoring the specified water level in the expansion tank allows you to ensure the optimal pressure in each
Ше замкнутому контурі системи охолодження доменної печі, а також на вході циркуляційних насосів, підтримуватиIn the closed circuit of the cooling system of the blast furnace, as well as at the inlet of the circulation pumps, maintain
Ф цей тиск на заданому рівні в процесі охолодження доменної печі та запобігає потраплянню гарячих газів з доменної печі у прогорілі охолоджувані елементи. Подача води під тиском на вхід циркуляційних насосів дозволяє їм, додаючи свій напір, цілююм використовувати тиск води. Подача охолодної води одночасно,Ф this pressure is at a given level during the blast furnace cooling process and prevents hot gases from the blast furnace from entering the burned-out cooling elements. The supply of water under pressure to the inlet of circulation pumps allows them, adding their pressure, to use the water pressure for the purpose. Cooling water supply at the same time,
Щонайменше, у дві вертикальні секції охолодження і забезпечення в процесі охолодження доменної печі оптимального тиску в кожному замкнутому контурі охолодження і на вході циркуляційних насосів без іФ) використання системи зливальних лійок з гідроколонами і з'єднаних з ними насосів спрощує конструкцію системи ко охолодження доменної печі.At least in two vertical cooling sections and ensuring optimal pressure in the blast furnace cooling process in each closed cooling circuit and at the inlet of circulation pumps without iF) the use of a system of drain funnels with hydrocolumns and pumps connected to them simplifies the design of the blast furnace cooling system.
Подача охолодної води одночасно у чотири вертикальні секції охолодження є оптимальним рішенням бо завдяки тому, що шляхом спрощення конструкції кожної окремої секції спрощується конструкція всієї системи водяного охолодження, у якій окремі секції спільно охоплюють доменну піч по висоті з чотирьох протилежних сторін, а відвідна вода кожної секції ефективно охолоджується в спільному для всіх секцій теплообміннику системи охолодження.Supplying cooling water to four vertical cooling sections at the same time is the optimal solution, because by simplifying the design of each individual section, the design of the entire water cooling system is simplified, in which individual sections jointly cover the blast furnace in height from four opposite sides, and the outlet water of each section is efficiently cooled in the heat exchanger common to all sections of the cooling system.
Визначення величини тиску газу в розширювальному баці за запропонованою формулою забезпечує 65 створення оптимального тиску охолодної води в охолоджуваних елементах доменної печі конкретної конструкції.Determining the value of the gas pressure in the expansion tank according to the proposed formula provides 65 the creation of the optimal cooling water pressure in the cooled elements of the blast furnace of a specific design.
Контролювання витрат води при її подачі від зовнішнього джерела у всмоктувальні колектори циркуляційних насосів при відновленні заданого рівня води в розширювальному баці дозволяє діагностувати порушення герметичності охолодних елементів, якщо ці витрати перевищать нормативну величину.Controlling the flow of water when it is supplied from an external source to the suction manifolds of the circulation pumps when restoring the specified water level in the expansion tank makes it possible to diagnose a violation of the tightness of the cooling elements, if these flows exceed the standard value.
Охолодження нагрітої відвідної води за умови, коли витрати охолодної води в теплообміннику встановлюють рівними витратам води у відвідному магістральному трубопроводі, дозволяє забезпечити ефективне охолодження відвідної води всієї системи водяного охолодження доменної печі.Cooling of heated waste water under the condition that the flow of cooling water in the heat exchanger is set equal to the flow of water in the waste main pipeline allows to ensure effective cooling of the waste water of the entire water cooling system of the blast furnace.
Створення замкнутих контурів для охолодної води дозволяє використовувати для охолодження доменної печі хімічно чисту воду, що підвищує ефективність охолодження шляхом запобігання утворенню низькотеплопровідних відкладень на стінках охолоджуваних елементів доменної печі. 70 Сутність винаходу пояснюється графічним матеріалом, на якому зображена принципова схема системи водяного охолодження доменної печі.The creation of closed circuits for cooling water allows the use of chemically pure water for cooling the blast furnace, which increases the cooling efficiency by preventing the formation of low-thermally conductive deposits on the walls of the cooled elements of the blast furnace. 70 The essence of the invention is explained by graphic material, which shows the schematic diagram of the blast furnace water cooling system.
