可调控的高炉冷却系统及高炉冷却方法技术方案

可调控的高炉冷却系统，包括设置于高炉炉壳内壁的若干冷却壁本体，冷却壁本体沿高炉周向布置并在高度方向上连续安装多层，每一冷却壁本体内均设有至少一条冷却水流道，冷却水流道两端分别连接进水管和出水管，进水管和出水管穿出高炉炉壳且其上分别安装有测温传感器，进水管或出水管上设有流量传感器，冷却壁本体上也安装有测温传感器；每组进水管和出水管分别通过连通管相连通，连通管上设有调节阀。高炉冷却方法，包括如下步骤：1）针对高炉全部冷却壁本体内的冷却水流道，将处于高炉同一层冷却壁本体内一条或多条冷却水流道的进水管和出水管通过设有调节阀的连通管旁路连通；2）控制调节阀开度，以增加或减少相应冷却水流道内的流量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高炉冷却系统，特别是一种。
技术介绍
高炉冷却设备用于维护合理的操作炉型和保护炉体，是高炉运行必不可少的设备。现有的高炉冷却设备大都采用自下而上串联的恒流量供水方式，这种恒流量供水方式具有很大的局限性:即在冷却设备高热负荷时不能满足对水量的要求，在正常生产时间又会因水量过剩而造成冷却水的浪费和过度的热量消耗；同时，高炉生产时不同高度、不同区间的温度及渣皮状况不同，所需的局部冷却强度要求也不同。当高炉或者其局部发生炉凉或结厚时，正常强度的冷却只会使炉况向恶，高炉只能通过原燃料的调剂来调整炉况，不但耗时较长，而且需消耗较多的燃料；反之，当高炉或者其局部炉况失常时，现有的冷却设备无法提供高热负荷所需的大水量，往往造成冷却设备温度过高而引起寿命缩短或过早损坏。针对上述状况，国内某炼铁厂应用了一种温差自立式调节系统，该系统的工作原理是:使冷却壁的进、出水分别流经温差自力式调节阀的上水腔和下水腔，温差自力式调节阀将进出水温差转换为推力推动阀芯，直接控制阀门的开度，从而达到自动调节冷却水量的目的。这种系统虽然能够满足冷却要求，也节约了用水、降低了能耗，但是一方面，每个温差自力式调节阀的控制参数一旦设定后无法主动调节，所以随着高炉运行的情况变化，就无法达到最佳的冷却水量控制效果；另一 方面，由于整个高炉冷却设备上的自力式调节阀数量大(数十甚至上百个)，逐个设定温差自力式调节阀的控制参数操作繁琐，且需要较长时间，导致对冷却水量的控制存在一定滞后。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种，能够根据热负荷的大小按设定参数自动调节冷却水量，或者根据高炉操作的需要主动调节高炉局部的冷却强度，使高炉局部冷却效果接近最佳，且节约冷却水用量。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种可调控的高炉冷却系统，包括设置于高炉炉壳内壁的若干冷却壁本体，冷却壁本体沿高炉周向布置并在高度方向上连续安装多层，每一冷却壁本体内均设有至少一条冷却水流道，冷却水流道两端分别连接冷却壁进水管和出水管，进水管和出水管穿出高炉炉壳且其上分别安装有测温传感器，进水管或出水管上设有流量传感器，冷却壁本体上也安装有测温传感器；竖直方向上各层冷却壁本体内的冷却水流道串联连接，其特别之处在于:每组进水管和出水管分别通过连通管相连通，连通管上设有调节阀，各测温传感器和流量传感器的信号输出端、以及各调节阀的执行机构分别连接控制系统，用于控制所述调节阀的开度。本专利技术提供的另一种可调控的高炉冷却系统，包括设置于高炉炉壳内壁的若干冷却壁本体，冷却壁本体沿高炉周向布置并在高度方向上连续安装多层，每一冷却壁本体内均设有至少一条冷却水流道，冷却水流道两端分别连接冷却壁进水管和出水管，进水管和出水管穿出高炉炉壳且其上分别安装有测温传感器，进水管或出水管上设有流量传感器，冷却壁本体上也安装有测温传感器；竖直方向上各层冷却壁本体内的冷却水流道串联连接，其特别之处在于:处于高炉同一层冷却壁本体上的至少两条进水管通过进水组连管相连，相应的至少两条出水管通过出水组联管相连，进水组连管和相应的出水组联管通过连通管相连通，连通管上设有调节阀，各测温传感器和流量传感器的信号输出端、以及各调节阀的执行机构分别连接控制系统，用于控制所述调节阀的开度。