[实用新型]用于熔炼电炉水冷系统的差动切换应急处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械制造领域，尤其是涉及一种用于熔炼电炉水冷系统的差动切换应急处理装置。

背景技术

目前，在熔炼电炉中，均配置有水循环冷却系统，简称水冷系统。作用是吸收熔炼电炉电气元件自身发热及消除高温铁水传导热量对感应体和钢结构件的影响，其水冷系统的可靠运行，对熔炼电炉的安全运行至关重要。

熔炼电炉的水冷系统，一般由高位水箱、水泵、换热体、水冷却器及其附件组成。为防止管路结垢，冷却用水系采用工业软化水，简称软水，其工作流程为：高位水箱中的低温软水由水泵驱动，流经熔炼电炉所需冷却的部位，并在此进行热量交换，使得流经的软水的水温随之升高，然后，升温后的软水经水冷却器冷却后再返回处于高位的高位水箱，形成循环水路，从而保证水冷系统的功效发挥。

当供电系统、电控系统或水泵自身出现故障时，会造成水冷系统运行异常或停止工作，系统内的水压会因此降低，水流量变小，当水压降至不能维系水路系统水循环或水循环出现不畅而不能满足其冷却要求时，我们统称这种情况为水冷系统的“失压”。

在水冷系统“失压”情况下，由于水路流量急剧减小或断流，已不足以吸收熔炼电炉高温铁水所释放出的巨大热量，且会在“很短”的时间内，导致感应线圈、水冷套等关键部件的损毁，并造成停炉、漏铁等设备故障的发生，严重时会危及人员安全。以国内某单位应用的ASEA炉型的30吨有芯工频感应电炉为例：该炉型感应线圈和作为熔沟的铁液之间的距离为60mm，一旦出现水泵故障或停电等非正常情况，水冷系统即刻出现“失压”，高温铁液热量便会迅速传递至线圈、水冷套等关键部件。实际案例证明，如“失压”时间超过5分钟，又且未实施应急处理，便可使得线圈绝缘层碳化而失效，进而导致整台电炉停炉，同时可能带来漏炉等安全事故。

为解决上述问题，尤其为避免水冷系统“失压”后“快速”导致设备故障及安全事故的发生，国内外一些企业曾想方设法采取措施予以解决，即，在“失压”情况出现时，设法能够提供一种“快速”实施到位的应急处理装置，先解燃眉之急，且为后续的故障排除争取足够的时间，并取得了一定的成效。目前，国内外普遍采用的这种类型的应急处理装置，主要有以下两种形式： 

1、手动切换应急处理装置

由图1知，熔炼电炉的水冷系统，主要由高位水箱1、供水管路2、稳水器3、水泵4、压力表5、换热体总成6、浮子式流量计7、回水管路8、水冷却器9、手动阀门10、应急管路11、接水漏斗12组成。在上述水冷系统中的应急管路11上，采用了一个手动阀门10作为手动切换应急处理装置，其中，该手动阀门10处于常闭状态，且一端与图中J点三通处的一个接口相通，另一端所接管路直接通向接水漏斗12。

另由图1知，在正常工作状态下，供水管路总阀2a、回水管路总阀8a均处于开启状态，高位水箱1中的软水沿供水管路流向L1，并经供水管路2、稳水器3，由水泵4加压后分支路进入换热体总成6内部的数路换热体支路6a中换热冷却，然后，换热后的软水（此时，水温要高于换热前约15 – 30℃），经浮子流量计7汇集到回水管路8并沿回水管路流向L2进入水冷却器9中，随后，升温后的软水再经水冷却器9降温后返回高位水箱1，如此循环，持续不断，从而保证了水冷系统的功效发挥。

当出现水冷系统“失压”，如水泵出现故障而不能正常工作时，其管路中的水压迅速下降并导致水流量急剧减小，浮子流量计7便发出报警信号，告知操作人员（如值班人员）迅速打开手动阀门10，此时，由于高位水箱1与图中J点三通处存在高低静压差，故在其压差的作用下，高位水箱1中的软水可以继续沿供水管路流向L1并依次流经供水管路2、稳水器3、水泵4、换热体总成6、浮子式流量计7，然而，此时的软水，不再沿回水管路流向L2进入水冷却器9中，而是在图中J点三通处改变流向，沿应急管路流向L3并经手动阀门10、应急管路11及接水漏斗12，缓缓排放到设备之外的排水系统之中，从而保持了水路通畅，即，由于配置了手动切换应急处理装置（手动阀门10），且操作人员又及时“手动切换”了水路流向，因而在水冷系统“失压”情况下，仍可继续保持一段时间的水冷作用发挥，直至位于高位水箱1中的软水，在J点三通处经手动阀门10并沿应急管路流向L3流尽为止。

一般来讲，这种装置应急处理时间，即“失压”后的软水冷却时间，系依据高位水箱1的容积大小予以确定，高位水箱1的储水量大，冷却时间长，反之，时间短。依据现有的实施例，这种装置，一般可为水冷系统“失压”后的故障排除，可争取到1- 5小时的安全冷却时间。