На представленій принциповій схемі системи водяного охолодження доменної печі позиціями позначені такі елементи: 1 - нижня зона охолодження; 15 2 - верхня зона охолодження;On the presented schematic diagram of the blast furnace water cooling system, the following elements are indicated by positions: 1 - lower cooling zone; 15 2 - upper cooling zone;
З - підвідні трубопроводи; 4 - підвідні трубопроводи; 5 - підвідний магістральний трубопровід; 6 - підвідний колектор; 20 7- стояки; 8 - підвідний колектор; 9 - стояки; - відвідні трубопроводи; 11 - збірний колектор; с 25 12 - напірний трубопровід; 13 - відвідні трубопроводи; (8) 14 - збірний колектор; - відвідний магістральний трубопровід; 16 - теплообмінник; «о зо 17 - циркуляційний насос; 18 - розширювальний бак; - 19-насос; с - клапан; 21 - джерело води; о 35 22 - датчик рівня води; со 23 - джерело газу; 24 - клапан; - датчик тиску газу.C - water pipelines; 4 - water pipelines; 5 - subducting main pipeline; 6 - underwater collector; 20 7- risers; 8 - underwater collector; 9 - risers; - outlet pipelines; 11 - collective collector; c 25 12 - pressure pipeline; 13 - outlet pipelines; (8) 14 - collective collector; - outlet main pipeline; 16 - heat exchanger; "o zo 17 - circulation pump; 18 - expansion tank; - 19-pump; c - valve; 21 - water source; o 35 22 - water level sensor; so 23 - gas source; 24 - valve; - gas pressure sensor.
У конкретному прикладі виконання система водяного охолодження доменної печі містить чотири окремі «In a specific example, the water cooling system of the blast furnace contains four separate "
Вертикальні секції охолодження, які спільно охоплюють доменну піч по висоті з чотирьох протилежних боків. з с Кожна вертикальна секція системи охолодження містить нижню зону охолодження 1 та верхню зону . охолодження 2 з охолоджуваними елементами, що, відповідно, приєднані до підвідних трубопроводів З і 4. и? Охолодна вода підводиться в систему через спільний для всіх чотирьох секцій підвідний магістральний трубопровід 5. Охолоджувані елементи нижньої зони охолодження 1 приєднані підвідними трубопроводами З до підвідного колектора 6. Підвідний магістральний трубопровід 5 з'єднаний з підвідними колекторами кожної зVertical cooling sections that collectively span the blast furnace in height from four opposite sides. z c Each vertical section of the cooling system contains a lower cooling zone 1 and an upper zone. cooling 2 with cooled elements, which, respectively, are connected to supply pipelines З and 4. и? Cooling water is supplied to the system through the common for all four sections underwater main pipeline 5. The cooled elements of the lower cooling zone 1 are connected by underwater pipelines З to the underwater collector 6. The underwater main pipeline 5 is connected to the underwater collectors of each of
Го! чотирьох вертикальних секцій через стояки 7. Підвідний колектор 6 даної вертикальної секції охолодження з'єднаний з підвідним магістральним трубопроводом 5 через стояк 7. Охолоджувані елементи верхньої зони о охолодження 2 приєднані підвідними трубопроводами 4 до підвідного колектора 8. Для відведення нагрітої води 2) з чотирьох вертикальних секцій охолодження у відвідний магістральний трубопровід установлені стояки 9. Для відводу нагрітої води від охолоджуваних елементів нижньої зони охолодження 1 установлені відвідніGo! of four vertical sections through the risers 7. The inlet collector 6 of this vertical cooling section is connected to the underwater main pipeline 5 through the riser 7. The cooled elements of the upper cooling zone 2 are connected by the inlet pipelines 4 to the inlet manifold 8. To remove the heated water 2) from four risers 9 are installed in the outlet main pipeline of the vertical cooling sections. Outlets are installed to drain heated water from the cooled elements of the lower cooling zone 1
