[发明专利]一种用于高炉冷却器热态试验的冷却水循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，特别是指一种用于高炉冷却器热态试验的冷却水循环系统。

背景技术

高炉寿命与炉体冷却设备息息相关，提高炉体冷却设备的寿命成为高炉长寿技术发展的关键环节。高炉冷却壁、风口中套、风口小套是高炉炉体的重要冷却设备。在高炉冷却壁和风口中小套的设计过程中，需要通过数值模拟来掌握冷却壁和风口中小套在不同工况条件下的温度场分布、应力场分布以及形变情况。而热态试验可以验证数值模拟的可靠性，从而为冷却壁以及风口中小套的设计提供指导。因此，热态试验对于高炉冷却壁、风口中小套的设计和使用具有重要意义。

在高炉冷却器热态试验过程中，需要不间断的通冷却水对冷却器进行冷却，因此必须设计冷却水循环系统，满足高炉冷却器热态试验的需要。另外，为了保证热态试验的可靠性，冷却水循环系统中水管的尺寸、冷却水水流量、冷却水水速、冷却水质量应和高炉冷却器实际工业应用工况保持一致。

对于高炉冷却器热态试验的冷却水循环系统，已有的四家分别是常熟烧嘴厂、汕头华兴冶金设备股份有限公司、河北天宇高科冶金铸造有限公司和河北万丰冶金备件有限公司。其中前三家的冷却水循环系统仅针对高炉冷却壁的热态试验，河北万丰冶金备件有限公司的冷却水循环系统针对高炉冷却壁和风口小套的热态试验，目前还没有高炉冷却壁、风口中套、风口小套热态试验都适用的冷却水循环系统。另外，对于冷却水循环系统的设计，没有考虑冷却水质量对于循环系统的影响，并且热态试验过程中冷却器进水温度不稳定、温度测量、流量测量和控制精确度不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高炉冷却器热态试验的冷却水循环系统。

该系统包括冷却壁系统、水循环系统和风口中小套系统，水循环系统通过水管分别于冷却壁系统和风口中小套系统连接，风口中小套系统包括风口中套和风口小套；其中，水循环系统包括主水箱、循环水过滤器、空气冷却器和循环水自动加药装置，循环水过滤器设置在主水箱循环水入口处，空气冷却器和循环水自动加药装置直接与主水箱连接；主水箱中的水经过水泵抽送，经过流量控制阀门、压力变送器、电磁流量计和水温测量装置，至冷却壁系统和风口中小套系统；冷却水与冷却壁系统和风口中小套系统进行热量交换后，到达出水管道，再经过水温测量装置、压力变送器到达回水管路，通过循坏水过滤器返回主水箱。

该系统设计了三条管路系统，分别针对冷却壁系统、风口中套、风口小套的热态试验。三条管路系统中，每一条水管的水流量、水流速、水压均设计为可控制式。冷却壁系统中设计了回水管，在冷却壁系统的两根水管中设计了三通阀。

循环水自动加药装置通过自动加药控制柜对缓蚀阻垢剂添加、杀菌除藻剂添加和水质在线监控模块进行控制，缓蚀阻垢剂的具体配方为：

阻垢配方：HEDP+HPMA+PAAS＝3mg/L+2mg/L+2mg/L；

缓蚀配方：HEDP+HPMA+PAAS＝3mg/L+2mg/L+2mg/L；

其中：HEDP代表羟基乙叉二膦酸；HPMA代表水解聚马来酸酐；PAAS代表聚丙烯酸钠。

循环水过滤器中沿水流方向，依次设置一级过滤网和二级过滤网，在一级过滤网和二级过滤网的上方，设置脉冲式压缩空气吹扫装置，在一级过滤网和二级过滤网的下方，设置废渣排除装置。

主水箱通过固定式红外测温仪实时监测冷却水温度。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、冷却水循环系统设计了水质处理方案。保证高炉冷却器在热态试验的过程中冷却水质量的稳定，避免高炉冷却器在热态试验过程中管道结垢、腐蚀，影响传热。

2、冷却水循环系统设计了三条管路系统，分别针对高炉冷却壁、风口中套、风口小套的热态试验。在高炉冷却壁、风口中套、风口小套实际工业应用中，水管尺寸和水流量、水速等参数存在差异，分别设计三条管路可使热态试验过程中参数的控制更接近于实际工业应用，保证热态试验的可靠性。另外，对于三条管路系统，每一条水管的水流量、水流速、水压均为可控式，便于在热态实验过程中精确稳定的控制参数。

3、冷却水循环系统设计了稳定监测主水箱温度方案。保证热态试验过程中高炉冷却器进水温度稳定，提高热态试验的准确度。

4、冷却水循环系统设计了精确的数据采集方案。保证及时精确的采集热态试验过程中的数据。

附图说明

图1为本发明的用于高炉冷却器热态试验的冷却水循环系统结构示意图；

图2为本发明的循环水自动加药装置内部结构图；

图3为本发明的循环水过滤器结构示意图；