一种高炉炉体冷却壁破损检测分离方法与流程

本发明涉及高炉炉体冷却设备技术领域，具体涉及一种高炉炉体冷却壁破损检测分离方法。

背景技术：

国内高炉炉体冷却水管网一般采用一串到底的水管连接方式，也有采用中间过渡段方式，但是该设计方式在高炉实际使用过程中，高炉冷却壁在破损的时候存在预警速度慢，检查确认难度大、控制效果不明显，从而造成高炉生产炉况波动和燃料消耗大。

预警速度慢是高炉在设计过程中已经安装了头部罐和膨胀管，主要是通过头部罐的液位变化来确定高炉冷却水有泄漏的现象，因为高炉冷却水管密密麻麻，法兰泄漏是比较常见，因此非常困难确定液位变化破损的冷却壁位置，无法实现快速处理。检查确认难度大是高炉在设计的时候，在冷却壁联络管上安装了煤气检测阀，在高炉头部罐发生液位变化时，对200多根水管进行液位检查，人员投入大作业环境差处理非常困难。控制效果不明显是高炉检查出某一串冷却壁冷却水管破损时，在生产过程中只能采用控制给水流量进行养护，此方法造成冷却水大量泄漏至炉内吸收大量的热量，燃料消化大，冷却系统中的冷却水不仅会通过破损口流入炉内，而且在气水界面压力出现波动时也会导致高炉煤气串入冷却系统内部，冷却设备破损向炉内漏水会引起炉内耗热明显增加并导致炉顶煤气中氢气含量有所上升，软水水量消化大。另一种是切换至给水改用工业水进行冷却，控制水量，但是冷却壁由于落差高形成压差，大部分冷却水泄漏至炉内，如果减小水量，水量小上部冷却壁无法冷却且无法进行在线处理。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本发明为了克服上述高炉冷却壁在破损时存在预警速度慢、检查确认难度大、控制效果不明显的缺陷问题，提供了一种高炉炉体冷却壁破损检测分离方法，实现了高炉冷却设备在破损的时候从预警机制到检查确认至操作处理分离作业，不留下破损冷却壁造成的隐患，解决了对现场作业区域温度高、煤气浓度高、劳动强度大等安全隐患。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高炉炉体冷却壁破损检测分离方法，包括以下步骤：

s1、通过高炉头部罐液位变化差进行高炉炉体冷却水泄漏预警；

s2、通过高炉区域集管或者支管流量差预报支管破损；

s3、通过冷却壁之间配管的切换来判断冷却壁破损的部位；

s4、将破损的冷却壁隔离，进行阀门切换，保证正常冷却壁的给水冷却，并且将破损冷却壁进行单独进行氮气冷却。

进一步地，所述步骤s1通过头部罐设定的冷却水液位，除去蒸发量的变化，异常补水趋势为高炉炉体冷却水有泄漏现象，高炉操作人员必须对高炉炉体冷却水进行排查。

进一步地，所述头部罐设定的冷却水液位上限为1.8m，下限为1.2m。

进一步地，所述步骤s2高炉炉体冷却壁冷却壁采用全部铸铁材料一串到底形式，采用部分3-5段集管过度调整的方式进行连接，采用压力流量检测进行检测预警，预报给排水差流量发生变化，预示集管或者支管冷却水有泄漏的现象，督促操作人员进行冷却水管检查确认。

进一步地，所述集管为铜冷却壁集管。

进一步地，所述步骤s3采用冷却壁配管部位安装半球阀。

进一步地，所述半球阀的直径为65mm。

进一步地，所述半球阀内外两侧安装有球阀，进行切换确认破损部位冷却壁。

进一步地，所述球阀的直径为38mm。

进一步地，所述步骤s4阀门切换后关闭该破损冷却壁进出水管65mm的半球阀，破损冷却壁65mm内侧的38mm球阀通氮气冷却，将65mm外侧38mm球阀进行正常冷却水临时水管连接并入正常水系统运行。

(三)有益效果

本发明的有益效果：一种高炉炉体冷却壁破损检测分离方法，高炉冷却水系统在运行过程中，采用冷却设备的破损预警机制，解决生产操作难题；冷却设备在破损后能通过罐液位变化、支管流量差预报、配管的切换、隔离快速处理泄漏冷却设备，完善高炉炉体冷却壁破损的检查和快速处理，消除冷却设备漏水的危害；通过预报、确认、隔离快速反应和处理，减少高炉能源消耗和冷却水流失及防止水质恶化，解决了对现场作业区域温度高、煤气浓度高、劳动强度大等安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方法流程图；