Ш- трубопроводи 10, які з'єднані зі збірним колектором 11. Збірний колектор 11 напірним трубопроводом 12Ш- pipelines 10, which are connected to the collective collector 11. Collective collector 11 by pressure pipeline 12
Ф з'єднаний з підвідним колектором 8 верхньої зони охолодження 2. Для відводу нагрітої води від охолоджуваних елементів верхньої зони охолодження 2 установлені відвідні трубопроводи 13, що з'єднані зі збірним колектором 14. Збірний колектор 14 через стояк 9 з'єднаний з відвідним магістральним трубопроводом 15, на якому встановлений теплообмінник 16 для охолодження води, що повертається в підвідний магістральний трубопровід.Ф is connected to the inlet collector 8 of the upper cooling zone 2. To remove the heated water from the cooled elements of the upper cooling zone 2, outlet pipelines 13 are installed, which are connected to the collector 14. The collector 14 is connected to the outlet main through the riser 9 pipeline 15, on which a heat exchanger 16 is installed for cooling the water returning to the subducting main pipeline.
Відвідний магістральний трубопровід 15 з'єднаний через циркуляційний насос 17 з підвідним магістральнимThe outlet main pipeline 15 is connected through the circulation pump 17 to the supply main
Ф) трубопроводом 5 для утворення замкнутого контуру охолодження у кожній вертикальній секції. Система ка охолодження обладнана розширювальним баком 18, який розташований вище збірних колекторів 14 верхньої зони охолодження 2 і з'єднаний з відвідним магістральним трубопроводом 15. Крім того, система водяного бо охолодження доменної печі обладнана пристроєм для введення води в систему охолодження, який містить паралельно встановлені насос 19 і клапан 20, що з'єднані з джерелом води 21 і всмоктувальними колекторами циркуляційних насосів 17 та через електроавтоматику зв'язані з датчиком рівня води 22 у розширювальному баці 18. Система охолодження також обладнана пристроєм для створення підвищеного тиску газу в розширювальному баці 18. Для створення підвищеного тиску газу використано азот. Джерело газу 23 з'єднано з 65 клапаном 24, який через електроавтоматику зв'язаний з датчиком тиску газу 25 у розширювальному баці 18 і з'єднаний з розширювальним баком для підключення його до джерела газу 23.F) pipeline 5 to form a closed cooling circuit in each vertical section. The cooling system is equipped with an expansion tank 18, which is located above the collective collectors 14 of the upper cooling zone 2 and is connected to the outlet main pipeline 15. In addition, the water cooling system of the blast furnace is equipped with a device for introducing water into the cooling system, which contains parallel installed pump 19 and valve 20, which are connected to the water source 21 and the suction manifolds of the circulation pumps 17 and are connected to the water level sensor 22 in the expansion tank 18 through electrical automation. The cooling system is also equipped with a device for creating increased gas pressure in the expansion tank 18 Nitrogen was used to create increased gas pressure. The gas source 23 is connected to the valve 24 65, which is electrically connected to the gas pressure sensor 25 in the expansion tank 18 and is connected to the expansion tank to connect it to the gas source 23.
