【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及高爐設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高爐冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高爐指橫截面為圓形的煉鐵豎爐，高爐本體自上而下包括爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸、爐底，高爐是煉鐵生產(chǎn)的主要設(shè)備，它具有產(chǎn)量大、生產(chǎn)率高和成本低的優(yōu)點(diǎn)，這是其他煉鐵方法無法比擬的。目前在建或已建的高爐煉鐵項(xiàng)目中，高爐冷卻系統(tǒng)大致分為兩類。第一類：高爐冷卻系統(tǒng)由幾個(gè)軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)組成。每個(gè)系統(tǒng)只對(duì)高爐或熱風(fēng)爐區(qū)域一部分冷卻器進(jìn)行冷卻，各系統(tǒng)獨(dú)立，冷卻水不共用。這種設(shè)計(jì)存在的最大不足在于整個(gè)高爐冷卻系統(tǒng)循環(huán)水量大(相應(yīng)換熱器的軟水冷媒水也很大)，運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗相比較大，冷卻水溫升小，未充分利用軟水冷卻溫升允許范圍；最大優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，互不影響；各系統(tǒng)內(nèi)部工藝流程簡(jiǎn)單，易于調(diào)節(jié)，安全、維護(hù)措施簡(jiǎn)單、可靠。第二類：高爐冷卻系統(tǒng)由高爐冷卻壁、爐底、熱風(fēng)爐區(qū)域的冷卻設(shè)備等串、并聯(lián)組成一個(gè)聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用高爐冷卻壁、爐底的回水再次加壓供給其余區(qū)域冷卻。這種設(shè)計(jì)的最大不足在于管路系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，試車調(diào)試難度大，運(yùn)行時(shí)安全、維護(hù)措施復(fù)雜、可靠性欠佳；最大的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)冷卻循環(huán)水量較小(相應(yīng)換熱器軟水冷媒水也較小)，約為獨(dú)立系統(tǒng)循環(huán)水量的50-60％，初期建設(shè)投資及運(yùn)行動(dòng)力消耗均比相比獨(dú)立系統(tǒng)小，因此提出一種高爐冷卻系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種高爐冷卻系統(tǒng)，利用單供高爐爐缸、爐底冷卻的冷卻系統(tǒng)，能夠?yàn)闋t缸、爐底提供較低溫度的冷卻水，從而提高爐缸、爐底的冷卻強(qiáng)度，爐缸采用s型嵌裝式二級(jí)水冷管，爐底采用弓字形二級(jí)水冷管，并且通入流向相反的冷卻液，保證爐缸和爐底冷卻均勻，達(dá)到了高爐安全生產(chǎn)和長(zhǎng)壽的技術(shù)效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種高爐冷卻系統(tǒng)，包括第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)、爐底冷卻管組件和爐缸冷卻壁管組件，所述爐底冷卻管組件安裝在高爐爐底內(nèi)，所述爐底冷卻管組件內(nèi)設(shè)有一級(jí)冷卻管和二級(jí)冷卻管，所述一級(jí)冷卻管和二級(jí)冷卻管分別與第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)相連，所述爐缸冷卻壁管組件安裝在高爐的冷卻壁內(nèi)，所述爐缸冷卻壁管組件內(nèi)設(shè)有第一蛇形管和第二蛇形管，所述第一蛇形管和第二蛇形管分別與第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)相連。

作為優(yōu)選，所述第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)包括泵體、進(jìn)水主管道、爐底輸送管、冷卻壁輸送管、供水環(huán)管、脫氣罐、出水主管道、冷卻器和穩(wěn)壓罐，所述爐底輸送管與一級(jí)冷卻管相連通，所述供水環(huán)管與第一蛇形管相連通，所述進(jìn)水主管道上設(shè)有第一分支和第二分支，所述出水主管道上設(shè)有兩個(gè)分支，所述分支上各連接有一個(gè)脫氣罐，所述泵體的泵房?jī)?nèi)設(shè)有穩(wěn)壓罐，所述供水環(huán)管的進(jìn)水端和出水端分別通過若干個(gè)支管與冷卻壁輸送管、出水主管道相連，所述第一分支內(nèi)的冷卻水依次經(jīng)過爐底輸送管、一級(jí)冷卻管、脫氣罐、出水主管道、冷卻器和泵體形成循環(huán)回路，所述第二分支內(nèi)的冷卻水依次經(jīng)過冷卻壁輸送管、供水環(huán)管、第一蛇形管、脫氣罐、出水主管道、冷卻器和泵體形成循環(huán)回路。

作為優(yōu)選，所述一級(jí)冷卻管與二級(jí)冷卻管之間間隙的形狀呈弓字形，所述一級(jí)冷卻管和二級(jí)冷卻管內(nèi)的冷卻水流向相反，所述一級(jí)冷卻管包括第一直管、第二直管、第三直管、第一連接彎管和第二連接彎管，所述第一直管、第二直管、第三直管相互平行，所述第二直管位于第一直管、第三直管之間，所述第二直管的一端通過第一連接彎管與第一直管相連，所述第二直管的另一端通過第二連接彎管與第三直管相連。

作為優(yōu)選，所述第一連接彎管、第二連接彎管的形狀均為半圓形，所述第一連接彎管所在圓直徑長(zhǎng)度為第二連接彎管所在圓直徑長(zhǎng)度的二倍，所述相鄰的兩個(gè)一級(jí)冷卻管和二級(jí)冷卻管拐角處的圓弧所在圓的圓心相重合。

作為優(yōu)選，所述第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，所述爐缸冷卻壁管組件呈迂回上升s型，所述爐缸冷卻壁管組件呈環(huán)形分布，所述第一蛇形管和第二蛇形管呈嵌裝式分布，所述第一蛇形管和第二蛇形管之間的距離處處相同，所述第一蛇形管的彎折處為圓弧過渡，所述第一蛇形管和第二蛇形管內(nèi)的冷卻水流向相反。