图2为冷却设备阀门配置分解图；

图中，1为冷却壁、2为冷却壁、3为冷却壁、4为冷却壁、5为冷却壁、6为冷却壁配管、7为氮气排出阀门、8为氮气进入阀门、9为冷却壁1的冷却水出水管、10为冷却壁2的冷却水进水管、11为冷却壁2的冷却水出水管、12为冷却壁3的冷却水进水管、13为冷却壁1与冷却壁3的联络管、14为出水阀门、15为截止阀、16为旁通阀、17为旁通管道、18为旁路管道、19为旁通阀、20为截止阀、21为进水阀门。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1，一种高炉炉体冷却壁破损检测分离方法，包括以下步骤：

s1、通过高炉头部罐液位变化差进行高炉炉体冷却水泄漏预警。

通过头部罐设定的冷却水液位，除去蒸发量的变化，异常补水趋势为高炉炉体冷却水有泄漏现象，高炉操作人员必需对高炉炉体冷却水进行排查，排查准确的前提必需是冷却水管没有外部泄漏的前提。头部罐设定的冷却水液位可以设定上限为1.8m，下限为1.2m。

s2、通过高炉区域集管或者支管流量差预报支管破损。

一般高炉炉体冷却壁采用全部铸铁材料的是一串到底形式，采用部分3-5段集管过度调整的方式进行连接，采用压力流量检测进行检测预警，预报给排水差流量发生变化，预示该集管或者支管冷却水有泄漏的现象，督促操作人员进行冷却水管检查确认。集管可以采用铜冷却壁集管。

s3、通过冷却壁之间配管的切换来判断冷却壁破损的部位。

炉体冷却壁冷却水管连接多达10串之多，高度落差在20-25m，压力检查和液位检查无法准确确认破损的冷却壁部位。采用冷却壁配管部位安装直径为65mm半球阀，半球阀的内外两侧安装有直径为38mm球阀，进行切换确认破损部位冷却壁。

s4、将破损的冷却壁隔离，进行阀门切换，保证正常冷却壁的给水冷却，并且将破损冷却壁进行单独进行氮气冷却。

阀门切换后关闭该破损冷却壁进出水管65mm的半球阀，破损冷却壁65mm内侧的38mm球阀通氮气冷却，将65mm外侧38mm球阀进行正常冷却水临时水管连接并入正常水系统运行。

结合图2冷却设备阀门配置分解图，1、2、3、4、5为五块纵向相邻的冷却壁，6为冷却壁配管，冷却壁配管上分别安装有氮气排出阀门7、氮气进入阀门8。9为冷却壁1的冷却水出水管、10为冷却壁2的冷却水进水管、11为冷却壁2的冷却水出水管、12为冷却壁3的冷却水进水管、13为冷却壁1与冷却壁3的联络管。14为冷却壁1与冷却壁3的联络管13上的出水阀门，21为冷却壁1与冷却壁3的联络管13上的进水阀门，15为冷却壁1的冷却水出水管9上的截止阀，17为冷却壁2的冷却水进水管10的旁通管道、16为旁通管道17上的旁通阀，18为冷却壁2的冷却水出水管11上的旁路管道，19为旁通管道18上的旁通阀，20为冷却壁3的冷却水进水管12上的截止阀。

高炉冷却壁分为五段，例如冷却壁2出现故障，通过阀门切换确认冷却壁2破损，采用冷却壁1与冷却壁3的联络管13与出水阀门14、进水阀门21连接，冷却壁1和冷却壁3正常通水，漏水部位消除。例如冷却壁4破损，冷却壁的控制与处理如下，冷却壁4破损分别连接氮气排出阀门7、氮气进入阀门8，通过氮气入口至氮气出口进行冷却，维持生产，避免冷却壁的进一步恶化。

综上所述，本发明具有以下特点：(1)高炉冷却水系统在运行过程中，异常泄漏的完整工艺设计，解决了设备维护和安全生产操作。由于冷却设备受应力和热磨损造成的破损，使大量的冷却水进入炉内，影响高炉顺行和燃料消耗，严重时造成高炉凉炉的事故，因此提高冷却设备的破损预警机制，解决生产操作难题；(2)完善高炉炉体冷却壁破损的检查和处理的快速方法。冷却设备在破损后能通过罐液位变化、支管流量差预报、配管的切换、进行隔离快速处理泄漏冷却设备，消除冷却设备漏水的危害；(3)突出生产面向智能自动化和减少能源消耗，通过预报、确认、隔离快速反应和处理，减少高炉能源消耗和冷却水流失及防止水质恶化。

本发明实施例，涉及高炉本体冷却区域重点设备的在线冷却水设备破损时的处理，能够对高炉在生产过程中因各部位冷却壁破损时的预警确认检查和快速处理，从而保证高炉在冷却设备破损时确保正常冷却壁的使用和高炉炉况稳定及燃料消化和冷却水的消化，解决了对现场作业区域温度高、煤气浓度高、劳动强度大等安全隐患。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。