Безпосередньо експлуатацію системи водяного охолодження доменної печі здійснювали так. Спочатку систему охолодження при відкритому повітряному клапані на розширювальному баці 18 заповнювали хімічно чистою водою від джерела води 21 через клапан 20 пристрою для вводу води. Після досягнення заданого рівняDirect operation of the blast furnace water cooling system was carried out as follows. Initially, the cooling system was filled with chemically clean water from the water source 21 through the valve 20 of the water inlet device when the air valve on the expansion tank 18 was open. After reaching a given level
Води в розширювальному баці 18 за сигналом датчика рівня води 22 закривали клапан 20. При цьому з використанням розширювального бака 18, що з'єднаний з відвідним магістральним трубопроводом 15, формували стовп води, верхній рівень якого розташовували вище рівня відвідної води у збірному колекторі 14 верхньої зони охолодження. У розширювальному баці 18, після його продувки азотом, створювали необхідний надлишковий тиск азоту (подаючи його від джерела газу 23 через клапан 24), при якому тиск води в 7/0 охолоджуваних елементах верхньої зони охолодження 2 перевищував тиск газу всередині доменної печі на рівні розташування підвідного колектора 8 верхньої зони охолодження. Величину тиску газу в розширювальному баці визначали за формулою:The water in the expansion tank 18, according to the signal of the water level sensor 22, closed the valve 20. At the same time, using the expansion tank 18, which is connected to the outlet main pipeline 15, a column of water was formed, the upper level of which was located above the level of the outlet water in the collective collector 14 of the upper cooling zone. In the expansion tank 18, after it was purged with nitrogen, the necessary excess pressure of nitrogen was created (supplied from the gas source 23 through the valve 24), at which the water pressure in the 7/0 cooled elements of the upper cooling zone 2 exceeded the gas pressure inside the blast furnace at the level of the location of the underwater collector 8 of the upper cooling zone. The gas pressure in the expansion tank was determined by the formula:
Ре-Р-0,01Х(Не-НЮК, де:Re-P-0.01X (Non-NYC, where:
Рб - тиск газу в розширювальному баці, МПа;Rb - gas pressure in the expansion tank, MPa;
Ри - тиск газу всередині доменної печі на рівні розташування підвідного колектора верхньої зони охолодження, МПа;Ry - the gas pressure inside the blast furnace at the level of the location of the underwater collector of the upper cooling zone, MPa;
Нк - геометрична висота розташування збірного колектора верхньої зони охолодження, м;Nk - geometric height of the location of the collective collector of the upper cooling zone, m;
Нб - геометрична висота розташування рівня води в розширювальному баці, м;Nb - geometric height of the location of the water level in the expansion tank, m;
К - нормована величина тиску, яка дорівнює 0,05-0,1МПа.K is the normalized value of pressure, which is equal to 0.05-0.1 MPa.
У конкретному прикладі здійснення способу параметри були такими: Р 4-0,3МПа, Не-45,5м, НУуЧ-25,5м,In a specific example of the implementation of the method, the parameters were as follows: P 4-0.3MPa, Ne-45.5m, NUuCh-25.5m,
К-0, 1 МПа. Оптимальний тиск газу (Рб) в розширювальному баці 18, визначений за вищенаведеною формулою, дорівнював 0,2МПа.K-0, 1 MPa. The optimal gas pressure (Pb) in the expansion tank 18, determined by the above formula, was equal to 0.2 MPa.
Після досягнення оптимального тиску охолодної води в охолоджуваних елементах доменної печі та на вході с циркуляційних насосів, включали циркуляційні насоси 17. Подача води під тиском на вхід циркуляційних насосів 17 дозволяла їм, додаючи свій напір, цілком використовувати тиск води. Охолодну воду від спільного для всіх і) чотирьох вертикальних секцій охолодження підвідного магістрального трубопроводу 5 через стояки 7, підвідні колектори 6 і підвідні трубопроводи З подавали в охолоджувані елементи нижньої зони охолодження 1. Після проходження нижньої зони охолодження 1 нагріту на 32С воду через відвідні трубопроводи 10 подавали у збірні «о колектори 11. Далі від збірного колектора 11 відповідної вертикальної секції охолодну воду через напірний трубопровід 12, підвідний колектор 8 і підвідні трубопроводи 4 подавали в охолоджувані елементи верхньої зони - охолодження 2. Після проходження верхньої зони охолодження 2 нагріту на 7 еС воду через відвідні с трубопроводи 13 направляли в збірні колектори 14, з яких через стояки 9 її спрямовували у відвідний магістральний трубопровід 15, на якому встановлений теплообмінник 16. При охолодженні нагрітої відвідної води оAfter reaching the optimal pressure of the cooling water in the cooled elements of the blast furnace and at the inlet of the circulation pumps, the circulation pumps 17 were