作為優(yōu)選，所述一級(jí)冷卻管、二級(jí)冷卻管、第一蛇形管和第二蛇形管的進(jìn)水端、出水端各設(shè)置有流量檢測(cè)裝置，所述流量檢測(cè)裝置分別與控制單元相連，所述控制單元上設(shè)有與各個(gè)冷卻支管相對(duì)應(yīng)的警報(bào)裝置。

本發(fā)明的有益效果：通過第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)、爐底冷卻管組件和爐缸冷卻壁管組件等的配合，利用單供高爐爐缸、爐底冷卻的冷卻系統(tǒng)，能夠?yàn)闋t缸、爐底提供較低溫度的冷卻水，從而提高爐缸、爐底的冷卻強(qiáng)度，爐缸采用s型嵌裝式二級(jí)水冷管，爐底采用弓字形二級(jí)水冷管，并且通入流向相反的冷卻液，保證爐缸和爐底冷卻均勻，達(dá)到了高爐安全生產(chǎn)和長(zhǎng)壽的技術(shù)效果。

本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的第一冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的爐底冷卻管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的一級(jí)冷卻管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的第一蛇形管的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

參閱圖1至圖5本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)，包括第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)2、爐底冷卻管組件3和爐缸冷卻壁管組件4，所述爐底冷卻管組件3安裝在高爐爐底內(nèi)，所述爐底冷卻管組件3內(nèi)設(shè)有一級(jí)冷卻管31和二級(jí)冷卻管32，所述一級(jí)冷卻管31和二級(jí)冷卻管32分別與第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)2相連，所述爐缸冷卻壁管組件4安裝在高爐的冷卻壁內(nèi)，所述爐缸冷卻壁管組件4內(nèi)設(shè)有第一蛇形管41和第二蛇形管42，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42分別與第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)2相連。所述第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1包括泵體11、進(jìn)水主管道12、爐底輸送管13、冷卻壁輸送管14、供水環(huán)管15、脫氣罐16、出水主管道17、冷卻器18和穩(wěn)壓罐19，所述爐底輸送管13與一級(jí)冷卻管31相連通，所述供水環(huán)管15與第一蛇形管41相連通，所述進(jìn)水主管道12上設(shè)有第一分支121和第二分支122，所述出水主管道17上設(shè)有兩個(gè)分支，所述分支上各連接有一個(gè)脫氣罐16，所述泵體11的泵房?jī)?nèi)設(shè)有穩(wěn)壓罐19，所述供水環(huán)管15的進(jìn)水端和出水端分別通過若干個(gè)支管151與冷卻壁輸送管14、出水主管道17相連，所述第一分支121內(nèi)的冷卻水依次經(jīng)過爐底輸送管13、一級(jí)冷卻管31、脫氣罐16、出水主管道17、冷卻器18和泵體11形成循環(huán)回路，所述第二分支122內(nèi)的冷卻水依次經(jīng)過冷卻壁輸送管14、供水環(huán)管15、第一蛇形管41、脫氣罐16、出水主管道17、冷卻器18和泵體11形成循環(huán)回路。所述一級(jí)冷卻管31與二級(jí)冷卻管32之間間隙的形狀呈弓字形，所述一級(jí)冷卻管31和二級(jí)冷卻管32內(nèi)的冷卻水流向相反，所述一級(jí)冷卻管31包括第一直管311、第二直管312、第三直管313、第一連接彎管314和第二連接彎管315，所述第一直管311、第二直管312、第三直管313相互平行，所述第二直管312位于第一直管311、第三直管313之間，所述第二直管312的一端通過第一連接彎管314與第一直管311相連，所述第二直管312的另一端通過第二連接彎管315與第三直管313相連。所述第一連接彎管314、第二連接彎管315的形狀均為半圓形，所述第一連接彎管314所在圓直徑長(zhǎng)度為第二連接彎管315所在圓直徑長(zhǎng)度的二倍，所述相鄰的兩個(gè)一級(jí)冷卻管31和二級(jí)冷卻管32拐角處的圓弧所在圓的圓心相重合。所述第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)2的結(jié)構(gòu)相同，所述爐缸冷卻壁管組件4呈迂回上升s型，所述爐缸冷卻壁管組件4呈環(huán)形分布，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42呈嵌裝式分布，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42之間的距離處處相同，所述第一蛇形管41的彎折處為圓弧過渡，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42內(nèi)的冷卻水流向相反。所述一級(jí)冷卻管31、二級(jí)冷卻管32、第一蛇形管41和第二蛇形管42的進(jìn)水端、出水端各設(shè)置有流量檢測(cè)裝置，所述流量檢測(cè)裝置分別與控制單元相連，所述控制單元上設(shè)有與各個(gè)冷卻支管相對(duì)應(yīng)的警報(bào)裝置。

本發(fā)明工作過程：

本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)，通過第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)、爐底冷卻管組件和爐缸冷卻壁管組件等的配合，利用單供高爐爐缸、爐底冷卻的冷卻系統(tǒng)，能夠?yàn)闋t缸、爐底提供較低溫度的冷卻水，從而提高爐缸、爐底的冷卻強(qiáng)度，爐缸采用s型嵌裝式二級(jí)水冷管，爐底采用弓字形二級(jí)水冷管，并且各自通入流向相反的冷卻液，能夠避免位于靠近出水管一端的位置冷卻液溫度較高，造成冷卻不均勻的問題，保證冷卻效果，保證爐缸和爐底冷卻均勻，達(dá)到了高爐安全生產(chǎn)和長(zhǎng)壽的技術(shù)效果

上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明簡(jiǎn)單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。