一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法技术

本发明专利技术属于铸管生产技术领域，具体为一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法，利用设置于退火工艺缓冷段的余热利用锅炉实现退火工艺缓冷段的余热回收；待余热锅炉内的液态水吸收回收的余热转化为水蒸汽后，将水蒸汽通过管道输送至养生池进行铸管的蒸汽养生，养生过程中通过控制蒸汽输送量实现在各温度控制阶段的精确的温度控制，在实现退火工艺缓冷段的余热在铸管生产工艺中回用的同时，不仅减少回收蒸汽的浪费，而且能够有效提升铸管内水泥衬层的强度和均匀性，降低球墨铸管水泥衬层的不合格率。层的不合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法


[0001]本专利技术涉及铸管生产
，具体为一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法。

技术介绍

[0002]球墨铸管广泛应用于建筑、水利工程、化工、石油等领域。铸管行业是能源消耗的重点行业之一，其生产环节的精确化、智能化、绿色化转型是实现环境友好和可持续发展的重要途径，对推动铸管行业发展具有重要意义。
[0003]连续退火工艺是将球墨铸管中的自由渗碳体转化为奥氏体和石墨组织、将珠光体分解为石墨和铁素体的过程，以获得更高的力学性能。退火炉通常利用煤气或者天然气升温，在生产线所有能源消耗中占比超过六成。在缓冷段结束时，炉内温度仍然高达600℃，产生的烟气若直接当作废气排放将造成能源的极大浪费。铸管养生工艺通常需要进行自然养生
‑
蒸汽养生
‑
自然养生工艺，是在对涂覆了水泥砂浆内衬的铸管在特定温度、湿度条件下进行养护，以保证水泥衬层的强度和硬度，避免内衬开裂。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的问题，本专利技术的主要目的是提出一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法。
[0005]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法，包括如下步骤：
[0007]S1、利用设置于退火工艺缓冷段的余热利用锅炉实现退火工艺缓冷段的余热回收；
[0008]S2、待余热锅炉内的液态水吸收回收的余热转化为水蒸汽后，将水蒸汽通过管道输送至养生池进行铸管的蒸汽养生，实现退火工艺缓冷段的余热利用；
[0009]在输送蒸汽的管道上安装有电动蒸汽阀，在养生池内安装有温度传感器，温度传感器检测信号输入到PLC，PLC输出模拟量信号控制电动蒸汽阀；所述蒸汽养生阶段采用如下控制方法一：
[0010]第一升温阶段：开启电动蒸汽阀，将养生池的温度从室温升高为55℃，升温时间为10~12min；
[0011]第一恒温阶段：温度传感器持续工作，当温度传感器测量的养生池的温度超过60℃时，电动蒸汽阀的开口度自动降低，进而降低养生池温度；当温度传感器测量的养生池的温度低于50℃时，电动蒸汽阀的开口度自动升高，进而升高养生池温度；保证养生池温度始终位于50~60℃的区间，保温时间为100~120min；
[0012]第二升温阶段：第一恒温阶段的工作时间达到设定值时，增大电动蒸汽阀的开口度，将养生池的温度从50~60℃升高至75℃，升温时间为10~12min；
[0013]第二恒温阶段：温度传感器持续工作，当温度传感器测量的养生池的温度超过80
℃时，电动蒸汽阀的开口度自动降低，进而降低养生池温度；当温度传感器测量的养生池的温度低于70℃时，电动蒸汽阀的开口度自动升高，进而升高养生池温度；保证养生池温度始终位于70~80℃的区间，保温时间为100~120min；
[0014]降温阶段：第二恒温阶段的工作时间达到设定值时，逐渐降低电动蒸汽阀的开口度，将养生池的温度从70~80℃降低至室温，降温时间为8~10min。
[0015]作为本专利技术所述的一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法的优选方案，其中：所述蒸汽养生阶段采用如下控制方法二：
[0016]第一升温阶段：开启电动蒸汽阀，将养生池的温度从室温升高为40℃，升温时间为8~10min；
[0017]第一恒温阶段：温度传感器持续工作，当温度传感器测量的养生池的温度超过45℃时，电动蒸汽阀的开口度自动降低，进而降低养生池温度；当温度传感器测量的养生池的温度低于35℃时，电动蒸汽阀的开口度自动升高，进而升高养生池温度；保证养生池温度始终位于35~45℃的区间，保温时间为40~60min；
[0018]第二升温阶段：第一恒温阶段的工作时间达到设定值时，增大电动蒸汽阀的开口度，将养生池的温度从35~45℃升高至58℃，升温时间为8~10min；
[0019]第二恒温阶段：温度传感器持续工作，当温度传感器测量的养生池的温度超过63℃时，电动蒸汽阀的开口度自动降低，进而降低养生池温度；当温度传感器测量的养生池的温度低于53℃时，电动蒸汽阀的开口度自动升高，进而升高养生池温度；保证养生池温度始终位于53~63℃的区间，保温时间为70~90min；
[0020]第三升温阶段：第二恒温阶段的工作时间达到设定值时，增大电动蒸汽阀的开口度，将养生池的温度从53~63℃升高至75℃，升温时间为8~10min；