turned on. The supply of water under pressure to the inlet of the circulation pumps 17 allowed them, adding their pressure, to fully use the water pressure. Cooling water from the common for all i) four vertical sections of cooling of the subducting main pipeline 5 through risers 7, subducting collectors 6 and subducting pipelines З was supplied to the cooled elements of the lower cooling zone 1. After passing through the lower cooling zone 1, water heated to 32C through the outlet pipelines 10 were supplied to the collective "o collectors 11. Further, from the collective collector 11 of the corresponding vertical section, the cooling water through the pressure pipeline 12, the inlet manifold 8 and the inlet pipelines 4 was supplied to the cooled elements of the upper zone - cooling 2. After passing through the upper cooling zone 2 heated to 7 eC water was directed through outlet pipelines 13 to collection collectors 14, from which it was directed through risers 9 to the outlet main pipeline 15, on which a heat exchanger 16 is installed. When cooling the heated outlet water o
Зз5 витрати охолодної води в теплообміннику 16 встановлювали рівними витратам води у відвідному (00 магістральному трубопроводі 15. Охолоджену в теплообміннику 16 воду через циркуляційні насоси 17 знову подавали у підвідний магістральний трубопровід 5 на новий цикл охолодження доменної печі. Використання для охолодження охолоджуваних елементів доменної печі хімічно чистої води підвищувало ефективність « охолодження завдяки запобіганню утворенню низькотеплопровідних відкладень на стінках охолоджуваних елементів доменної печі. - с В ситуаціях, коли в процесі експлуатації системи водяного охолодження доменної печі рівень води в а розширювальному баці 18 знижувався до першого робочого рівня, за командою датчика рівня води 22 "» відкривали клапан 20 і систему поповнювали водою з джерела води 21 до відновлення заданого рівня. В ситуаціях, коли рівень води в розширювальному баці 18 знижувався до другого робочого рівня, за командою датчика рівня води 22 включали насос 19 і систему поповнювали водою з джерела води 21 до відновлення (ее) заданого рівня. Підживлення системи водою здійснювали у всмоктувальний колектор циркуляційного насоса 17, о а не в розширювальний бак 18, що дозволило спростити конструкцію системи, а також її експлуатацію.35, the cooling water flow rate in the heat exchanger 16 was set equal to the water flow rate in the outlet (00) main pipeline 15. The water cooled in the heat exchanger 16 was re-supplied through the circulation pumps 17 to the subducting main pipeline 5 for a new cooling cycle of the blast furnace. Use for cooling the cooled elements of the blast furnace chemically of clean water increased the efficiency of "cooling due to the prevention of the formation of low-thermally conductive deposits on the walls of the cooled elements of the blast furnace. - in situations when, during the operation of the water cooling system of the blast furnace, the water level in the expansion tank 18 decreased to the first working level, at the command of the water level sensor 22 "» opened the valve 20 and the system was filled with water from the water source 21 until the set level was restored. In situations when the water level in the expansion tank 18 decreased to the second working level, the pump 19 was turned on at the command of the water level sensor 22 and the system was filled with water from the water source 21 until the restoration (ee) of the given level. The system was supplied with water in the suction manifold of the circulation pump 17, and not in the expansion tank 18, which made it possible to simplify the design of the system, as well as its operation.
Необхідний надлишковий тиск азоту в розширювальному баці 18 підтримували, подаючи азот від джерела газу (95) 23 у розширювальний бак через клапан 24 за командою датчика тиску газу 25. При подачі води від зовнішнього -1 50 джерела води 21 у всмоктувальні колектори циркуляційних насосів для відновлення заданого рівня води в розширювальному баці 18 контролювали витрати води, а, якщо ці витрати перевищували нормативну величину, 4) в системі водяного охолодження доменної печі діагностували порушення герметичності охолоджуваних елементів.The necessary excess pressure of nitrogen in the expansion tank 18 was maintained by supplying nitrogen from the gas source (95) 23 to the expansion tank through the valve 24 at the command of the gas pressure sensor 25. When supplying water from the external -1 50 water source 21 to the suction manifolds of the circulation pumps for recovery of the specified water level in the expansion tank 18, the water flow was monitored, and if these flows exceeded the standard value, 4) in the water cooling system of the blast furnace, a violation of the tightness of the cooled elements was diagnosed.
