一种冷却水道系统及其维护方法与流程

1.本发明涉及高炉冷却技术领域，尤其涉及一种冷却水道系统及其维护方法。


背景技术：

2.高炉生产的过程中，风口区域的强化冷却至关重要，尤其是高炉的中套、小套的冷却效果直接影响高炉的生产安全。
3.在日常生产过程中，高炉的中套和小套由于水质原因，常常出现异物堵塞于腔体内的情况，致使其进出水量变小，风口区域冷却强度下降。中套或小套处的进出水量一旦低于对应的安全控制标准，会导致高炉被迫休风，这使得产量遭受损失，高炉生产成本也随之上升。
4.与此同时，高炉中套和小套的进出水软管的替换也存在着问题。进出水金属软管在长期使用后，会出现外表面穿洞，或是金属软管内部开裂、爆管的情况，上述情况会导致风口断水甚至烧穿，进而引发高炉长时间的无计划休风。现有技术中，常采取高炉休风时集中更换进出水软管的方式替换进出水软管，然而上述技术手段无法解决软管损伤的突发问题，面对危机情况只能强行停止高炉的运行进行更换，同样也会招致高炉长时间的无计划休风。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种冷却水道系统及其维护方法，以解决冷却水道清理效率低下以及进出水管路更换困难的问题。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种冷却水道系统，应用于高炉风口套的冷却水道，包括进水管路、出水管路和清理模块；所述冷却水道的上游通过所述进水管路依次与进水控制阀和供水设备连通，所述进水控制阀用于控制所述供水设备的流量；所述清理模块包括清理管路，所述冷却水道的下游选择性地与所述出水管路或所述清理管路连通，所述出水管路用于排水，所述清理管路依次连通有供水组件控制阀和高压供水组件，所述供水组件控制阀用于控制所述高压供水组件的流量，所述清理管路能够选择性排水。
8.作为冷却水道系统的优选技术方案，所述清理管路上连通有外排控制阀，所述外排控制阀用于控制所述清理管路排水的流量。
9.作为冷却水道系统的优选技术方案，所述清理管路与所述供水组件控制阀连接的一端设有第三连通阀，所述清理管路通过所述第三连通阀与所述供水组件控制阀选择性连接。
10.作为冷却水道系统的优选技术方案，所述冷却水道的下游通过第一连通阀与所述出水管路连通或断开，所述冷却水道的下游通过第二连通阀与所述清理管路连通或断开。
11.作为冷却水道系统的优选技术方案，所述出水管路远离所述第一连通阀的一端依次连接有出水连通阀和出水控制阀，所述出水管路通过出水连通阀与所述出水控制阀选择
性连接，所述出水控制阀用于控制所述出水管路排水的流量。
12.作为冷却水道系统的优选技术方案，所述进水管路的两端均设有进水连通阀，两个所述进水连通阀分别与所述冷却水道的上游和所述进水控制阀选择性连接。
13.作为冷却水道系统的优选技术方案，所述冷却水道系统还包括集液池，所述集液池用于收集所述清理管路和所述出水管路排放的水。
14.一种冷却水道系统维护方法，应用于上述的一种冷却水道系统，包括以下步骤：
15.s11、将所述清理模块连接于所述冷却水道的下游，控制所述冷却水道的下游与所述清理管路连通；
16.s20、将所述进水控制阀的流量从第一流量下调至第二流量，启动所述高压供水组件，将所述供水组件控制阀的流量从零逐步增大至第三流量，所述清理管路开始排水；
17.s30、当水在所述冷却水道内逆向流动时，拆卸所述进水管路，关闭所述供水设备，所述清理管路停止排水；
18.s40、等待第一时间后，所述清理管路开始排水，组装所述进水管路，开启所述供水设备，将所述进水控制阀的流量从所述第二流量上调至所述第一流量，将所述供水组件控制阀的流量从所述第三流量逐步减小至零，直至水在所述冷却水道内正向流动；
19.s50、等待第二时间后，判断所述冷却水道内的流量是否大于运行流量，若是，则进行步骤s60，若否，则返回步骤s20；
20.s60、控制所述冷却水道的下游与所述出水管路连通，将所述清理模块从所述冷却水道的下游拆卸。
