用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统，包括软水池和PLC控制系统，还包括与软水池依次相连的压力泵、供水管、供水流量控制阀、供水流量计、冷却壁、出水流量计、出水管和出水流量控制阀，所述出水流量控制阀与软水池相连。本实用新型具有精确改变局部冷却水流动状态，破坏高热量形成的气化水膜，保护冷却系统及冷却器的有益效果。
【专利说明】用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高炉冷却系统，具体是一种用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统。
【背景技术】
[0002]高炉是一种炼铁装备，现代大型高炉内容积一般超过2000m3，大多采用软水密闭循环冷却系统进行冷却，用冷却壁作为冷却器。大型高炉本体的软水冷却系统一般采用自下而上的串联式管道布置模式，冷却水从高炉下部环管进入冷却壁，向上流经各块冷却壁后，从高炉上部的回水环管进入软水池，实现整个软水系统的运行。高炉炼铁在由下到上的冷却壁所围成的空间内进行。炉料从高炉上部装入炉内，高温煤气流从下部向上运动，一方面升温炉料，另一方面融化、还原矿石，融化、还原出的渣铁存在高炉下部的炉缸中，实行定期排放。
[0003]在冶炼过程中，靠近冷却壁的位置因存在巨大的温度梯度，会形成渣皮，厚度合适、均匀分布的渣皮对高炉操作有利。同时这些渣皮也会在生产中因温度波动，有时会大面积脱落，是冷却壁热面直接面对高温煤气流的冲刷，这种情况一旦发生极易在冷却壁水管壁上产生气化水膜，堵塞热量的传递，使得冷却壁热面温度瞬时升高到843°C以上，超过铸铁冷却壁的破损温度，烧坏冷却壁。
[0004]现代大型高炉一般是按照15-20年的寿命进行高炉设计，一旦冷却壁受损就会直接危及高炉寿命，所以必须在生产中妥善解决颅内大密度热量冲击对冷却壁造成的威胁。
[0005]为了应对这种冲击，高炉冷却采用了很多技术。最先采用了在冷却壁前面镶砖的技术，也就是在冷却壁安装好后，再在冷却壁前面镶筑一层600_以上的耐火砖，因高炉内壁很高，并且呈异型分布，耐火砖砌筑完成后，如此巨大的耐火砖堆砌40多米高，重量巨大，在炉内难以固定，加之耐火砖传热性差，高炉内部热流波动大，热应力变化频繁，砌筑的耐火砖在高炉冶炼过程中极易脱落，一般砌砖高炉在开炉4-5年后，耐火砖就基本消耗完毕，这会导致冷却壁光面直接面对炉内高温煤气流的冲击，这种冷却壁的寿命也就是3年左右，这种设计的高炉寿命一般只能维持8-10年。
[0006]后来对这种炉体砌筑结构进行了改进，采用第四代镶砖冷却壁替代了光面冷却壁，取消了炉内砌砖，镶砖厚度在200-300mm之间变化，这种结构可以保改善耐火砖和冷却壁的结合，但炉内毕竟是矿石、焦炭，这些炉料的下降不可避免地会磨损冷却壁的耐火材料，一般这种设计的高炉开炉6年后，镶砖只剩下残根。总而言之，这种冷却壁在使用过程中遇到的一个最大的问题就是以恒定水流量、恒定水速来应对高炉内出现的形形色色、分布、强度各异的热流冲击。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是为了解决上述【背景技术】存在的不足，提出一种精确改变局部冷却水流动状态，破坏高热量形成的气化水膜，保护冷却系统及冷却器的用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统。
[0008]为了实现以上目的，本实用新型提供的一种用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统，包括软水池和PLC控制系统，其特征在于:还包括与软水池依次相连的压力泵、供水管、供水流量控制阀、供水流量计、冷却壁、出水流量计、出水管和出水流量控制阀，所述出水流量控制阀与软水池相连。
[0009]作为优选方案，所述供水管与供水流量控制阀之间设有供水逆止阀。
[0010]本实用新型的有益效果:采用供水流量控制阀和出水流量控制阀控制冷却壁内的水流速度和流量，达到了精确改变局部冷却水流动状态，破坏高热量形成的气化水膜，保护冷却系统及冷却器的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图中:软水池1、PLC控制系统2、压力泵3、供水管4、供水流量控制阀5、供水流量计6、冷却壁7、出水流量计8、出水管9、出水流量控制阀10、供水逆止阀11。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0014]实施例:如图1所示的一种用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统，包括软水池I和PLC控制系统2还包括与软水池I依次相连的压力泵3、供水管4、供水流量控制阀5、供水流量计6、冷却壁7、出水流量计8、出水管9和出水流量控制阀10，所述出水流量控制阀10与软水池I相连。所述供水管4与供水流量控制阀5之间设有供水逆止阀。所述压力泵3、供水流量控制阀5、供水流量计6、出水流量计8、出水流量控制阀10与PLC控制系统2相连。
[0015]其中，软水池I用于储存补充水所需要的软水，并负责制备损耗的软水。
[0016]PLC控制系统2将根据高炉运行的状况，实施确定渣皮脱落的位置、时间、程度，并根据实现设定的程序、规范确定哪一部分的阀门需要开启、或者关闭，并将相关指令发送到分区流量控制阀门及压力泵3。
[0017]供水管4用于将软水池I中的软水输送到需要的管网系统中。
[0018]压力泵3用于将管道中的冷却水加压到需要的水压，一般而言，水压的设定需要根据水头大小、管道阻损、管道布置状况进行设定，不同的高炉差异较大。
[0019]供水流量控制阀5用于控制特定区域的供水流量。
[0020]供水逆止阀11用于防止高炉本体的原有冷却水从补充管道中溢出，以此保护冷却系统整体的稳定。
[0021]供水流量计6用于测量管道实际流量，从而调节供水流量控制阀5的开度。
[0022]出水流量计8用于测量管道实际流量，保证供水和出水量的一致。
[0023]出水流量控制阀10用于节制回水管道压力，使得总管道压力匹配，避免因回水管道垂直下降造成的抽真空现象对整个供水管4道压力分配的影响，使得总会水量等于总供水量，避免回水量过大，破坏整个冷却系统的稳定运行。
[0024]出水管9用于回水的运输。
[0025]本用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统在需要时让PLC控制相关阀门对局部区域实施补水，通过增大流经该部位的冷却水流量，加快冷却水流速，改善换热条件，破坏形成气化水膜的机制，消除“气塞”，使得在大渣皮脱落时，冷却壁7热面能够很快生成保护渣层，将冷却壁7热面温度维持在冷却壁7破损温度点以下。
[0026]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构做任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统，包括软水池⑴和PLC控制系统(2)，其特征在于:还包括与软水池(I)依次相连的压力泵(3)、供水管(4)、供水流量控制阀(5)、供水流量计(6)、冷却壁(7)、出水流量计(8)、出水管(9)和出水流量控制阀(10)，所述出水流量控制阀(10)与软水池(I)相连，所述压力泵(3)、供水流量控制阀(5)、供水流量计(6)、出水流量计(8)、出水流量控制阀(10)与PLC控制系统⑵相连。
2.根据权利要求1所述的用于防止冷却壁烧损的变水速冷却系统，其特征在于:所述供水管(4)与供水流量控制阀(5)之间设有供水逆止阀(11)。
【文档编号】C21B7/10GK204251633SQ201420759344
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】陈令坤, 邹祖桥, 胡正刚, 尹腾 申请人:武汉钢铁(集团)公司