Використання способу експлуатації системи водяного охолодження доменної печі, що заявляється, дозволило при спрощенні конструкції системи підвищити ефективність охолодження доменної печі. (Ф)The use of the method of operation of the water cooling system of the blast furnace, which is claimed, made it possible to increase the cooling efficiency of the blast furnace by simplifying the design of the system. (F)
ГФGF
Claims (6)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200609573A UA80376C2 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | Method for blast-furnace water cooling system operation |
| RU2007127545A RU2355772C2 (en) | 2006-09-04 | 2007-07-18 | Operation procedure of water cooling system of blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200609573A UA80376C2 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | Method for blast-furnace water cooling system operation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA80376C2 true UA80376C2 (en) | 2007-09-10 |
Family
ID=38799494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200609573A UA80376C2 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | Method for blast-furnace water cooling system operation |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2355772C2 (en) |
| UA (1) | UA80376C2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102965460B (en) * | 2012-11-30 | 2014-04-30 | 北京超达波纹管制造有限公司 | Blast furnace cooling system and flow adjusting method |
| CN111996319B (en) * | 2020-08-04 | 2021-10-22 | 鞍钢股份有限公司 | High-water-level accident handling method for nitrogen pressure tank of demineralized water system |
-
2006
- 2006-09-04 UA UAA200609573A patent/UA80376C2/en unknown
-
2007
- 2007-07-18 RU RU2007127545A patent/RU2355772C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2355772C2 (en) | 2009-05-20 |
| RU2007127545A (en) | 2009-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201901674U (en) | Waste heat utilizing system for slag quenching water from blast furnace | |
| CN106237707B (en) | Dry coke quenching seal water system draining self-purging and circulation utilization method | |
| RU2301271C1 (en) | Blast furnace water cooling system | |
| UA80376C2 (en) | Method for blast-furnace water cooling system operation | |
| CN105885959B (en) | Vertical coal gas washing dehydration integral system | |
| CN203533519U (en) | Horizontal intermittent blowdown flash tank | |
| CN104498101B (en) | Coal gasification device and process | |
| CN109161618A (en) | A kind of blast-furnace slag processing system and treatment process | |
| RU2535873C1 (en) | Method for extraction and use of concentrated geothermal brines | |
| CN112211101B (en) | Water supply joint adjusting system for bridge abutment of bridge pier | |
| CN204848781U (en) | Coal gasification equipment | |
| CN114135246A (en) | Wellhead device of sandstone geothermal recharge well | |
| CN203754743U (en) | Semi-closed high pressure water cooling system used for material distributing device | |
| CN207893739U (en) | The deep exploitation system of distributed busbar protection boiler blowdown water waste heat | |
| CN208457940U (en) | A kind of multitubular boiler recirculated cooling water water charging system | |
| CN206844227U (en) | A kind of static pressure blocks facility | |
| JP2013190182A (en) | Boiler that preheats water-supply | |
| DK2532416T3 (en) | FGD with water extraction option | |
| CN207196462U (en) | A kind of equipment for eliminating condensate in deaerator exhaust pipe | |
| US2847201A (en) | Portable sulphur plant for use in a region of subsidence | |
| CN205669035U (en) | Blast furnace plumbing gas extraction system | |
| CN213631626U (en) | Double-circulation cooling unit and cooling device for sintering machine | |
| CN2206790Y (en) | Dabble cooling device for cover type annealing furnace | |
| CN208952715U (en) | Steam condensation water recycling and reusing system | |
| CN219829177U (en) | Apply to indoor automatic blowdown cooling pond |