生产耐火材料用电弧炉安全冷却系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种生产耐火材料用电弧炉安全冷却系统，包括电弧炉、换热器、储水池和冷却塔、高位水箱、密闭设置的补水箱以及补水泵；电弧炉上设有水夹套；换热器包括内管，内管通过第一管路连接电弧炉的水夹套；内管出水端通过第二管路通入储水池；换热器连接第三管路，换热箱通过第四管路连接冷却塔；储水池通过第五管路连接水夹套。水夹套连接补水箱，补水箱连接高位水箱，高位水箱连接补水泵。使用本实用新型专利技术，在正常工作中可以避免电弧炉向外释放高温热污染，避免冷却水向外释放蒸汽污染，在停电时也可以防止水夹套内因汽化现象产生高温和高压，确保安全作业，同时水资源利用率较高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及耐火材料生产
，尤其涉及一种电弧炉冷却机构。
技术介绍
在熔注耐火材料的生产过程中，电弧炉是常用的设备。在运行过程中，电弧炉将其内的耐材原料熔化，因此需要在生产过程中持续维持高温状态。过高的温度会降低设备使用寿命，并使工作人员在车间内无法正常工作。因此，需要对电弧炉的炉壁进行冷却，在维持炉内高温的同时，将高温区域控制在电弧炉内，防止炉内热量大量传递给环境，降低设备使用寿命并使车间内不适于人工作业。现有的冷却结构是使用水冷，在电弧炉炉壁处设置水夹套，冷却水不断地流经水夹套，从而冷却电弧炉的炉壁。这种冷却结构的缺点是：冷却水被电弧炉加热后温度较高，流量较少时甚至出现沸腾现象；冷却水排放时蒸汽弥漫，对厂区产生污染，使厂区墙壁因长期潮湿而受损。排出的冷却水无法重复利用，水资源浪费较为严重。另外，现有的冷却结构还具有安全隐患：如果生产过程中发生意外停电，则水泵停止运行，冷却水不再流动；而此时电弧炉内的高温料液则不会因停电而迅速冷却，而是会维持相当长时间的高温。这样电弧炉水夹套内的水会被加热至沸腾，如果系统密封性好会有炸开的危险；如果系统是开放系统，则会带来大量的蒸汽，使人员无法进入生产区域。目前，还没有能够解决此安全隐患的电弧炉生产系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够避免蒸汽污染厂区、重复利用水资源，且能够防止意外停电时发生安全问题的电弧炉安全冷却系统。为实现上述目的，本技术的生产耐火材料用电弧炉安全冷却系统包括电弧炉、换热器、储水池、冷却塔、高位水箱、密闭设置的补水箱以及补水泵；电弧炉上设有用于冷却电弧炉的水夹套；换热器包括换热箱，换热箱内沿换热箱的长度方向设有内管，内管外表面均匀间隔设有若干换热盘片；内管的进水端连接有第一管路，第一管路连接电弧炉的水夹套的顶部；内管的出水端连接有第二管路，第二管路通入储水池的一侧底部；换热箱于内管进水端处连接有第三管路，第三管路的末端开口在冷却塔的正上方；换热箱于内管出水端处连接有第四管路，第四管路连接所述冷却塔的底部；所述第四管路上设有用于将冷却塔内的水送入换热箱的第一循环泵；储水池底部于第二管路的相对侧连接有第五管路，第五管路连接电弧炉的水夹套的底部；第五管路上设有用于将储水池内的水送入电弧炉的水夹套内的第二循环泵；所述水夹套的顶部通过第六管路与所述补水箱的顶部相连接，所述补水箱的底部通过第七管路与水夹套的中部相连接；第六管路上设有第一阀门，第七管路上设有第二阀门；所述补水箱的底端高于所述水夹套的顶部；所述补水箱的侧壁底部连接有第一透明管，第一透明管的上端与补水箱的顶部相连通；补水箱顶部连接有放散阀；水夹套侧壁连接有温度表；所述高位水箱的底端高于补水箱的顶部；高位水箱的底部通过第八管路连接所述补水箱的顶部，第八管路上设有第三阀门；所述补水泵的进水管连接外置的水源，补水泵的出水管连接高位水箱的顶部；所述高位水箱的侧壁底部连接有用于显示水位的第二透明管，第二透明管的顶端高于高位水箱顶端且其顶部敞口；所述第二透明管的顶部向上倾斜连接有支撑杆，支撑杆顶部连接有凹面朝下的弧形顶盖，弧形顶盖位于第二透明管的上方；所述水夹套侧壁设有用于显示水夹套内压力的第一压力表，所述补水箱侧壁设有用于显示补水箱内压力的第二压力表；所述换热盘片上均匀分布有多个换热孔；所述冷却塔包括冷却箱，冷却箱的底壁中心向上固定连接有竖杆，竖杆顶端位于冷却箱顶部；竖杆上由上至下均匀间隔连接有若干溢流盘，溢流盘的直径由上至下依次增大；第三管路的末端开口在最上层溢流盘的正上方；冷却塔底部连接有排空管，排空管上设有排空阀。