一种高炉冷却系统的制作方法

【技术领域】

本发明涉及高炉设备的技术领域，特别是一种高炉冷却系统。

背景技术：

高炉指横截面为圆形的炼铁竖炉，高炉本体自上而下包括炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸、炉底，高炉是炼铁生产的主要设备，它具有产量大、生产率高和成本低的优点，这是其他炼铁方法无法比拟的。目前在建或已建的高炉炼铁项目中，高炉冷却系统大致分为两类。第一类：高炉冷却系统由几个软水密闭循环冷却系统组成。每个系统只对高炉或热风炉区域一部分冷却器进行冷却，各系统独立，冷却水不共用。这种设计存在的最大不足在于整个高炉冷却系统循环水量大(相应换热器的软水冷媒水也很大)，运行时动力消耗相比较大，冷却水温升小，未充分利用软水冷却温升允许范围；最大优点在于系统之间相互独立，互不影响；各系统内部工艺流程简单，易于调节，安全、维护措施简单、可靠。第二类：高炉冷却系统由高炉冷却壁、炉底、热风炉区域的冷却设备等串、并联组成一个联合软水密闭循环系统。该系统利用高炉冷却壁、炉底的回水再次加压供给其余区域冷却。这种设计的最大不足在于管路系统相对复杂，试车调试难度大，运行时安全、维护措施复杂、可靠性欠佳；最大的优点在于系统冷却循环水量较小(相应换热器软水冷媒水也较小)，约为独立系统循环水量的50-60％，初期建设投资及运行动力消耗均比相比独立系统小，因此提出一种高炉冷却系统。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高炉冷却系统，利用单供高炉炉缸、炉底冷却的冷却系统，能够为炉缸、炉底提供较低温度的冷却水，从而提高炉缸、炉底的冷却强度，炉缸采用s型嵌装式二级水冷管，炉底采用弓字形二级水冷管，并且通入流向相反的冷却液，保证炉缸和炉底冷却均匀，达到了高炉安全生产和长寿的技术效果。

为实现上述目的，本发明提出了一种高炉冷却系统，包括第一冷却循环系统、第二冷却循环系统、炉底冷却管组件和炉缸冷却壁管组件，所述炉底冷却管组件安装在高炉炉底内，所述炉底冷却管组件内设有一级冷却管和二级冷却管，所述一级冷却管和二级冷却管分别与第一冷却循环系统、第二冷却循环系统相连，所述炉缸冷却壁管组件安装在高炉的冷却壁内，所述炉缸冷却壁管组件内设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别与第一冷却循环系统、第二冷却循环系统相连。

作为优选，所述第一冷却循环系统包括泵体、进水主管道、炉底输送管、冷却壁输送管、供水环管、脱气罐、出水主管道、冷却器和稳压罐，所述炉底输送管与一级冷却管相连通，所述供水环管与第一蛇形管相连通，所述进水主管道上设有第一分支和第二分支，所述出水主管道上设有两个分支，所述分支上各连接有一个脱气罐，所述泵体的泵房内设有稳压罐，所述供水环管的进水端和出水端分别通过若干个支管与冷却壁输送管、出水主管道相连，所述第一分支内的冷却水依次经过炉底输送管、一级冷却管、脱气罐、出水主管道、冷却器和泵体形成循环回路，所述第二分支内的冷却水依次经过冷却壁输送管、供水环管、第一蛇形管、脱气罐、出水主管道、冷却器和泵体形成循环回路。

作为优选，所述一级冷却管与二级冷却管之间间隙的形状呈弓字形，所述一级冷却管和二级冷却管内的冷却水流向相反，所述一级冷却管包括第一直管、第二直管、第三直管、第一连接弯管和第二连接弯管，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、第三直管之间，所述第二直管的一端通过第一连接弯管与第一直管相连，所述第二直管的另一端通过第二连接弯管与第三直管相连。

作为优选，所述第一连接弯管、第二连接弯管的形状均为半圆形，所述第一连接弯管所在圆直径长度为第二连接弯管所在圆直径长度的二倍，所述相邻的两个一级冷却管和二级冷却管拐角处的圆弧所在圆的圆心相重合。

作为优选，所述第一冷却循环系统、第二冷却循环系统的结构相同，所述炉缸冷却壁管组件呈迂回上升s型，所述炉缸冷却壁管组件呈环形分布，所述第一蛇形管和第二蛇形管呈嵌装式分布，所述第一蛇形管和第二蛇形管之间的距离处处相同，所述第一蛇形管的弯折处为圆弧过渡，所述第一蛇形管和第二蛇形管内的冷却水流向相反。

