[发明专利]一种冷却竖炉大水梁的双冷却系统及其利用方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体地讲，涉及一种用于竖炉大水梁的冷却系统。

背景技术

目前，竖炉大水梁的冷却工艺主要采用常温冷却法，为了保证冷却效果，必须用大量循环水在竖炉大水梁及其附属管道中循环，循环水的流速较快，因此在竖炉大水梁中易产生涡流现象，使局部冷却效果变差。例如，目前钢厂广泛用的10m²竖炉为导风墙式竖炉，其大水梁采用常温冷却法，根据经验，竖炉大水梁在更换后3-6个月即出现漏水现象，虽采取多种措施，竖炉大水梁的整体寿命仅可维持一年左右，同时循环水带走的热量不可再利用，造成了较大的能源浪费。

到目前为止，为了提高冷却效率并且解决上述问题，从而达到延长大水梁的整体寿命的目的，大水梁汽化冷却工艺已在国内部分球团厂使用。然而，这些冷却系统在生产中仍存在一些隐患，例如：当汽化系统出现设备、工艺故障时，因无备用系统，必须停产处理，对生产影响较大，并且在生产实践中，冷却系统管线不同程度地存在抖动现象，这对汽化系统、炉内砖衬的安全生产带来隐患。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种双冷却系统，解决了当汽化系统出现设备、工艺故障时，因无备用系统而必须停产处理带来的影响。

根据本发明的另一发明，提供一种双冷却系统，该双冷却系统扩大汽包尺寸，增大上升、下降管直径，确保了汽包充足的蒸汽空间，减少了管网阻力，加强水汽循环，保证了系统的冷却效果及运行稳定性。

根据本发明的另一方面，提供一种双冷却系统的冷却方法，对大水梁的冷却效果提高，并且解决了常温冷却系统由于涡流而产生的局部冷却效果差的现象，延长了冷却标的的寿命，带来极大的经济效益。

根据本发明的另一方面，提供了一种双冷却系统的冷却方法，该方法中采用脱氧软化水，有效地避免了管道内结构引起的管道堵塞及水中杂质对管道的腐蚀，有利于延长大水梁的使用寿命。

根据本发明的一方面，提供了一种用于冷却竖炉大水梁的双冷却系统，其特征在于，所述双冷却系统包括常温冷却系统和汽化冷却系统，其中，常温冷却系统包括：第一水箱，容纳水；进水管，连接到第一水箱和竖炉大水梁，并且进水管的一侧设置有阀门，用于实现常温冷却系统和汽化冷却系统之间的相互切换；出水管，排出流过竖炉大水梁的水；其中，汽化冷却系统包括：第二水箱，容纳水；汽包，设置在竖炉的出水端顶端并且包括蒸汽阀和排空阀，在汽包内形成液气分离空间；供水通道，连接到第二水箱，以将第二水箱中的水供应到汽包；下降管，与汽包连接，以将汽包中的水排出；分水包，连接到下降管，以收集由下降管排出的水；分水管，一端连接到分水包；多个上升管，每个上升管的一端连接到竖炉大水梁，每个上升管的另一端连接到汽包，以将在冷却竖炉大水梁的过程中产生的蒸汽收集到汽包，其中，通过将汽化冷却系统的分水管的另一端与常温冷却系统中的进水管相接，且上升管与常温系统出水管相接，实现双冷却功能。

常温冷却系统还可以包括分水装置，设置在第一水箱和进水管之间。

汽化冷却系统的供水通道还可以包括泵，以将第二水箱中的水泵送到汽包。

上升管与竖炉大水梁垂直连接，上升管和下降管可以直接穿过放置汽包的平台。

第二水箱可以容纳的水为软水。

进水管、分水管和上升管可以为多根。

进水管、分水管和上升管可以为4根。

汽包的直径为1600mm，汽包的长度为4800mm，上升管和下降管为直径为189-219mm的无缝钢管。

根据本发明的另一方面，提供一种利用双冷却系统冷却竖炉大水梁的方法，该冷却方法包括下述步骤：打开分水管，依次关闭出水管、关闭进水管，待汽包正常产生蒸汽后，开启蒸汽阀，关闭排空阀，完成汽化冷却系统的切换；将水从第二水箱供应到汽包，汽液混合物在汽包内彼此分离，水从下降管流到分水包，分水包中的水流到竖炉大水梁，产生的蒸汽流到汽包，当汽包压力达到一定的值后，蒸汽送往外部管网并到用户处，随着蒸汽往外送，汽包水位下降，当汽包的水位下降到设定的安全位置后，第二水箱通过泵自动向汽包供水，汽化冷却循环完成；当切换到常温冷却系统时，开启汽包排空阀，关闭主蒸汽阀，待汽包压力低于0.2Mpa后，依次开启出水管、打开进水管，常温冷却系统中水的循环路径为从进水管到竖炉大水梁，水由出水管排出，其中，汽化冷却系统是主要的冷却系统，常温冷却系统是备用系统。

所述冷却方法中的汽化冷却系统中使用的水可以是软水。

附图说明