專利名稱：可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高爐冷卻系統(tǒng)，特別是一種可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高爐冷卻設(shè)備用于維護(hù)合理的操作爐型和保護(hù)爐體，是高爐運(yùn)行必不可少的設(shè)備?，F(xiàn)有的高爐冷卻設(shè)備大都采用自下而上串聯(lián)的恒流量供水方式，這種恒流量供水方式具有很大的局限性:即在冷卻設(shè)備高熱負(fù)荷時(shí)不能滿足對(duì)水量的要求，在正常生產(chǎn)時(shí)間又會(huì)因水量過剩而造成冷卻水的浪費(fèi)和過度的熱量消耗；同時(shí)，高爐生產(chǎn)時(shí)不同高度、不同區(qū)間的溫度及渣皮狀況不同，所需的局部冷卻強(qiáng)度要求也不同。當(dāng)高爐或者其局部發(fā)生爐涼或結(jié)厚時(shí)，正常強(qiáng)度的冷卻只會(huì)使?fàn)t況向惡，高爐只能通過原燃料的調(diào)劑來調(diào)整爐況，不但耗時(shí)較長，而且需消耗較多的燃料；反之，當(dāng)高爐或者其局部爐況失常時(shí)，現(xiàn)有的冷卻設(shè)備無法提供高熱負(fù)荷所需的大水量，往往造成冷卻設(shè)備溫度過高而引起壽命縮短或過早損壞。針對(duì)上述狀況，國內(nèi)某煉鐵廠應(yīng)用了一種溫差自立式調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理是:使冷卻壁的進(jìn) 、出水分別流經(jīng)溫差自力式調(diào)節(jié)閥的上水腔和下水腔，溫差自力式調(diào)節(jié)閥將進(jìn)出水溫差轉(zhuǎn)換為推力推動(dòng)閥芯，直接控制閥門的開度，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻水量的目的。這種系統(tǒng)雖然能夠滿足冷卻要求，也節(jié)約了用水、降低了能耗，但是一方面，每個(gè)溫差自力式調(diào)節(jié)閥的控制參數(shù)一旦設(shè)定后無法主動(dòng)調(diào)節(jié)，所以隨著高爐運(yùn)行的情況變化，就無法達(dá)到最佳的冷卻水量控制效果；另一方面，由于整個(gè)高爐冷卻設(shè)備上的自力式調(diào)節(jié)閥數(shù)量大(數(shù)十甚至上百個(gè))，逐個(gè)設(shè)定溫差自力式調(diào)節(jié)閥的控制參數(shù)操作繁瑣，且需要較長時(shí)間，導(dǎo)致對(duì)冷卻水量的控制存在一定滯后。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)，能夠根據(jù)熱負(fù)荷的大小按設(shè)定參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻水量，或者根據(jù)高爐操作的需要主動(dòng)調(diào)節(jié)高爐局部的冷卻強(qiáng)度，使高爐局部冷卻效果接近最佳，且節(jié)約冷卻水用量。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的一種可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置于高爐爐殼內(nèi)壁的若干冷卻壁本體，冷卻壁本體沿高爐周向布置并在高度方向上連續(xù)安裝多層，每一冷卻壁本體內(nèi)均設(shè)有至少一條冷卻水流道，冷卻水流道兩端分別連接冷卻壁進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和出水管穿出高爐爐殼且其上分別安裝有測(cè)溫傳感器，進(jìn)水管或出水管上設(shè)有流量傳感器，冷卻壁本體上也安裝有測(cè)溫傳感器；豎直方向上各層冷卻壁本體內(nèi)的冷卻水流道串聯(lián)連接，其特別之處在于:每組進(jìn)水管和出水管分別通過連通管相連通，連通管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，各測(cè)溫傳感器和流量傳感器的信號(hào)輸出端、以及各調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別連接控制系統(tǒng)，用于控制所述調(diào)節(jié)閥的開度。本實(shí)用新型提供的另一種可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置于高爐爐殼內(nèi)壁的若干冷卻壁本體，冷卻壁本體沿高爐周向布置并在高度方向上連續(xù)安裝多層，每一冷卻壁本體內(nèi)均設(shè)有至少一條冷卻水流道，冷卻水流道兩端分別連接冷卻壁進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和出水管穿出高爐爐殼且其上分別安裝有測(cè)溫傳感器，進(jìn)水管或出水管上設(shè)有流量傳感器，冷卻壁本體上也安裝有測(cè)溫傳感器；豎直方向上各層冷卻壁本體內(nèi)的冷卻水流道串聯(lián)連接，其特別之處在于:處于高爐同一層冷卻壁本體上的至少兩條進(jìn)水管通過進(jìn)水組連管相連，相應(yīng)的至少兩條出水管通過出水組聯(lián)管相連，進(jìn)水組連管和相應(yīng)的出水組聯(lián)管通過連通管相連通，連通管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，各測(cè)溫傳感器和流量傳感器的信號(hào)輸出端、以及各調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別連接控制系統(tǒng)，用于控制所述調(diào)節(jié)閥的開度。上述技術(shù)方案中，所述調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥或者電液調(diào)節(jié)閥。