21.作为冷却水道系统维护方法的优选技术方案，在步骤s11之前包括以下步骤：
22.s10、将所述进水控制阀的流量从工作流量下调至所述第一流量；
23.在步骤s60之后包括以下步骤：
24.s61、将所述进水控制阀的流量从所述第一流量上调至所述工作流量。
25.作为冷却水道系统维护方法的优选技术方案，在步骤s11之后包括以下步骤：
26.s12、将所述出水管路从所述冷却水道的下游拆卸；
27.在步骤s60之前包括以下步骤：
28.s59、将所述出水管路组装于所述冷却水道的下游。
29.本发明的有益效果：
30.本冷却水道系统通过连接清理模块的方式，为高炉风口套的冷却水道内的水提供了一条新的流动路径，利用高压供水组件与供水组件控制阀以及供水设备与进水控制阀的设置，能够使得操作人员对水的流动路径能够进行准确的控制，同时也保证在水的流动路径切换的过程中，高压供水组件与供水设备不会遭受损伤。上述结构改进能够在冷却水道保持运行的情况下，完成水的流动路径的改变，进而实现对冷却水道内异物冲洗的目的。由于水的流动路径的改变，出水管路在维护过程中处于断开状态，进水管路也因为冷却水道的上游的排放需求而存在进行拆除的流程，上述设置为进水管路与出水管路的更换操作提供了充分的操作时间和操作环境，保障了管路的替换操作能够在冷却水道的清理操作的过程中完成，极大地提高了操作人员维护的效率。利用上述结构对冷却水道进行维护和管路替换，取代了休风期间集中处理的方式，能够有效地解决高炉风口套异物堵塞以及管路穿洞的问题，避免了由于点检不到位、不及时而造成的安全风险。上述结构改进简化了冷却水
道的清理操作以及进水管路与出水管路的更换操作的步骤，使得操作流程高效可控，降低了操作人员在煤气区域长时间作业的安全风险，实现安全本质化。本系统通过在线维护的方式，避免了高炉的无计划休风，提升了高炉的工作效率，极大地规避了生产成本的上升。清理管路选择性排水的设计能够起到替换出水管路的目的。
31.利用本冷却水道系统维护方法，能够高效地完成对冷却水道的清理操作以及进水管路与出水管路的更换操作，同时还能够大幅度的降低高压供水组件与供水设备损伤的风险。通过对水的流动路径的两次切换，让高压水以不同的流向对冷却水道内的异物进行反复冲刷并最终带出冷却水道；既保证了冷却水道能够顺利运行，高炉工作不受干扰，又能够对冷却水道进行高效的清理，直至确保冷却水道系统能够在的流量大于运行流量的情况下运行。上述流程简单可靠，操作直观方便，工作效率高且对高炉造成的影响小。
附图说明
32.图1是本发明实施例提供的冷却水道系统的结构示意图；
33.图2是本发明实施例提供的冷却水道维护方法的流程图。
34.图中：
35.110、进水控制阀；120、进水管路；130、出水管路；131、第一连通阀；132、第二连通阀；140、出水控制阀；
36.200、清理模块；210、清理管路；211、第三连通阀；220、供水组件控制阀；230、外排控制阀；240、高压供水组件；
37.300、高炉风口套。
具体实施方式
38.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
42.如图1所示，本实施例提供了一种冷却水道系统，应用于高炉风口套300的冷却水
道，包括进水管路120、出水管路130和清理模块200；冷却水道的上游通过进水管路120依次与进水控制阀110和供水设备连通，进水控制阀110用于控制供水设备的流量；清理模块200包括清理管路210，冷却水道的下游选择性地与出水管路130或清理管路210连通，出水管路130用于排水，清理管路210依次连通有供水组件控制阀220和高压供水组件240，供水组件控制阀220用于控制高压供水组件240的流量，清理管路210能够选择性排水。