使用本技术的安全冷却系统和，在正常工作中可以通过直接冷却水的循环和间接冷却水的循环有效冷却电弧炉的炉壁，避免电弧炉生产过程中向环境释放大量热污染，也提高了相关设备的使用寿命，并且防止了冷却水被电弧炉加热后产生蒸汽污染的问题。在停电时，使用本技术的安全冷却系统和电弧炉耐火材料安全冷却生产方法能够保证电弧炉水夹套内的水不被加热至沸腾，避免压力过高带来的危险，也避免了设备的损失，同时能够在停电时充分利用补水箱和高位水箱中的水吸收热能的能力，并且防止因汽化现象导致水夹套内的压力升高后补水箱中的水无法向下流入水夹套的问题。使用本技术，能够完全避免生产过程中蒸汽弥散到厂区内的情况，并且能够循环利用水资源，有效冷却电弧炉，具有良好的生产应用价值和环保价值。换热孔的设置，既降低了换热盘片对水的阻力、有利于水在换热箱内的流动，又加快了水与换热盘片之间的换热速度。溢流盘包括盘底，盘底周边向上连接有倾斜设置的盘沿。这样的设置，当上层溢流盘的水溢流到下层溢流盘的时候，就不会直接通过下层溢流盘的边缘直接溢流至更下一层溢流盘，而是只有在该层溢流盘盛满水后才会继续向下溢流。这样，在工作中每层溢流盘都盛满了水，因此大大增加了水与空气接触的面积，使水中的热量能够更迅速地被空气带走。风机的出风口朝向溢流盘。这样可以进一步提高水与空气的换热效率，降低水温。如果第二管路没有通入储水池的底部，而是开口在储水池液面上方，那么从第二管路仍然会流出少量蒸汽，对环境造成少量蒸汽污染；第二管路没有通入储水池的底部，则可以完全避免蒸汽弥散到大气中的现象。总之，本技术的安全冷却系统和电弧炉耐火材料安全冷却生产方法，在正常工作中可以避免电弧炉向外释放高温热污染，避免冷却水向外释放蒸汽污染，在停电时也可以防止水夹套内因汽化现象产生高温和高压，确保安全作业，同时水资源利用率较高。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1中A处的放大图；图3是图1的Ａ－Ａ向视图；图4是溢流盘的结构示意图；图5是图3的俯视图。具体实施方式图1中箭头所示方向为该处流体的流动方向。如图1至图5所示，本技术的生产耐火材料用电弧炉安全冷却系统包括电弧炉1、换热器、储水池2、冷却塔、高位水箱21、密闭设置的补水箱22以及补水泵23；电弧炉1上设有用于冷却电弧炉1的水夹套24；电弧炉1及其水夹套24均为本领域常规技术，具体结构不再详述。换热器包括换热箱3，换热箱3内沿换热箱3的长度方向设有内管4，内管4外表面均匀间隔设有若干换热盘片5；内管4的进水端连接有第一管路6，第一管路6连接电弧炉1的水夹套24的顶部；内管4的出水端连接有第二管路7，第二管路7通入储水池2的一侧底部；换热箱3于内管4进水端处连接有第三管路8，第三管路8的末端开口在冷却塔的正上方；换热箱3于内管4出水端处连接有第四管路9，第四管路9连接所述冷却塔的底部；所述第四管路9上设有用于将冷却塔内的水送入换热箱3的第一循环泵10；储水池2底部于第二管路7的相对侧连接有第五管路11，第五管路11连接电弧炉1的水夹套24的底部；第五管路11上设有用于将储水池2内的水送入电弧炉1的水夹套24内的第二循环泵19；所述水夹套24的顶部通过第六管路25与所述补水箱22的顶部相连接，所述补水箱22的底部通过第七管路26与水夹套24的中部相连接；第六管路25上设有第一阀门27，第七管路26上设有第二阀门28；所述补水箱22的底端高于所述水夹套24的顶部；所述补水箱22的侧壁底部连接有第