上述技术方案中，所述调节阀为电动调节阀、气动调节阀或者电液调节阀。上述技术方案中，所述连通管上还设有节流元件。本专利技术提供的一种高炉冷却方法，包括如下步骤: 1)针对高炉全部冷却壁本体内的冷却水流道，将处于高炉同一层冷却壁本体内一条或多条冷却水流道的进水管和出水管通过连通管旁路连通，在每一连通管上设置调节阀； 2)控制调节阀开度，增加或减少相应冷却水流道内的流量，以调整冷却水流道所对应的高炉区域的冷却强度。上述技术方案的所述步骤2)中，根据高炉冷却需要设定每一冷却水流道的进、出水温差Λ h，监测每一冷却水流道 的实际进、出水温差Λ t，当Λ t h时，减少相应调节阀开度，以增加通过该冷却水流道的流量；当八t <Δ t0时，加大相应调节阀开度，以减少通过该冷却水流道的流量。进一步地，所述At。为0.05 13°C。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于:设置了带调节阀的连通管将进水管和出水管连通，并使各测温传感器和流量传感器的信号输出端、调节阀的执行机构分别连接控制系统，能够通过控制系统接收各测温传感器、流量传感器的温度、流量数据，结合设定值进行分析和计算，判断出每一测量区域的热负荷及渣皮情况，据此计算出该区域所需的冷却强度，并通过调节阀的自动开度调节，实现了冷却水流量的旁路调控，调控的精度可达高炉某层的某一条冷却水流道附近区域；当需要调节高炉或者其局部的冷却强度时，也可直接通过控制系统控制相应调节阀快速、方便的实现。附图说明图1为本专利技术系统实施例1 一个结构单元的结构暨工作原理示意图。图2为本专利技术系统实施例2 —个结构单元的结构暨工作原理示意图。图中:1 一冷却壁本体，2、5、10—测温传感器，3—流量传感器，4一调节阀，6—出水管，7—冷却水流道，8一进水管，9一连通管，11一节流兀件，12一进水组连管，13—出水组连管。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的具体实施例作进一步的详细描述。实施例1 本专利技术的一种可主动调控冷却强度的高炉冷却系统，包括设置于高炉炉壳内壁的若干冷却壁本体1，冷却壁本体I沿高炉周向布置并在高度方向上连续安装多层。如图1所示，每一冷却壁本体I内设有四条冷却水流道7，冷却水流道7两端分别连接冷却壁进水管8和出水管6，进水管8和出水管6穿出高炉炉壳且其上分别安装有测温传感器2、5，出水管6上设有流量传感器3。冷却壁本体I上也开有测温孔，测温传感器10穿过高炉炉壳及冷却壁本体1，测温头与冷却壁本体I的热面接触。竖直方向上各层冷却壁本体I内的冷却水流道7串联连接。本实施例中每组进水管8和出水管6分别通过连通管9相连通，每根连通管9上设有一个调节阀4 ;为控制连通管9的最大流量，防止因误操作等导致调节阀4开度过大而使通过冷却壁本体I的水流量过小，引起事故，在连通管9上还设有节流元件11。各测温传感器2、5、10和流量传感器3的信号输出端、以及各调节阀4的执行机构分别连接控制系统，控制系统接收各测温传感器2、5、10、流量传感器3的温度和流量数据，结合设定值进行分析和计算，判断出每一测量区域(或者整个高炉)的热负荷及渣皮情况，据此计算出该区域(或者整个高炉)所需的冷却强度，进而自动控制调节阀4的开度，实现冷却水流量的旁路调控。控制系统还可以设置手动控制模式，当需要调节高炉或者其局部的冷却强度以改变或者维持炉型时，还可直接通过控制系统控制相应调节阀4实现。利用本系统进行高炉冷却的一个过程为: 高炉生产时，根据高炉冷却需要设定每一冷却水流道7的进、出水温差Atci，例如0.40C。通过测温传感器5和测温传感器2分别监测出该冷却水流道7的实际进、出水温度，计算出实际进、出水温差Λ t，当Λ t ≥ 0.4°C时，减少相应调节阀4开度，以增加通过该冷却水流道7的流量；当厶t < 0.4°C时，表明该区域出现结厚或温度过低情况，则加大相应调节阀4开度，以减少通过该冷却水流道7的流量，促使该区域的渣皮及炉况恢复正常本文档来自技高网...

