[实用新型]高炉冷却壁使用工况热态模拟试验装置

说明书

本实用新型属于高炉冷却壁设计制造技术领域，尤其涉及一种高炉冷却壁使用工况热态模拟试验装置。其主要技术特征为：包括设置有试验冷却壁、加热系统、供水系统、试验炉测温热电偶和数据采集系统的试验炉，试验冷却壁冷面设置有多个不同深度的试验孔，每个试验孔设置有冷却壁热量传导热电偶，进水端压力传送器、进水端电磁流量计、回水端压力传送器、冷却壁热量传导热电偶、试验炉测温热电偶通过数据转换器与计算机相连接。该装置，重点研究炉气温度和水速对冷却壁冷却分布的影响，通过转化系统和计算机存储功能，直观观察温度变化，了解各类材质和冷却水管结构形式对冷却壁冷却强度的影响。为高炉设计和材质选择提供较可靠的数值依据。

技术领域

本实用新型属于高炉冷却壁设计制造技术领域，尤其涉及一种高炉冷却壁使用工况热态模拟试验装置。

背景技术

冷却壁是炼铁高炉的主要设备之一，用于维护高炉合理的操作炉型，并保护高炉炉体，是高炉运行必不可少的设备。通过冷却壁内铸水管中的循环冷却水冷却炉衬或熔融渣铁，使冷却壁热面形成渣皮，最终把热量排出炉外，达到高炉顺行，实现高炉长寿命。冷却壁的材质、结构设计、内铸水管的结构形式等对其使用效果均有很大的影响，并直接影响生产和采购成本，所以，在设计时，合理的本体材质、结构设计和水管形式是非常重要的。那么，如何比较各类材质和结构的合理性，目前，只能通过数值模拟和高炉实际运行来获取数据。数值模拟是通过理论计算，是考虑比较理想的状态，而高炉运行是个复杂的过程，要经过较长时间才能得出结果，往往在得出结论时已经对生产造成了影响和损失。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就是提供一种为设计选材和水管选型、技术创新提供依据的高炉冷却壁使用工况热态模拟试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：包括设置有试验冷却壁、加热系统、供水系统、试验炉测温热电偶和数据采集系统的试验炉，所述的加热系统包括带有油量调节阀的储油箱和燃烧器，所述的供水系统包括带有进水管路和回水管路的冷却水箱，进水管路设置有水泵、进水分水器，进水管路通过进水分水器分成多根进水支管路，每根进水支管路上设置有进水端水量调节阀、进水端压力传送器、进水端电磁流量计，回水管路设置有回水分水器，回水管路通过回水分水器分成多根回水支管路，每根回水支管路上设置有回水端水量调节阀、回水端压力传送器，所述的试验冷却壁包括热面和冷面，热面设置有燕尾槽，冷面设置有多根进水管和多根出水管，一根进水管和一根进水支管路相连接，一根出水管和一根回水支管路相连接，冷面设置有多个不同深度的试验孔，每个试验孔设置有冷却壁热量传导热电偶，所述的数据采集系统包括数据转换器和计算机，进水端压力传送器、进水端电磁流量计、回水端压力传送器、冷却壁热量传导热电偶、试验炉测温热电偶通过数据转换器与计算机相连接。

本实用新型提供的高炉冷却壁使用工况热态模拟试验装置工作时，将试验冷却壁的热面的燕尾槽捣入捣打料，试验冷却壁的冷面按设计在特定位置钻出不同深度的试验孔，然后将试验冷却壁砌筑并固定在试验炉上。将冷面的多根进水管和多根出水管与进水支管路和回水支管路连接，一根进水管和一根进水支管路相连接，一根出水管和一根回水支管路相连接。安装冷却壁热量传导热电偶、试验炉测温热电偶，使进水端压力传送器、进水端电磁流量计、回水端压力传送器、冷却壁热量传导热电偶、试验炉测温热电偶通过数据转换器与计算机相连接。然后供水系统试水，冷却水箱内的水在水泵作用下，由进水管路经进水分水器到达进水支管路，由进水支管路经进水管进入试验冷却壁内的管路，然后由出水管出来进入回水支管路，再经回水分水器由回水管路流回冷却水箱。然后加热系统启动，打开储油箱的油量调节阀给燃烧器供油，燃烧器点火对试验炉加热。进入试验阶段后，通过调节进水端水量调节阀、回水端水量调节阀，设定水速，调整试验炉温度至试验温度，稳定后，进入下一个设计温度。或者，试验炉设定温度，通过调节进水端水量调节阀、回水端水量调节阀调整水速，稳定一段时间，进入下一个水速试验。上述实验过程中，进水端压力传送器、进水端电磁流量计、回水端压力传送器、冷却壁热量传导热电偶、试验炉测温热电偶的数据通过数据转换器传输给计算机，计算机记录数据，反复至试验结束。