一透明管29，第一透明管29的上端与补水箱22的顶部相连通；补水箱22顶部连接有放散本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产耐火材料用电弧炉安全冷却系统，其特征在于：包括电弧炉、换热器、储水池、冷却塔、高位水箱、密闭设置的补水箱以及补水泵；电弧炉上设有用于冷却电弧炉的水夹套；换热器包括换热箱，换热箱内沿换热箱的长度方向设有内管，内管外表面均匀间隔设有若干换热盘片；内管的进水端连接有第一管路，第一管路连接电弧炉的水夹套的顶部；内管的出水端连接有第二管路，第二管路通入储水池的一侧底部；换热箱于内管进水端处连接有第三管路，第三管路的末端开口在冷却塔的正上方；换热箱于内管出水端处连接有第四管路，第四管路连接所述冷却塔的底部；所述第四管路上设有用于将冷却塔内的水送入换热箱的第一循环泵；储水池底部于第二管路的相对侧连接有第五管路，第五管路连接电弧炉的水夹套的底部；第五管路上设有用于将储水池内的水送入电弧炉的水夹套内的第二循环泵；所述水夹套的顶部通过第六管路与所述补水箱的顶部相连接，所述补水箱的底部通过第七管路与水夹套的中部相连接；第六管路上设有第一阀门，第七管路上设有第二阀门；所述补水箱的底端高于所述水夹套的顶部；所述补水箱的侧壁底部连接有第一透明管，第一透明管的上端与补水箱的顶部相连通；补水箱顶部连接有放散阀；水夹套侧壁连接有温度表；所述高位水箱的底端高于补水箱的顶部；高位水箱的底部通过第八管路连接所述补水箱的顶部，第八管路上设有第三阀门；所述补水泵的进水管连接外置的水源，补水泵的出水管连接高位水箱的顶部；所述高位水箱的侧壁底部连接有用于显示水位的第二透明管，第二透明管的顶端高于高位水箱顶端且其顶部敞口；所述第二透明管的顶部向上倾斜连接有支撑杆，支撑杆顶部连接有凹面朝下的弧形顶盖，弧形顶盖位于第二透明管的上方；所述水夹套侧壁设有用于显示水夹套内压力的第一压力表，所述补水箱侧壁设有用于显示补水箱内压力的第二压力表；所述换热盘片上均匀分布有多个换热孔；所述冷却塔包括冷却箱，冷却箱的底壁中心向上固定连接有竖杆，竖杆顶端位于冷却箱顶部；竖杆上由上至下均匀间隔连接有若干溢流盘，溢流盘的直径由上至下依次增大；第三管路的末端开口在最上层溢流盘的正上方；冷却塔底部连接有排空管，排空管上设有排空阀。...

【技术特征摘要】
1.生产耐火材料用电弧炉安全冷却系统，其特征在于：包括电弧炉、换热器、储水池、冷却塔、高位水箱、密闭设置的补水箱以及补水泵；电弧炉上设有用于冷却电弧炉的水夹套；换热器包括换热箱，换热箱内沿换热箱的长度方向设有内管，内管外表面均匀间隔设有若干换热盘片；内管的进水端连接有第一管路，第一管路连接电弧炉的水夹套的顶部；内管的出水端连接有第二管路，第二管路通入储水池的一侧底部；换热箱于内管进水端处连接有第三管路，第三管路的末端开口在冷却塔的正上方；换热箱于内管出水端处连接有第四管路，第四管路连接所述冷却塔的底部；所述第四管路上设有用于将冷却塔内的水送入换热箱的第一循环泵；储水池底部于第二管路的相对侧连接有第五管路，第五管路连接电弧炉的水夹套的底部；第五管路上设有用于将储水池内的水送入电弧炉的水夹套内的第二循环泵；所述水夹套的顶部通过第六管路与所述补水箱的顶部相连接，所述补水箱的底部通过第七管路与水夹套的中部相连接；第六管路上设有第一阀门，第七管路上设有第二阀门；所述补水箱的底端高于所述水夹套的顶部；所述补水箱的侧壁底部连接有第一透明管，第一透明管的上端与补水箱的顶部相连通；补水箱顶部连接有放散阀；水夹套侧壁连接有温度表；所述高位水箱的底端高于补水箱的顶部；高位水箱的底部通过第八管路连接所述补水箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晓敏，周新套，吕金龙，
申请(专利权)人：郑州东方安彩耐火材料有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41