上述技術(shù)方案中，所述連通管上還設(shè)有節(jié)流元件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:設(shè)置了帶調(diào)節(jié)閥的連通管將進(jìn)水管和出水管連通，并使各測(cè)溫傳感器和流量傳感器的信號(hào)輸出端、調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別連接控制系統(tǒng)，能夠通過控制系統(tǒng)接收各測(cè)溫傳感器、流量傳感器的溫度、流量數(shù)據(jù)，結(jié)合設(shè)定值進(jìn)行分析和計(jì)算，判斷出每一測(cè)量區(qū)域的熱負(fù)荷及渣皮情況，據(jù)此計(jì)算出該區(qū)域所需的冷卻強(qiáng)度，并通 過調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)開度調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了冷卻水流量的旁路調(diào)控；當(dāng)需要調(diào)節(jié)高爐或者其局部的冷卻強(qiáng)度時(shí)，也可直接通過控制系統(tǒng)控制相應(yīng)調(diào)節(jié)閥快速、方便的實(shí)現(xiàn)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1 一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)暨工作原理示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2 —個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)暨工作原理示意圖。圖中:1 一冷卻壁本體，2、5、10—測(cè)溫傳感器，3—流量傳感器，4一調(diào)節(jié)閥，6—出水管，7—冷卻水流道，8一進(jìn)水管，9一連通管，11一節(jié)流兀件，12一進(jìn)水組連管，13—出水組連管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例1本發(fā)明的一種可主動(dòng)調(diào)控冷卻強(qiáng)度的高爐冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置于高爐爐殼內(nèi)壁的若干冷卻壁本體1，冷卻壁本體I沿高爐周向布置并在高度方向上連續(xù)安裝多層。如圖1所示，每一冷卻壁本體I內(nèi)設(shè)有四條冷卻水流道7，冷卻水流道7兩端分別連接冷卻壁進(jìn)水管8和出水管6，進(jìn)水管8和出水管6穿出高爐爐殼且其上分別安裝有測(cè)溫傳感器2、5，出水管6上設(shè)有流量傳感器3。冷卻壁本體I上也開有測(cè)溫孔，測(cè)溫傳感器10穿過高爐爐殼及冷卻壁本體1，測(cè)溫頭與冷卻壁本體I的熱面接觸。豎直方向上各層冷卻壁本體I內(nèi)的冷卻水流道7串聯(lián)連接。本實(shí)施例中每組進(jìn)水管8和出水管6分別通過連通管9相連通，每根連通管9上設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)閥4 ;為控制連通管9的最大流量，防止因誤操作等導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥4開度過大而使通過冷卻壁本體I的水流量過小，引起事故，在連通管9上還設(shè)有節(jié)流元件11。各測(cè)溫傳感器2、5、10和流量傳感器3的信號(hào)輸出端、以及各調(diào)節(jié)閥4的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別連接控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)接收各測(cè)溫傳感器2、5、10、流量傳感器3的溫度和流量數(shù)據(jù)，結(jié)合設(shè)定值進(jìn)行分析和計(jì)算，判斷出每一測(cè)量區(qū)域(或者整個(gè)高爐)的熱負(fù)荷及渣皮情況，據(jù)此計(jì)算出該區(qū)域(或者整個(gè)高爐)所需的冷卻強(qiáng)度，進(jìn)而自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥4的開度，實(shí)現(xiàn)冷卻水流量的旁路調(diào)控。控制系統(tǒng)還可以設(shè)置手動(dòng)控制模式，當(dāng)需要調(diào)節(jié)高爐或者其局部的冷卻強(qiáng)度以改變或者維持爐型時(shí)，還可直接通過控制系統(tǒng)控制相應(yīng)調(diào)節(jié)閥4實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的工作原理為:高爐生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到高爐內(nèi)某個(gè)區(qū)域結(jié)厚或溫度過低時(shí)，加大該區(qū)域冷卻壁本體I相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥4的開度，以減少該區(qū)域流過冷卻壁本體I的冷卻水量，促使該區(qū)域的渣皮及爐況恢復(fù)正常；反之，則調(diào)小調(diào)節(jié)閥4的開度。實(shí)施例2本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，區(qū)別僅在于:與冷卻壁本體I連接的四條進(jìn)水管8通過進(jìn)水組連管12相連，相應(yīng)的四條出水管6通過出水組聯(lián)管13相連，進(jìn)水組連管12和相應(yīng)出水組聯(lián)管13通過連通管9相連通，連通管9上設(shè)有調(diào)節(jié)閥4和節(jié)流元件11。這樣，通過控制一個(gè)調(diào)節(jié)閥4，能夠同時(shí)調(diào)控高爐同一層內(nèi)一個(gè)較大區(qū)域內(nèi)的冷卻強(qiáng)度。本實(shí)用新型的核心在于將進(jìn)水管8和出水管6通過連通管9連通并通過調(diào)節(jié)閥4進(jìn)行冷卻水量的旁路調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了高爐或者其局部冷卻強(qiáng)度的自動(dòng)調(diào)節(jié)或主動(dòng)調(diào)節(jié)。