高炉密闭冷却系统温控调节方法与流程

本发明涉及高炉炉体在线冷却，特别涉及高炉本体冷却区域重点冷却，即，高炉密闭冷却系统温控制调节方法，实施该调节方法能解决高炉在生产过程中因炉体局部区域温度突发异常变化发生冷却器水温剧烈上升影响冷却器的使用寿命，从而在一定程度上起到即时强化冷却的目的。

背景技术：

高炉炉体密闭冷却系统肩负了保护炉壳、维持合理炉型的重任，所以保护好冷却设备是高炉连续生产的重要措施之一。一般而言，高炉冷却系统在圆周方向上分为四个区域分别控制。各区域内，冷却系统可分为从下到上一串到底，及分为数段的形式。在实际使用过程中，有些高炉用久后，因冷却设备的损坏造成向炉内漏水，漏水的危害不仅破坏炉内砖衬，从而引发炉皮发红、直至炉皮开裂，另外也会造成燃料比上升、炉况顺行变差等、如果发生大面积冷却设备漏水，严重时会造成炉缸冻结的恶性事故。究其原因，主要是传统的密闭冷却方式存在以下几个问题：

1，对炉身冷却设备的操作处于炉身周围，作业环境长期处于煤气、粉尘、高温等恶劣条件，特别是夜间，由于密闭冷却系统管路密集排布导致现场平台的空间狭小限制，加上照明条件较差、噪音超标等因素，操作人员在现场进行作业时受到极大影响，劳动强度大。

2，炉身密闭冷却系统根据设计一般采用了回水集管安装流量计和温度计进行检测，但是集管采集的数据只是多根冷却支管的冷却水混合温度和多根支管的总流量。一旦遇到炉身局部温度上升，只能通过集管的总阀进行水量调整，产生的结果就是水温差不高的冷却支管被动的增加了水量，不符合供水总量平衡的工艺要求，所以对于水温差管理方面的操作调整针对性就不够了。

3，炉体温度上升对应的冷却设备温度上升，中控监视画面此时是有显示的，有时碰到炉体局部区域温度剧烈上升的情况下，根据集管水温差超标的，操作人员赶赴现场进行手动阀水量调整，但是从发现到现场操作是需要一定时间，待在调整时，温度已经超过水温差管理标准50％以上甚至更高，这种调整方式已经属于滞后了，操作时效性差影响了冷却系统的热量传递效果，多次的高温冲击，明显是影响了冷却系统的使用寿命。

由此可见，传统的冷却过程中，操作工通过中控监视画面监视炉身局部方向冷却水温度的瞬时变化值，通过实时温度来判断是否需要进行该方向的冷却水量调整。由于在日常的作业中存在有一定的时间差，一旦遇到炉身温度突然发生变化，必须到现场利用手动阀门进行操作调整，水量的调整量和温度的变化值还需要通过对讲机与中控人员进行联络获知。显然除了现场作业劳动强度大外，对高炉的寿命也是不利的。

技术实现要素：

本发明的目的是针对高炉密闭冷却方式的温度调节存在上述的问题，提供一种温度调节针对性强、反映速度快、并能降低操作人员劳动强度的高炉密闭冷却系统温控制调节方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该高炉密闭冷却系统温度控制调节方法包括以下步骤，

a,将高炉密闭冷却系统在圆周方向分为四个区域子冷却系统，四个区域子冷却系统从下到上相串接，形成一将高炉包覆的密闭冷却系统；

b,每一子冷却系统设置有回水集管和回水支管，回水支管汇集于回水集管且形成水循环系统；

c,在每一回水支管上均设置回水支阀，用于开闭支管上的水流，

d,在回水集管上设置一种带温度检测的自动控制回水集管水流的电动调节阀；

e,设置一能够控制步骤d中电动调节阀的控制模块，以实现冷却系统的水流量自动调节。

在所述的步骤d与e之间，还包括步骤f,即，将实时监测到的冷却系统适时温度反馈到中控温度监视系统，并根据设置温度上限值及报警画面，对所述的控制模块发出是否工作的指令。

所述的控制模块中固化有将冷却系统的进水与排水形成的水温差转换为数字信号、再进行数据识别、数字执行信号的程序，用于控制回水集管水流的电动调节阀的开启与闭合。

所述控制模块中固化的程序主要可对冷却系统的圆周方向水量动态调整，降低水温差无明显变化的区域水量，提高水温差急剧升高区域的水量。

所述对冷却系统的圆周方向水量动态调整遵循以下逻辑调整：

由于本发明方法采用了在回水集管上安装了带温度检测的自动控制的调节阀，将实时的监测温度反馈中控画面，并设置温度上限值及报警画面，通过对调节阀的控制模块编程，实现冷却水流量的自动调节。

