【技術領域】

本發(fā)明涉及高爐設備的技術領域，特別是一種高爐冷卻系統(tǒng)。

背景技術：

高爐指橫截面為圓形的煉鐵豎爐，高爐本體自上而下包括爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸、爐底，高爐是煉鐵生產(chǎn)的主要設備，它具有產(chǎn)量大、生產(chǎn)率高和成本低的優(yōu)點，這是其他煉鐵方法無法比擬的。目前在建或已建的高爐煉鐵項目中，高爐冷卻系統(tǒng)大致分為兩類。第一類：高爐冷卻系統(tǒng)由幾個軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)組成。每個系統(tǒng)只對高爐或熱風爐區(qū)域一部分冷卻器進行冷卻，各系統(tǒng)獨立，冷卻水不共用。這種設計存在的最大不足在于整個高爐冷卻系統(tǒng)循環(huán)水量大(相應換熱器的軟水冷媒水也很大)，運行時動力消耗相比較大，冷卻水溫升小，未充分利用軟水冷卻溫升允許范圍；最大優(yōu)點在于系統(tǒng)之間相互獨立，互不影響；各系統(tǒng)內(nèi)部工藝流程簡單，易于調(diào)節(jié)，安全、維護措施簡單、可靠。第二類：高爐冷卻系統(tǒng)由高爐冷卻壁、爐底、熱風爐區(qū)域的冷卻設備等串、并聯(lián)組成一個聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用高爐冷卻壁、爐底的回水再次加壓供給其余區(qū)域冷卻。這種設計的最大不足在于管路系統(tǒng)相對復雜，試車調(diào)試難度大，運行時安全、維護措施復雜、可靠性欠佳；最大的優(yōu)點在于系統(tǒng)冷卻循環(huán)水量較小(相應換熱器軟水冷媒水也較小)，約為獨立系統(tǒng)循環(huán)水量的50-60％，初期建設投資及運行動力消耗均比相比獨立系統(tǒng)小，因此提出一種高爐冷卻系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術中的問題，提出一種高爐冷卻系統(tǒng)，利用單供高爐爐缸、爐底冷卻的冷卻系統(tǒng)，能夠為爐缸、爐底提供較低溫度的冷卻水，從而提高爐缸、爐底的冷卻強度，爐缸采用s型嵌裝式二級水冷管，爐底采用弓字形二級水冷管，并且通入流向相反的冷卻液，保證爐缸和爐底冷卻均勻，達到了高爐安全生產(chǎn)和長壽的技術效果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種高爐冷卻系統(tǒng)，包括第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)、爐底冷卻管組件和爐缸冷卻壁管組件，所述爐底冷卻管組件安裝在高爐爐底內(nèi)，所述爐底冷卻管組件內(nèi)設有一級冷卻管和二級冷卻管，所述一級冷卻管和二級冷卻管分別與第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)相連，所述爐缸冷卻壁管組件安裝在高爐的冷卻壁內(nèi)，所述爐缸冷卻壁管組件內(nèi)設有第一蛇形管和第二蛇形管，所述第一蛇形管和第二蛇形管分別與第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)相連。

作為優(yōu)選，所述第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)包括泵體、進水主管道、爐底輸送管、冷卻壁輸送管、供水環(huán)管、脫氣罐、出水主管道、冷卻器和穩(wěn)壓罐，所述爐底輸送管與一級冷卻管相連通，所述供水環(huán)管與第一蛇形管相連通，所述進水主管道上設有第一分支和第二分支，所述出水主管道上設有兩個分支，所述分支上各連接有一個脫氣罐，所述泵體的泵房內(nèi)設有穩(wěn)壓罐，所述供水環(huán)管的進水端和出水端分別通過若干個支管與冷卻壁輸送管、出水主管道相連，所述第一分支內(nèi)的冷卻水依次經(jīng)過爐底輸送管、一級冷卻管、脫氣罐、出水主管道、冷卻器和泵體形成循環(huán)回路，所述第二分支內(nèi)的冷卻水依次經(jīng)過冷卻壁輸送管、供水環(huán)管、第一蛇形管、脫氣罐、出水主管道、冷卻器和泵體形成循環(huán)回路。

作為優(yōu)選，所述一級冷卻管與二級冷卻管之間間隙的形狀呈弓字形，所述一級冷卻管和二級冷卻管內(nèi)的冷卻水流向相反，所述一級冷卻管包括第一直管、第二直管、第三直管、第一連接彎管和第二連接彎管，所述第一直管、第二直管、第三直管相互平行，所述第二直管位于第一直管、第三直管之間，所述第二直管的一端通過第一連接彎管與第一直管相連，所述第二直管的另一端通過第二連接彎管與第三直管相連。

作為優(yōu)選，所述第一連接彎管、第二連接彎管的形狀均為半圓形，所述第一連接彎管所在圓直徑長度為第二連接彎管所在圓直徑長度的二倍，所述相鄰的兩個一級冷卻管和二級冷卻管拐角處的圓弧所在圓的圓心相重合。

作為優(yōu)選，所述第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)的結構相同，所述爐缸冷卻壁管組件呈迂回上升s型，所述爐缸冷卻壁管組件呈環(huán)形分布，所述第一蛇形管和第二蛇形管呈嵌裝式分布，所述第一蛇形管和第二蛇形管之間的距離處處相同，所述第一蛇形管的彎折處為圓弧過渡，所述第一蛇形管和第二蛇形管內(nèi)的冷卻水流向相反。

