一种高炉中风口小套的降温系统及控制方法与流程

1.本技术涉及钢铁生产技术领域，特别涉及一种高炉中风口小套的降温系统及控制方法。


背景技术：

2.在高炉冶炼过程中，高炉冷却系统和送风系统的监控及维护至关重要，尤其风口三套中的风口小套是损坏频率最高、事故率最高的冷却设备。
3.在现有方案中，操作步骤是先将出水改外排，再通过外部反水三通由出水侧进行通水，通过供水旁通进行反排水，因大型高炉本身现场风口排序范围大，与风口高压水包及排水斗存在一定距离，联系确认不便、操作步骤繁琐，需多人同时配合进行反水操作，风口小套所安装的位置处于高炉送风系统的终端，设备本身承受1200℃风温，一旦供水出现故障，重则造成风口烧出，伤及人员造成重大事故，造成非计划停风，直接影响高炉乃至后续冶炼流程的有序开展，给生产带来严重的经济损失。
4.基于此，如何在风口小套出现供水故障时，快速采取有效措施恢复风口小套的正常供水，保证高炉炼铁的稳定和设备运行安全，是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种高炉中风口小套的降温系统及控制方法，在风口小套出现供水故障时，快速采取有效措施恢复风口小套的正常供水，保证高炉炼铁的稳定和设备运行安全。
6.具体的，本技术采用如下技术方案：
7.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种高炉中风口小套的降温系统，所述系统包括：高压水包，所述高压水包用于存贮冷却水；第一水流通道，所述第一水流通道的一端连通于所述高压水包，所述第一水流通道的另一端连通于风口小套；第二水流通道，所述第二水流通道的一端连通于所述高压水包，所述第二水流通道的另一端连通于所述风口小套；其中，在所述第一水流通道不存在异常时，关闭所述第二水流通道，所述高压水包中的冷却水经由所述第一水流通道流入所述风口小套，以实现对所述风口小套降温；在所述第一水流通道存在异常时，关闭所述第一水流通道，所述高压水包中的冷却水经由所述第二水流通道流入所述风口小套，以实现对所述风口小套降温。
8.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第一水流通道包括第一管路和第二管路，其中，所述第一管路的一端连通于所述高压水包，所述第一管路的另一端与所述第二管路的一端连通，所述第二管路的另一端连通于所述风口小套；所述第二水流通道包括第三管路和第四管路，其中，所述第三管路的一端连通于所述高压水包，所述第三管路的另一端与所述第四管路的一端连通，所述第四管路的另一端连通于所述风口小套。
9.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第一水流通道还包括第一外排管路，所述第一管路的另一端与所述第二管路的一端还连通于所述第一外排管路的一端；所
述第一管路设有第一阀体，所述第一外排管路设有第二阀体，在所述第一水流通道存在异常时，关闭所述第一阀体，开启所述第二阀体，以使得所述高压水包中的冷却水经由所述第二水流通道流入所述风口小套，并经由所述风口小套，所述第二管路，以及所述第一外排管路流出。
10.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第二水流通道还包括第二外排管路，所述第三管路的另一端与所述第四管路的一端还连通于所述第二外排管路的一端；所述第三管路设有第三阀体，所述第二外排管路设有第四阀体，在所述第一水流通道不存在异常时，关闭所述第三阀体，开启所述第四阀体，以使得所述高压水包中的冷却水经由所述第一水流通道流入所述风口小套，并经由所述风口小套，所述第四管路，以及所述第二外排管路流出。
11.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括冷却水回收装置，所述第一外排管路的另一端与所述第二外排管路的另一端均连通于所述冷却水回收装置。
12.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第四阀体包括三通阀体，所述三通阀体用于连通所述第三管路的另一端，所述第四管路的一端，以及所述第二外排管路的一端。
13.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括水量监测装置，所述水量监测装置设置于所述第四管路，用于监测所述第四管路中的水流量，以判断所述第一水流通道是否存在异常。
14.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述水量监测装置包括水压传感器或者电磁流量计。
15.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第一阀体，所述第二阀体，所述第三阀体，以及所述第四阀体均为电动阀体。
16.根据本技术实施例的第二方面，提供了一种高炉中风口小套的降温系统的控制方法，所述高炉中风口小套的降温系统的控制方法应用于如本技术实施例第一方面所述的高炉中风口小套的降温系统，所述方法包括：
17.s1，开启所述第一阀体，关闭所述第二阀体和所述第三阀体，并控制所述三通阀体连通所述第四管路和所述第二外排管路，以使得所述高压水包中的冷却水经由所述第一管路，所述第二管路流入所述风口小套，并经由所述风口小套，所述第四管路，以及所述第二外排管路流出，实现对所述风口小套降温。
18.s2，通过所述水量监测装置监测所述第四管路中的水流量。
19.s3，如果所述第四管路中的水流量低于设定阈值，则判定所述第一水流通道存在异常。
