[发明专利]一种高温反应器冷却装置多功能试验台

说明书

技术领域

本发明涉及高温反应器技术领域，特别是指一种高温反应器冷却装置多功能试验台。

背景技术

高炉长寿技术对高炉大型化发展和提高企业经济效益意义重大，而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。随着高炉高煤比和高风温等操作技术的发展，高炉炉腹、炉腰和炉身下部等热负荷较高区域工作环境恶化，炉体冷却设备受热流冲击严重，冷却设备容易发生损坏。因此，提高冷却设备的寿命成为高炉长寿的研究重点。

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。

对于高炉冷却壁的热态试验，比较成熟的有三座试验台，分别在常熟喷嘴厂、汕头华兴冶金设备股份有限公司和河北天宇高科冶金铸造有限公司。这三座试验台都采用燃烧柴油的方式加热炉体。主要问题是：油耗量比较大、烟气污染问题严重、无法精确稳定的控制炉内温度；对于高炉风口小套的热态试验，已有的是河北万丰冶金备件有限公司的试验台，采用焦炭鼓风加热炉体。主要问题是：焦炭只能一次性加入、烟气污染问题严重、鼓风量无法调节、炉内温度波动大。对于高炉风口中套，没有检索到热态试验装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高温反应器冷却装置多功能试验台，能够稳定精确的控制炉内温度，对环境没有污染。

该试验台包括试验台本体、冷却水循环系统、地下水箱、主控室和无线数据采集系统，地下水箱位于地面以下，与地面上的冷却水循环系统连接，冷却水循环系统为试验台本体提供循环冷却水，无线数据采集系统发出射频信号，主控室收到射频信号后进行处理，实现对该试验台的控制；

其中，试验台本体包括加热板工位、冷却壁工位和风口中小套工位，加热板工位和冷却壁工位之间设置耐火材料，风口中小套工位设置在冷却壁工位一侧。

该试验台下部装有滑轮，能够自由移动。

加热板工位周围配加炉壳，侧面配加电源保护罩；加热板工位分为上、中、下三个区域控制温度，加热板工位采用硅钼棒自下而上密集排布方式，硅钼棒为横向插入式。

冷却水循环系统为冷却壁工位和风口中小套工位分别供水，冷却水循环系统包括主水箱、进水水箱、出水水箱、水泵、流量控制阀门、压力变送器、电磁流量计和水温测量装置，主水箱中的水一部分经过水泵输送至进水水箱，另一部分经过水泵、流量控制阀门、压力变送器、电磁流量计和水温测量装置输送至风口中小套工位，进水水箱中的水经过水泵、流量控制阀门、压力变送器、电磁流量计和水温测量装置输送至冷却壁工位；冷却壁工位的水经过水温测量装置和压力变送器输送至出水水箱，并返回主水箱，风口中小套工位的水循环后经过水温测量装置和压力变送器返回主水箱。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、试验台应用范围广泛。不单适用于高炉冷却壁、风口中套、风口小套的高温热态试验，对于冶金、化工、建筑等行业应用的板式冷却原件和圆柱空心冷却原件的高温热态试验都适用。

2、试验台炉体采用电加热板加热方案，加热均匀、速率高，加热温度高(最高温度可达1500℃)，可稳定精确的控制炉内温度，并且对环境无污染。试验台下部装有滑轮，为可移动式，布置灵活。

3、电加热板分为上、中、下三个区域控制温度。便于分别进行高炉冷却壁、风口中套、风口小套的热态试验：在进行高炉冷却壁热态试验时，同时采用三个区域控制温度，可降低单个变压器的功率，降低变压器采购成本；在进行风口中套、风口小套的热态试验时，可单独采用下部区域控制温度，节省电能。

4、电加热板内部设计采用硅钼棒自下而上密集排布方式，热负荷可达17w/cm²，加热板的最高温度可达1500℃，且硅钼棒为横向插入式，损坏后便于及时更换。

5、试验台设计了冷却水循环系统，便于高炉冷却壁、风口中套、风口小套进行热态试验时通水冷却。冷却水循环系统设计满足了高炉冷却壁、风口中套、风口小套在实际工业应用中的水流量、水速的要求。