[发明专利]一种高炉炉顶打水降温装置及其控制方法无效
申请号: | 201210254325.3 | 申请日: | 2012-07-23 |
公开(公告)号: | CN103571990A | 公开(公告)日: | 2014-02-12 |
发明(设计)人: | 梁利生;韩明明;王麟 | 申请(专利权)人: | 宝山钢铁股份有限公司 |
主分类号: | C21B7/10 | 分类号: | C21B7/10 |
代理公司: | 上海集信知识产权代理有限公司 31254 | 代理人: | 周成;肖祎 |
地址: | 201900 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高炉 炉顶 打水 降温 装置 及其 控制 方法 | ||
技术领域
本发明涉及炉顶冷却设备,更具体地说,涉及一种高炉炉顶打水降温装置。
背景技术
正常生产条件下高炉炉顶温度基本在100~200℃,而当高炉上料系统出现故障不能上料,导致低料线或当高炉内部煤气流分布异常出现崩滑料、管道行程时,炉顶煤气温度会迅速上升,超过300℃时就要进行炉顶打水冷却,以保护炉顶设备不被烧坏。
现有的大型高炉炉顶打水降温装置一般由高压水管路、氮气吹扫管路和打水枪组成。其中,打水枪的数量由高炉大小决定,4000m3以上的高炉打水枪10数量要达到11~12支,沿圆周方向均匀分布安装在炉顶封罩1上(见图1),枪头透过封罩1插入炉内。
请结合图2所示,目前常见的打水枪10结构为套管式,分为内管和外管,内管和外管呈同心圆式结构。内管为水路通道,在需要打水时有高压水通过,在不需要打水时为空管没有水流通过。外管与内管之间为氮气通道,长时间通有高压氮气。打水枪的手动阀门处于常开状态,在炉顶需要打水时,开启炉顶高压水主管的阀门,此时高压水通过打水枪10枪头的雾化装置充分雾化后均匀地喷洒到炉内,冷却炉料和煤气,打水流量160t/h,水压16kg。由于高炉煤气中富含粉尘,在高炉不需要打水时粉尘会进入打水通道,造成打水通道堵塞。为了在高炉不需要打水时,特别是长时间不打水时,不使粉尘堵塞打水通道,现有技术无论是在打水或不打水时,采用在外管中始终通入氮气进行吹扫,氮气通道的前端成锥体型向内收,使吹出的氮气在枪头前端形成一道锥型的气幕,将试图靠近枪头的煤气和粉尘隔离,从而避免粉尘进入枪头堵塞打水通道,造成打水通道堵塞。
但是,采用上述打水枪存在以下诸多缺陷:
1、其结构为套管式,分为同心的内管和外管,打水枪的结构复杂,制造难度和成本都很高;
2、在不打水时,内管中没有水流等压力介质,呈管口开启的中空状态,虽有外管氮气封闭和吹扫,在长时间不打水时还是难免会有粉尘进入,造成内管前端堵塞,影响打水;
3、无论是打水或不打水,在外管中始终通入氮气进行吹扫,氮气耗费大,使用成本高;
4、在内管通水打水时,外管吹出的封闭气流会干扰内管的水流喷出,等缺陷。
5、现有打水枪的结构决定了其控制方法存在的局限性,所以在方法上也难以有突破性的改进。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺点,本发明的目的是提供一种高炉炉顶打水降温装置及其控制方法,使打水枪的结构简化,降低打水枪的制造难度和制造成本,比现有技术更好的冷却、防堵、节能等效果。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一方面,一种高炉炉顶打水降温装置,包括均设于高炉炉顶的数个打水枪,每个打水枪包括枪体、喷头、水气输入管和水气切换阀,枪体为内部具有单一的水气合用通道的单管式结构,喷头安装于水气合用通道的头部,水气输入管一端与水气合用通道尾部连通,水气切换阀设于水气输入管的另一端,并且通过水气切换阀分别与冷却水总管和氮气总管相连。
所述的枪体外壳与内部水气合用通道之间还填充有绝热材料。
所述的枪体头部设有内凹的安装台阶,喷头设于安装台阶内,并通过螺纹与安装台阶相固定。
所述的枪体外壳与内壁为不锈钢材料。
所述的喷头为雾化喷头。
该打水降温装置还包括均匀设于炉顶的用于测量煤气温度的测温装置、外部信号输入电路、微处理器、控制信号输出电路和人机界面,外部信号输入电路接收测温装置的检测信号及运程控制信号并输入微处理器,经微处理器的存储、比较、运算处理,由控制信号输出电路输出控制信号至水气切换阀,进行切换控制,人机界面与微处理器相连,用以工作状态选择、控制参数设置、显示及操作。
另一方面,一种高炉炉顶打水降温控制方法,包括如下步骤:
A.在高炉炉顶均匀设置数个打水枪,每个打水枪包括枪体、喷头、水气输入管和水气切换阀,枪体为内部具有单一的水气合用通道的单管式结构,喷头安装于水气合用通道的头部,水气输入管一端与水气合用通道尾部连通,水气切换阀设于水气输入管的另一端,并且通过水气切换阀分别与冷却水总管和氮气总管相连;
B.在高炉炉顶均匀设置数个测温装置,用以实时测量炉顶相应位置的煤气温度,并通过外部信号输入电路送到微处理器;
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