作为优选，所述一级冷却管、二级冷却管、第一蛇形管和第二蛇形管的进水端、出水端各设置有流量检测装置，所述流量检测装置分别与控制单元相连，所述控制单元上设有与各个冷却支管相对应的警报装置。

本发明的有益效果：通过第一冷却循环系统、第二冷却循环系统、炉底冷却管组件和炉缸冷却壁管组件等的配合，利用单供高炉炉缸、炉底冷却的冷却系统，能够为炉缸、炉底提供较低温度的冷却水，从而提高炉缸、炉底的冷却强度，炉缸采用s型嵌装式二级水冷管，炉底采用弓字形二级水冷管，并且通入流向相反的冷却液，保证炉缸和炉底冷却均匀，达到了高炉安全生产和长寿的技术效果。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种高炉冷却系统的冷却系统的结构示意图；

图2是本发明一种高炉冷却系统的第一冷却系统的结构示意图；

图3是本发明一种高炉冷却系统的炉底冷却管组件的结构示意图；

图4是本发明一种高炉冷却系统的一级冷却管的结构示意图；

图5是本发明一种高炉冷却系统的第一蛇形管的结构示意图。

【具体实施方式】

参阅图1至图5本发明一种高炉冷却系统，包括第一冷却循环系统1、第二冷却循环系统2、炉底冷却管组件3和炉缸冷却壁管组件4，所述炉底冷却管组件3安装在高炉炉底内，所述炉底冷却管组件3内设有一级冷却管31和二级冷却管32，所述一级冷却管31和二级冷却管32分别与第一冷却循环系统1、第二冷却循环系统2相连，所述炉缸冷却壁管组件4安装在高炉的冷却壁内，所述炉缸冷却壁管组件4内设有第一蛇形管41和第二蛇形管42，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42分别与第一冷却循环系统1、第二冷却循环系统2相连。所述第一冷却循环系统1包括泵体11、进水主管道12、炉底输送管13、冷却壁输送管14、供水环管15、脱气罐16、出水主管道17、冷却器18和稳压罐19，所述炉底输送管13与一级冷却管31相连通，所述供水环管15与第一蛇形管41相连通，所述进水主管道12上设有第一分支121和第二分支122，所述出水主管道17上设有两个分支，所述分支上各连接有一个脱气罐16，所述泵体11的泵房内设有稳压罐19，所述供水环管15的进水端和出水端分别通过若干个支管151与冷却壁输送管14、出水主管道17相连，所述第一分支121内的冷却水依次经过炉底输送管13、一级冷却管31、脱气罐16、出水主管道17、冷却器18和泵体11形成循环回路，所述第二分支122内的冷却水依次经过冷却壁输送管14、供水环管15、第一蛇形管41、脱气罐16、出水主管道17、冷却器18和泵体11形成循环回路。所述一级冷却管31与二级冷却管32之间间隙的形状呈弓字形，所述一级冷却管31和二级冷却管32内的冷却水流向相反，所述一级冷却管31包括第一直管311、第二直管312、第三直管313、第一连接弯管314和第二连接弯管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之间，所述第二直管312的一端通过第一连接弯管314与第一直管311相连，所述第二直管312的另一端通过第二连接弯管315与第三直管313相连。所述第一连接弯管314、第二连接弯管315的形状均为半圆形，所述第一连接弯管314所在圆直径长度为第二连接弯管315所在圆直径长度的二倍，所述相邻的两个一级冷却管31和二级冷却管32拐角处的圆弧所在圆的圆心相重合。所述第一冷却循环系统1、第二冷却循环系统2的结构相同，所述炉缸冷却壁管组件4呈迂回上升s型，所述炉缸冷却壁管组件4呈环形分布，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42呈嵌装式分布，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42之间的距离处处相同，所述第一蛇形管41的弯折处为圆弧过渡，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42内的冷却水流向相反。所述一级冷却管31、二级冷却管32、第一蛇形管41和第二蛇形管42的进水端、出水端各设置有流量检测装置，所述流量检测装置分别与控制单元相连，所述控制单元上设有与各个冷却支管相对应的警报装置。

本发明工作过程：

本发明一种高炉冷却系统，通过第一冷却循环系统、第二冷却循环系统、炉底冷却管组件和炉缸冷却壁管组件等的配合，利用单供高炉炉缸、炉底冷却的冷却系统，能够为炉缸、炉底提供较低温度的冷却水，从而提高炉缸、炉底的冷却强度，炉缸采用s型嵌装式二级水冷管，炉底采用弓字形二级水冷管，并且各自通入流向相反的冷却液，能够避免位于靠近出水管一端的位置冷却液温度较高，造成冷却不均匀的问题，保证冷却效果，保证炉缸和炉底冷却均匀，达到了高炉安全生产和长寿的技术效果

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。