43.本冷却水道系统通过连接清理模块200的方式，为高炉风口套300的冷却水道内的水提供了一条新的流动路径，利用高压供水组件240与供水组件控制阀220以及供水设备与进水控制阀110的设置，能够使得操作人员对水的流动路径能够进行准确的控制，同时也保证在水的流动路径切换的过程中，高压供水组件240与供水设备不会遭受损伤。上述结构改进能够在冷却水道保持运行的情况下，完成水的流动路径的改变，进而实现对冷却水道内异物冲洗的目的。由于水的流动路径的改变，出水管路130在维护过程中处于断开状态，进水管路120也因为冷却水道的上游的排放需求而存在进行拆除的流程，上述设置为进水管路120与出水管路130的更换操作提供了充分的操作时间和操作环境，保障了管路的替换操作能够在冷却水道的清理操作的过程中完成，极大地提高了操作人员维护的效率。利用上述结构对冷却水道进行维护和管路替换，取代了休风期间集中处理的方式，能够有效地解决高炉风口套300异物堵塞以及管路穿洞的问题，避免了由于点检不到位、不及时而造成的安全风险。上述结构改进简化了冷却水道的清理操作以及进水管路120与出水管路130的更换操作的步骤，使得操作流程高效可控，降低了操作人员在煤气区域长时间作业的安全风险，实现安全本质化。本系统通过在线维护的方式，避免了高炉的无计划休风，提升了高炉的工作效率，极大地规避了生产成本的上升。清理管路210选择性排水的设计能够起到替换出水管路130的目的。
44.具体地，进水管路120、出水管路130和清理管路210的材质为金属，高炉风口套300包括风口中套和风口小套。
45.在本实施例中，清理管路210上连通有外排控制阀230，外排控制阀230用于控制清理管路210排水的流量。外排控制阀230的设计实现了对清理管路210排水功能的控制，使得清理管路210能够选择性的作为水的流动路径，上述结构简单可靠，生产成本低且易于控制。
46.作为优选，清理管路210与供水组件控制阀220连接的一端设有第三连通阀211，清理管路210通过第三连通阀211与供水组件控制阀220选择性连接。第三连通阀211的设置方便了供水组件控制阀220在清理管路210上的拆装，上述设计提高了清理模块200的灵活性，方便了对清理管路210和高压供水组件240的收纳。
47.在本实施例中，冷却水道的下游通过第一连通阀131与出水管路130连通或断开，冷却水道的下游通过第二连通阀132与清理管路210连通或断开。上述设计实现了冷却水道的下游与出水管路130或清理管路210的选择性连通，上述设置简单可靠，结构直观且易于操控。
48.具体地，清理管路210与第二连通阀132可拆卸连接。上述设置简化了清理模块200与冷却水道连接的结构，确保了清理模块200在冷却水道的下游的拆装动作以及通断状态的切换能够顺利地完成。
49.本实施例中，清理管路210为三头管道，一头连接于外排控制阀230，另一头通过第
三连通阀211与供水组件控制阀220选择性连接，第三头与第二连通阀132可拆卸连接。
50.进一步地，出水管路130远离第一连通阀131的一端依次连接有出水连通阀和出水控制阀140，出水管路130通过出水连通阀与出水控制阀140选择性连接，出水控制阀140用于控制出水管路130排水的流量。出水控制阀140的设置实现了对出水管路130排水流量的调节，使得出水管路130能够顺利地完成排水的功能。第一连通阀131的设置简化了出水管路130与冷却水道的下游的连接结构，确保了出水管路130在冷却水道的下游的拆装动作以及通断状态的切换能够顺利地完成。第一连通阀131与出水连通阀的设置方便了出水管路130的拆装操作，提高了出水管路130拆装的效率。
51.在本实施例中，进水管路120的两端均设有进水连通阀，两个进水连通阀分别与冷却水道的上游和进水控制阀110选择性连接。进水连通阀的设置方便了进水管路120的拆装操作，提高了进水管路120拆装的效率。且拆卸下进水管路120后的冷却水道的上游，能够作为排水口继续工作。
52.作为优选，冷却水道系统还包括集液池，集液池用于收集清理管路210和出水管路130排放的水。集液池的设置能够收纳冷却水道排出的废水以及异物，有效地降低了废水和异物对工作环境的污染，在降低了工作环境风险的同时，还能够对废水进行回收，方便后续的的再利用，进而极大地提高了本冷却水道系统的环保程度。