[0021]第三恒温阶段：温度传感器持续工作，当温度传感器测量的养生池的温度超过80℃时，电动蒸汽阀的开口度自动降低，进而降低养生池温度；当温度传感器测量的养生池的温度低于70℃时，电动蒸汽阀的开口度自动升高，进而升高养生池温度；保证养生池温度始终位于70~80℃的区间，保温时间为70~90min；
[0022]降温阶段：第三恒温阶段的工作时间达到设定值时，逐渐降低电动蒸汽阀的开口度，将养生池的温度从70~80℃降低至室温，降温时间为8~10min。
[0023]作为本专利技术所述的一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法的优选方案，其中：余热锅炉采用单锅筒水管结构，储气包两侧设置水冷受热面和下降管，管束错列布置，管束中存在流动的液态水，增加传热效果。
[0024]作为本专利技术所述的一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法的优选方案，其中：余热锅炉采取大直径锅筒，余热锅炉内装设有汽水分离、排污等装置。
[0025]作为本专利技术所述的一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法的优选方案，其中：所述余热锅炉与输送蒸汽的管道之间还设置有蒸汽储罐，以方便的实现蒸汽输送量的调控。
[0026]作为本专利技术所述的一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法的优选方案，其中：所述温度传感器为热电阻温度传感器。
[0027]作为本专利技术所述的一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法的优选方案，其中：所述步骤S2中，进行蒸汽养生的铸管已经完成2h的自然养生。
[0028]作为本专利技术所述的一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法的优选方案，其中：所述步骤S2中，蒸汽养生完成的铸管还要进行2h的自然养生。
[0029]本专利技术的有益效果如下：
[0030]本专利技术提出一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法，利用设置于退火工艺缓冷段的余热利用锅炉实现退火工艺缓冷段的余热回收；待余热锅炉内的液态水吸收回收的余热转化为水蒸汽后，将水蒸汽通过管道输送至养生池进行铸管的蒸汽养生，养生过程中通过控制蒸汽输送量实现在各温度控制阶段的精确的温度控制，在实现退火工艺缓冷段的余热在铸管生产工艺中回用的同时，不仅减少回收蒸汽的浪费，而且能够有效提升铸管内水泥衬层的强度和均匀性（铸管内水泥衬层的平均强度≥47.5MPa，标准差≤1.25），降低球墨铸管水泥衬层的不合格率（水泥衬层的不合格率≤0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、利用设置于退火工艺缓冷段的余热利用锅炉实现退火工艺缓冷段的余热回收；S2、待余热锅炉内的液态水吸收回收的余热转化为水蒸汽后，将水蒸汽通过管道输送至养生池进行铸管的蒸汽养生，实现退火工艺缓冷段的余热利用；在输送蒸汽的管道上安装有电动蒸汽阀，在养生池内安装有温度传感器，温度传感器检测信号输入到PLC，PLC输出模拟量信号控制电动蒸汽阀；所述蒸汽养生阶段采用如下控制方法一：第一升温阶段：开启电动蒸汽阀，将养生池的温度从室温升高为55℃，升温时间为10~12min；第一恒温阶段：温度传感器持续工作，当温度传感器测量的养生池的温度超过60℃时，电动蒸汽阀的开口度自动降低，进而降低养生池温度；当温度传感器测量的养生池的温度低于50℃时，电动蒸汽阀的开口度自动升高，进而升高养生池温度；保证养生池温度始终位于50~60℃的区间，保温时间为100~120min；第二升温阶段：第一恒温阶段的工作时间达到设定值时，增大电动蒸汽阀的开口度，将养生池的温度从50~60℃升高至75℃，升温时间为10~12min；第二恒温阶段：温度传感器持续工作，当温度传感器测量的养生池的温度超过80℃时，电动蒸汽阀的开口度自动降低，进而降低养生池温度；当温度传感器测量的养生池的温度低于70℃时，电动蒸汽阀的开口度自动升高，进而升高养生池温度；保证养生池温度始终位于70~80℃的区间，保温时间为100~120min；降温阶段：第二恒温阶段的工作时间达到设定值时，逐渐降低电动蒸汽阀的开口度，将养生池的温度从70~80℃降低至室温，降温时间为8~10min。2.根据权利要求1所述的球墨铸管退火工艺缓冷段的余热回收利用方法，其特征在于，所述蒸汽养生阶段采用如下控制方法二：第一升温阶段：开启电动蒸汽阀，将养生池的温度从室温升高为40℃，升温时间为8~10min；第一恒温阶段：温度传感器持续工作，当温度传感器测量的养生池的温度超过45℃时，电动蒸汽阀的开口度自动降低，进而降低养生池温度；当温度传感器测量的养生池的温度低于35℃时，电动蒸汽阀的开口度自动升高，进而升高养生池温度；保证养生池温度始终位于35~45℃的区间，保温时间为40~60min；第二升温阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕丹，吕琳，吕昊天，杨春燕，吕昊铮，武楷，王敏，姚骋，邢立东，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：