20.s4，在所述第一水流通道存在异常时，开启所述第二阀体和所述第三阀体，关闭所述第一阀体，并控制所述三通阀体连通所述第三管路和所述第四管路，以使得所述高压水包中的冷却水经由所述第三管路，所述第四管路流入所述风口小套，并经由所述风口小套，所述第二管路，以及所述第一外排管路流出，实现对所述风口小套降温。
21.由上述技术方案可知，本技术至少具有如下优点和积极效果：
22.一方面，本技术可以在风口小套出现供水故障时，快速排除故障，在极短的时间内恢复对风口小套的持续供水，保证了高炉炼铁的稳定和设备运行安全。
23.另一方面，本技术可以避免因为风口小套供水故障引起的事故，保护了操作工人的安全，通过对风口小套供水故障的自动处理，也大大节省了人力。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
25.图1示出了本技术一个实施例中的高炉中风口小套的降温系统简图；
26.图2示出了本技术一个实施例中的高炉中风口小套的降温系统的控制方法流程图；
27.附图标记说明书如下：
28.100—高炉中风口小套的降温系统，
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101—第一阀体，
29.102—第二阀体，
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103—第三阀体，
30.104—第四阀体，
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105—水量监测装置，
31.106—风口小套，
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107—冷却水回收装置，
32.108—高压水包，
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201—第一管路，
33.202—第二管路，
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203—第三管路，
34.204—第四管路，
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301—第一外排管路，
35.302—第二外排管路。
具体实施方式
36.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本技术将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
37.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本技术的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本技术的各方面。
38.附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
39.需要注意的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。
40.以下对本技术实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
41.参照图1，根据本技术一种典型的实施方式，提供了一种高炉中风口小套的降温系统100，所述系统包括：
42.高压水包108，所述高压水包108用于存贮冷却水。
43.第一水流通道，所述第一水流通道的一端连通于所述高压水包108，所述第一水流通道的另一端连通于风口小套106。
44.第二水流通道，所述第二水流通道的一端连通于所述高压水包108，所述第二水流通道的另一端连通于所述风口小套106。
45.在本技术中，其中，在所述第一水流通道不存在异常时，关闭所述第二水流通道，所述高压水包108中的冷却水经由所述第一水流通道流入所述风口小套106，以实现对所述风口小套106降温；在所述第一水流通道存在异常时，关闭所述第一水流通道，所述高压水包108中的冷却水经由所述第二水流通道流入所述风口小套106，以实现对所述风口小套106降温。
46.在本技术中，由于风口小套106处于高炉的风口带，处于高炉送风系统的终端，设备本身承受约1200℃风温，而且风口小套106前端直接与高炉内部约2250℃的旋风区接触,在线生产需要对风口小套106进行高强度冷却，在工业中采用持续为风口小套106提供持续供冷却水，来达到为风口小套106降温的效果。
47.在本技术中，当风口小套106的供水出现故障时，其出水口出现故障时往往容易解决，只需在出水口处进行管路拆卸，将水排出，但如果进水口出现问题，则需要大量工人在极短的时间内进行故障处理，恢复对风口小套106的持续供水，以保证高炉炼铁的稳定和设备运行安全，而通过本技术提出的技术方案，可以很大程度上提高故障处理的效率。
48.继续参照图1，在本技术的一个实施例中，所述第一水流通道包括第一管路201和第二管路202，其中，所述第一管路201的一端连通于所述高压水包108，所述第一管路201的另一端与所述第二管路202的一端连通，所述第二管路202的另一端连通于所述风口小套106；所述第二水流通道包括第三管路203和第四管路204，其中，所述第三管路203的一端连通于所述高压水包108，所述第三管路203的另一端与所述第四管路204的一端连通，所述第四管路204的另一端连通于所述风口小套106。