【技术保护点】
可调控的高炉冷却系统，包括设置于高炉炉壳内壁的若干冷却壁本体（1），冷却壁本体（1）沿高炉周向布置并在高度方向上连续安装多层，每一冷却壁本体（1）内均设有至少一条冷却水流道（7），冷却水流道（7）两端分别连接冷却壁进水管（8）和出水管（6），进水管（8）和出水管（6）穿出高炉炉壳且其上分别安装有测温传感器（2、5），进水管（8）或出水管（6）上设有流量传感器（3），冷却壁本体（1）上也安装有测温传感器（10）；竖直方向上各层冷却壁本体（1）内的冷却水流道（7）串联连接，其特征在于：每组进水管（8）和出水管（6）分别通过连通管（9）相连通，连通管（9）上设有调节阀（4），各测温传感器（2、5、10）和流量传感器（3）的信号输出端、以及各调节阀（4）的执行机构分别连接控制系统，用于控制所述调节阀（4）的开度。

【技术特征摘要】
1.可调控的高炉冷却系统，包括设置于高炉炉壳内壁的若干冷却壁本体(1)，冷却壁本体(I)沿高炉周向布置并在高度方向上连续安装多层，每一冷却壁本体(I)内均设有至少一条冷却水流道(7)，冷却水流道(7)两端分别连接冷却壁进水管(8)和出水管(6)，进水管(8)和出水管(6)穿出高炉炉壳且其上分别安装有测温传感器(2、5)，进水管(8)或出水管(6)上设有流量传感器(3)，冷却壁本体(I)上也安装有测温传感器(10);竖直方向上各层冷却壁本体(I)内的冷却水流道(7 )串联连接，其特征在于:每组进水管(8 )和出水管(6 )分别通过连通管(9)相连通，连通管(9)上设有调节阀(4)，各测温传感器(2、5、10)和流量传感器(3)的信号输出端、以及各调节阀(4)的执行机构分别连接控制系统，用于控制所述调节阀(4)的开度。2.可调控的高炉冷却系统，包括设置于高炉炉壳内壁的若干冷却壁本体(1)，冷却壁本体(I)沿高炉周向布置并在高度方向上连续安装多层，每一冷却壁本体(I)内均设有至少一条冷却水流道(7)，冷却水流道(7)两端分别连接冷却壁进水管(8)和出水管(6)，进水管(8)和出水管(6)穿出高炉炉壳且其上分别安装有测温传感器(2、5)，进水管(8)或出水管(6)上设有流量传感器(3)，冷却壁本体(I)上也安装有测温传感器(10);竖直方向上各层冷却壁本体(I)内的冷却水流道(7)串联连接，其特征在于:处于高炉同一层冷却壁本体(I)上的至少两条进水管(8)通过进水组连管(12)相连，相应的至少两条出水管(6)通过出水组联管(13)相连，进水组连管(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜本熹，陆隆文，陈奎生，杨志泉，连诚，毕学工，张进喜，陈令坤，尹腾，黄海，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：