作為優(yōu)選，所述一級冷卻管、二級冷卻管、第一蛇形管和第二蛇形管的進水端、出水端各設置有流量檢測裝置，所述流量檢測裝置分別與控制單元相連，所述控制單元上設有與各個冷卻支管相對應的警報裝置。

本發(fā)明的有益效果：通過第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)、爐底冷卻管組件和爐缸冷卻壁管組件等的配合，利用單供高爐爐缸、爐底冷卻的冷卻系統(tǒng)，能夠為爐缸、爐底提供較低溫度的冷卻水，從而提高爐缸、爐底的冷卻強度，爐缸采用s型嵌裝式二級水冷管，爐底采用弓字形二級水冷管，并且通入流向相反的冷卻液，保證爐缸和爐底冷卻均勻，達到了高爐安全生產(chǎn)和長壽的技術效果。

本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的第一冷卻系統(tǒng)的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的爐底冷卻管組件的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的一級冷卻管的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)的第一蛇形管的結構示意圖。

【具體實施方式】

參閱圖1至圖5本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)，包括第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)2、爐底冷卻管組件3和爐缸冷卻壁管組件4，所述爐底冷卻管組件3安裝在高爐爐底內(nèi)，所述爐底冷卻管組件3內(nèi)設有一級冷卻管31和二級冷卻管32，所述一級冷卻管31和二級冷卻管32分別與第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)2相連，所述爐缸冷卻壁管組件4安裝在高爐的冷卻壁內(nèi)，所述爐缸冷卻壁管組件4內(nèi)設有第一蛇形管41和第二蛇形管42，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42分別與第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)2相連。所述第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1包括泵體11、進水主管道12、爐底輸送管13、冷卻壁輸送管14、供水環(huán)管15、脫氣罐16、出水主管道17、冷卻器18和穩(wěn)壓罐19，所述爐底輸送管13與一級冷卻管31相連通，所述供水環(huán)管15與第一蛇形管41相連通，所述進水主管道12上設有第一分支121和第二分支122，所述出水主管道17上設有兩個分支，所述分支上各連接有一個脫氣罐16，所述泵體11的泵房內(nèi)設有穩(wěn)壓罐19，所述供水環(huán)管15的進水端和出水端分別通過若干個支管151與冷卻壁輸送管14、出水主管道17相連，所述第一分支121內(nèi)的冷卻水依次經(jīng)過爐底輸送管13、一級冷卻管31、脫氣罐16、出水主管道17、冷卻器18和泵體11形成循環(huán)回路，所述第二分支122內(nèi)的冷卻水依次經(jīng)過冷卻壁輸送管14、供水環(huán)管15、第一蛇形管41、脫氣罐16、出水主管道17、冷卻器18和泵體11形成循環(huán)回路。所述一級冷卻管31與二級冷卻管32之間間隙的形狀呈弓字形，所述一級冷卻管31和二級冷卻管32內(nèi)的冷卻水流向相反，所述一級冷卻管31包括第一直管311、第二直管312、第三直管313、第一連接彎管314和第二連接彎管315，所述第一直管311、第二直管312、第三直管313相互平行，所述第二直管312位于第一直管311、第三直管313之間，所述第二直管312的一端通過第一連接彎管314與第一直管311相連，所述第二直管312的另一端通過第二連接彎管315與第三直管313相連。所述第一連接彎管314、第二連接彎管315的形狀均為半圓形，所述第一連接彎管314所在圓直徑長度為第二連接彎管315所在圓直徑長度的二倍，所述相鄰的兩個一級冷卻管31和二級冷卻管32拐角處的圓弧所在圓的圓心相重合。所述第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)1、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)2的結構相同，所述爐缸冷卻壁管組件4呈迂回上升s型，所述爐缸冷卻壁管組件4呈環(huán)形分布，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42呈嵌裝式分布，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42之間的距離處處相同，所述第一蛇形管41的彎折處為圓弧過渡，所述第一蛇形管41和第二蛇形管42內(nèi)的冷卻水流向相反。所述一級冷卻管31、二級冷卻管32、第一蛇形管41和第二蛇形管42的進水端、出水端各設置有流量檢測裝置，所述流量檢測裝置分別與控制單元相連，所述控制單元上設有與各個冷卻支管相對應的警報裝置。

本發(fā)明工作過程：

本發(fā)明一種高爐冷卻系統(tǒng)，通過第一冷卻循環(huán)系統(tǒng)、第二冷卻循環(huán)系統(tǒng)、爐底冷卻管組件和爐缸冷卻壁管組件等的配合，利用單供高爐爐缸、爐底冷卻的冷卻系統(tǒng)，能夠為爐缸、爐底提供較低溫度的冷卻水，從而提高爐缸、爐底的冷卻強度，爐缸采用s型嵌裝式二級水冷管，爐底采用弓字形二級水冷管，并且各自通入流向相反的冷卻液，能夠避免位于靠近出水管一端的位置冷卻液溫度較高，造成冷卻不均勻的問題，保證冷卻效果，保證爐缸和爐底冷卻均勻，達到了高爐安全生產(chǎn)和長壽的技術效果

上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。