所以其保護(hù)范圍并不限于上述實(shí)施例。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神，例如:根據(jù)冷卻壁本體I的規(guī)格，其冷卻水流道7的數(shù)量不限于實(shí)施例所述；流量傳感器3可安裝于進(jìn)水管8、出水管6或者連通管9的任意位置，對(duì)于冷卻水量的控制都是等效的；實(shí)施例2給出了一塊冷卻壁本體I的四條進(jìn)水管8、四條出水管6通過組連管連通的情形，一塊冷卻壁本體I的部分進(jìn)水管8和出水管6、或者處于高爐同一層的多塊冷卻壁本體I的進(jìn)水管8和出水管6采用上述組連管及連通管9的結(jié)構(gòu)也都是可行的等。倘若這些改動(dòng)和變形屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本實(shí)用新型 也意圖包含這些改動(dòng)和變形在內(nèi)。
權(quán)利要求1.可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置于高爐爐殼內(nèi)壁的若干冷卻壁本體(1)，冷卻壁本體(I)沿高爐周向布置并在高度方向上連續(xù)安裝多層，每一冷卻壁本體(I)內(nèi)均設(shè)有至少一條冷卻水流道(7)，冷卻水流道(7)兩端分別連接冷卻壁進(jìn)水管(8)和出水管(6)，進(jìn)水管(8)和出水管(6)穿出高爐爐殼且其上分別安裝有測(cè)溫傳感器(2、5)，進(jìn)水管(8)或出水管(6)上設(shè)有流量傳感器(3)，冷卻壁本體(I)上也安裝有測(cè)溫傳感器(10);豎直方向上各層冷卻壁本體(I)內(nèi)的冷卻水流道(7 )串聯(lián)連接，其特征在于:每組進(jìn)水管(8 )和出水管(6 )分別通過連通管(9)相連通，連通管(9)上設(shè)有調(diào)節(jié)閥(4)，各測(cè)溫傳感器(2、5、10)和流量傳感器(3)的信號(hào)輸出端、以及各調(diào)節(jié)閥(4)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別連接控制系統(tǒng)，用于控制所述調(diào)節(jié)閥(4)的開度。
2.可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置于高爐爐殼內(nèi)壁的若干冷卻壁本體(1)，冷卻壁本體(I)沿高爐周向布置并在高度方向上連續(xù)安裝多層，每一冷卻壁本體(I)內(nèi)均設(shè)有至少一條冷卻水流道(7)，冷卻水流道(7)兩端分別連接冷卻壁進(jìn)水管(8)和出水管(6)，進(jìn)水管(8)和出水管(6)穿出高爐爐殼且其上分別安裝有測(cè)溫傳感器(2、5)，進(jìn)水管(8)或出水管(6)上設(shè)有流量傳感器(3)，冷卻壁本體(I)上也安裝有測(cè)溫傳感器(10);豎直方向上各層冷卻壁本體(I)內(nèi)的冷卻水流道(7)串聯(lián)連接 ，其特征在于:處于高爐同一層冷卻壁本體(I)上的至少兩條進(jìn)水管(8)通過進(jìn)水組連管(12)相連，相應(yīng)的至少兩條出水管(6)通過出水組聯(lián)管(13)相連，進(jìn)水組連管(12)和相應(yīng)的出水組聯(lián)管(13)通過連通管(9)相連通，連通管(9)上設(shè)有調(diào)節(jié)閥(4)，各測(cè)溫傳感器(2、5、10)和流量傳感器(3)的信號(hào)輸出端、以及各調(diào)節(jié)閥(4)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別連接控制系統(tǒng)，用于控制所述調(diào)節(jié)閥(4)的開度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)節(jié)閥(4)為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥或者電液調(diào)節(jié)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述連通管(9)上還設(shè)有節(jié)流元件(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述連通管(9)上還設(shè)有節(jié)流元件(11)。
專利摘要一種可調(diào)控的高爐冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置于高爐爐殼內(nèi)壁的若干冷卻壁本體，冷卻壁本體沿高爐周向布置并在高度方向上連續(xù)安裝多層，每一冷卻壁本體內(nèi)均設(shè)有至少一條冷卻水流道，冷卻水流道兩端分別連接冷卻壁進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和出水管穿出高爐爐殼且其上分別安裝有測(cè)溫傳感器，進(jìn)水管或出水管上設(shè)有流量傳感器，冷卻壁本體上也安裝有測(cè)溫傳感器；豎直方向上各層冷卻壁本體內(nèi)的冷卻水流道串聯(lián)連接，每組進(jìn)水管和出水管分別通過連通管相連通，連通管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，各測(cè)溫傳感器和流量傳感器的信號(hào)輸出端、以及各調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別連接控制系統(tǒng)，用于控制所述調(diào)節(jié)閥的開度。本系統(tǒng)能夠?qū)Ω郀t或者其局部的冷卻強(qiáng)度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)或主動(dòng)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)C21B7/10GK203159644SQ20132016176
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者姜本熹, 陸隆文, 李向偉, 畢學(xué)工, 舒文虎, 陳奎生, 連誠, 張士爵, 張進(jìn)喜, 黃海 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司