53.如图1和图2所示，本实施例还提供了一种冷却水道系统维护方法，应用于上述的一种冷却水道系统，包括以下步骤：
54.步骤一：将清理模块200连接于冷却水道的下游，控制冷却水道的下游与清理管路210连通。
55.步骤二：将进水控制阀110的流量从第一流量下调至第二流量，启动高压供水组件240，将供水组件控制阀220的流量从零逐步增大至第三流量，清理管路210开始排水。
56.步骤三：当水在冷却水道内逆向流动时，拆卸进水管路120，关闭供水设备，清理管路210停止排水。
57.步骤四：等待第一时间后，清理管路210开始排水，组装进水管路120，开启供水设备，将进水控制阀110的流量从第二流量上调至第一流量，将供水组件控制阀220的流量从第三流量逐步减小至零，直至水在冷却水道内正向流动。
58.步骤五：等待第二时间后，判断冷却水道内的流量是否大于运行流量，若是，则进行步骤六，若否，则返回步骤二。
59.步骤六：控制冷却水道的下游与出水管路130连通，将清理模块200从冷却水道的下游拆卸。
60.利用本冷却水道系统维护方法，能够高效地完成对冷却水道的清理操作以及进水管路120与出水管路130的更换操作，同时还能够大幅度的降低高压供水组件240与供水设备损伤的风险。通过对水的流动路径的两次切换，让高压水以不同的流向对冷却水道内的异物进行反复冲刷并最终带出冷却水道；既保证了冷却水道能够顺利运行，高炉工作不受干扰，又能够对冷却水道进行高效的清理，直至确保冷却水道系统能够在的流量大于运行流量的情况下运行。上述流程简单可靠，操作直观方便，工作效率高且对高炉造成的影响小。
61.具体地，进水控制阀110的流量为第一流量时，进水控制阀110的开度为70％；进水
控制阀110的流量为第二流量时，进水控制阀110的开度为50％；供水组件控制阀220的流量为第三流量时，供水组件控制阀220的开度为70％。将第一流量下调至第二流量的操作降低了冷却水道内的水压，规避了冷却水道内因为压力过高而产生的憋管情况。
62.本实施例中，不对第一时间和第二时间进行限定，其数值需要结合具体的高炉风口套300规格与型号来判断，其判断方式为本领域内的现有技术，为本领域内技术人员所掌握。在本实施例的其他实施方式中，进入步骤四与步骤五的判定条件各不相同，在此不多加赘述。
63.在本实施例中，运行流量处于13吨每小时-17吨每小时之间。在本实施例的其他实施方式中，通过比较冷却水道内的水温与运行水温的方式，对清理操作是否完成进行判断，运行水温处于0.6摄氏度-1.8摄氏度之间。
64.在本实施例的其他实施方式中，当进行到步骤四时，在组装进水管路120后，供水组件控制阀220的流量从第三流量逐步减小至供水组件控制阀220的开度为30％，然后直到进水控制阀110的流量从第二流量上调至第一流量后，再将供水组件控制阀220的流量从第三流量逐步减小至零。
65.作为优选，在步骤一之前包括以下步骤：将进水控制阀110的流量从工作流量下调至第一流量。在步骤六之后包括以下步骤：将进水控制阀110的流量从第一流量上调至工作流量。具体地，进水控制阀110的流量为工作流量时，进水控制阀110的开度为100％。上述设计进一步地降低了冷却水道内的水压。
66.在本实施例中，在步骤一之后包括以下步骤：将出水管路130从冷却水道的下游拆卸；在步骤六之前包括以下步骤：将出水管路130组装于冷却水道的下游。上述动作方便了操作人员在冷却水道清理操作的同时完成对出水管路130的更换操作，过程简单且操作方便。
67.在本实施例的其他实施方式中，待到进水控制阀110的流量从工作流量下调至第一流量后，直接拆卸出水管路130。这使得进水控制阀110流量下调的改进同时降低了出水管路130拆卸的难度。
68.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。