且流量调整的依据是根据检测到的进、排水温差进行自动调整，实现及时调整冷却水量以适应冷却系统对冷却水的实际需要，无需施工人员通过对讲机与中央控制室人员进行联络后，再到现场采用手动阀门进行冷却水量的调整，显然并降低劳动强度，同时也保护了冷即系统和高炉的寿命。

附图说明

图1是本发明所要冷却的高炉外壁包覆的冷却系统的回水集管分布示意图。

图2是本发明涉及的高炉、冷却系统、控制原理示意图。

图3是本发明的控制方法基本过程简要说明示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做一更为详细地描述。

为了能让阅读者能更全面的理解本发明，请先参阅图1、图2所示，对本发明的冷却系统作如下说明：

本发明的冷却系统的回水集管10是由下而上排布于高炉外壁，高炉自下而上的各部分为炉缸、炉腹、炉腰、炉身下部、炉身中部、炉身上部、炉喉，高炉由里向外依次为耐材、冷却设备、炉皮。整个高炉外壁均排布有回水集管10和回水支管11，回水集管10之间通过冷却壁联络管12相接通。13为回水支管流量计，14为回水支管供水阀。

在图2中，仅示意了高炉20炉顶的四分之一的俯视结构，冷却系统的回水支管11、回水集管10由里到外依次布置在高炉20的外围，21是冷却壁，在回水支管11和回水集管10之间还设有回水支阀22，回水支管11是四根水管为一组。

在图2中，控制模块30对与回水集管10相接通的干管33上设置的电动调阀节阀31进行开启与闭合的控制。

与控制模块30相接的还有中控温度监视系统40，以及其它区域的电动调节阀50，此处其它区域的电动调节阀50是指包覆在高炉外壁与本图2所示相同的冷却系统的电动调节阀。

本发明的高炉密闭冷却系统温度控制调节方法就是基于在上述的冷却系统之上，其主要控制步骤如下；

a,将高炉密闭冷却系统在圆周方向分为四个区域子冷却系统，四个区域子冷却系统从下到上相串接，形成一将高炉包覆的密闭冷却系统；

b,每一子冷却系统设置有回水集管10和回水支管11，回水支管11汇集于回水集管10且形成水循环系统；

c,在每一回水支管11上均设置回水支阀22，用于开闭支管上的水流，

d,在回水集管10上设置一种带温度检测的自动控制回水集管10水流的电动调节阀31；

e,设置一能够控制步骤d中电动调节阀31的控制模块30，以实现冷却系统的水流量自动调节。

在所述的步骤d与e之间，还包括步骤f,即，将实时监测到的冷却系统适时温度反馈到中控温度监视系统40，并根据设置温度上限值及报警画面，对所述的控制模块30发出是否工作的指令。

请参阅图3所示，所述的控制模块30中固化有将冷却系统的进水与排水形成的水温差转换为数字信号、再进行数据识别、数字执行信号的程序，用于控制回水集管水流的电动调节阀31的开启与闭合。

所述控制模块30中固化的程序主要可对冷却系统的圆周方向水量动态调整，降低水温差无明显变化的区域水量，提高水温差急剧升高区域的水量。

考虑到高炉圆周方向的热量分布存在不均匀的情况，特别是局部气流波动，冷却器热面温度急剧上升，可能导致冷却器水管破损的情况，对圆周方向水量动态调整，降低水温差无明显变化的区域水量，提高水温差急剧升高区域的水量，对冷却系统的圆周方向水量动态调整遵循以下逻辑调整：

注：水量调整基数为总水量的平均值

从上述的逻辑表可以看出，水量调整方案又可作如下描述：

水温差极差小于等于5℃时，平均分配；

水温差极差小于等于5-10℃时，则温差最高区域增加200，温差最低区域减200；

水温差极差小于等于10-15℃时，则温差最高区域增加400，温差最低区域减400；

水温差极差小于等于15-20℃时，则温差最高区域增加600，温差最低区域减600；

水温差极差小于等于20-25℃时，则温差最高区域增加800，温差最低区域减600；

水温差极差大于25℃时，则温差最高区域增加1000，温差最低区域减1000。

通过本实施例的上述描述可以看出，由于本发明采用了在回水集管上安装了带温度检测的自动控制的调节阀，将实时的监测温度反馈中控画面，并设置温度上限值及报警画面，通过对调节阀的控制模块编程，实现冷却水流量的自动调节。流量调整的依据是根据检测到的进、排水温差进行自动调整，实现及时调整冷却水量以适应冷却系统对冷却水的实际需要，无需施工人员通过对讲机与中央控制室人员进行联络后，再到现场采用手动阀门进行冷却水量的调整，显然并降低劳动强度，同时也保护了冷即系统和高炉的寿命。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。