49.在本技术中，当所述第一水流通道不存在异常时，所述第二水流通道处于关闭状态，为所述风口小套106供水的路径为：所述高压水包108中的冷却水经所述第一管路201流出，经所述第二管路202为所述风口小套106供水，再经所述第四管路204流出所述风口小套106；当所述第一水流通道存在异常时，所述第一水流通道将处于关闭状态，所述第二水流通道开启，此时所述风口小套106供水的路径为：所述高压水包108中的冷却水经所述第三管路203流出，经所述第四管路204为所述风口小套106供水，再经所述第第二管路202流出所述风口小套106，完成对所述风口小套106供水故障的处理，保证了高炉炼铁的稳定和设备运行安全。
50.在本技术中，如上所述第三管路203的长度可以为4500mm，也可以为4000mm，所述第三管路203可以是无缝钢管，也可以是直缝钢管；所述第三管路203的直径可以为50mm，也可以为55mm；厚度可以为6mm，也可以为6.6mm，可以理解的是，上述的第三管路203的长度、材质、直径和厚度，可以根据实际需要进行设定，本技术对此不做限定。
51.继续参照图1，在本技术的一个实施例中，所述第一水流通道还包括第一外排管路301，所述第一管路201的另一端与所述第二管路202的一端还连通于所述第一外排管路301的一端；所述第一管路201设有第一阀体101，所述第一外排管路301设有第二阀体102，在所
述第一水流通道存在异常时，关闭所述第一阀体101，开启所述第二阀体102，以使得所述高压水包108中的冷却水经由所述第二水流通道流入所述风口小套106，并经由所述风口小套106，所述第二管路202，以及所述第一外排管路301流出。
52.继续参照图1，在本技术的一个实施例中，所述第二水流通道还包括第二外排管路302，所述第三管路203的另一端与所述第四管路204的一端还连通于所述第二外排管路302的一端；所述第三管路203设有第三阀体103，所述第二外排管路302设有第四阀体104，在所述第一水流通道不存在异常时，关闭所述第三阀体103，开启所述第四阀体104，以使得所述高压水包108中的冷却水经由所述第一水流通道流入所述风口小套106，并经由所述风口小套106，所述第四管路204，以及所述第二外排管路302流出。
53.继续参照图1，在本技术的一个实施例中，所述系统还包括冷却水回收装置107，所述第一外排管路301的另一端与所述第二外排管路302的另一端均连通于所述冷却水回收装置107。
54.在本技术中，所述第一水流通道上还设置的有第二外排管路302，所述第二水流通道上还设置的有第一外排管路301，所述的第一外排管路301与所述第二外排管路302，都用于将为所述风口小套106进行降温后的冷却水排出至所述冷却水回收装置107，使冷却水可以循环利用，大大节约了水资源。
55.继续参照图1，在本技术的一个实施例中，所述第四阀体104包括三通阀体，所述三通阀体用于连通所述第三管路203的另一端，所述第四管路204的一端，以及所述第二外排管路302的一端。
56.继续参照图1，在本技术的一个实施例中，所述系统还包括水量监测装置105，所述水量监测装置105设置于所述第四管路204，用于监测所述第四管路204中的水流量，以判断所述第一水流通道是否存在异常。
57.继续参照图1，在本技术的一个实施例中，所述水量监测装置105包括水压传感器或者电磁流量计。
58.在本技术中，所述水量监测装置105安装于所述第四管路204，其安装在所述第四管路204的位置可根据实际情况进行安装，在本技术中不做限定，所述水量监测装置105可以是水压传感器，也可以是电磁流量计，所安装的水量监测装置105主要用于实时监测所述第四管路204的水压或者水量，能达到此效果的水量监测装置105皆可使用，在本技术中不做限定。
59.在本技术中，当所述水量监测装置105检测到所述第四管路204的水流量或者水压出现低于平常流量值或水压值时，则说明所述风口小套106的进水端出现故障，需要及时对故障进行处理，避免因供水故障使风口小套106发生烧出的事故，从而影响高炉炼铁的稳定以及危及风口小套106附近操作工人的安全。
60.继续参照图1，在本技术的一个实施例中，所述第一阀体101，所述第二阀体102，所述第三阀体103，以及所述第四阀体104均为电动阀体。
61.在本技术中，所述第一阀体101，所述第二阀体102，所述第三阀体103，以及所述第四阀体104可以为电动阀体，电动阀体可以与后台控制器连接，以实现自动控制，因而不需要操作工人进行手动开阀和关阀，大大节省了人力。
62.在本技术中，所述第四阀体104也可以为三通截门，可以采用材质为304不锈钢的，
也可以采用其他材质，所述第一阀体101，所述第二阀体102，所述第三阀体103也可以采用不同的材质，在本技术中不做限定。
63.在本技术中，所述第四阀体104的安装位置可以是如图1所示的位置，用于连通所述第三管路203和所述第四管路204，也可以设置在所述第二外排管302的管路上，这样当所述第一水流通道开启时，所述第二水流通道关闭时，可以将所述第四阀体104开启，这样冷却水最后还是由所述第二外排管302排入所述冷却水回收装置107；当所述第二水流通道开启时，所述第一水流通道关闭时，可以将所述第四阀体104关闭，这样冷却水最后是由所述第一外排管路301排入所述所述冷却水回收装置107，所述第四阀体104的安装位置可以根据实际需要进行设定，本技术对此不做限定。
64.参照图2，为本技术一个实施例中的一种高炉中风口小套的降温系统的控制方法流程图。
65.根据本技术一种典型的实施方式，本技术还提出一种高炉中风口小套的降温系统的控制方法，所述高炉中风口小套的降温系统的控制方法采用如上所述的高炉中风口小套的降温系统来实现，其中，所述方法包括如下步骤s1至步骤s4所示：
66.步骤s1，开启所述第一阀体101，关闭所述第二阀体102和所述第三阀体103，并控制所述三通阀体连通所述第四管路204和所述第二外排管路302，以使得所述高压水包108中的冷却水经由所述第一管路201，所述第二管路202流入所述风口小套106，并经由所述风口小套106，所述第四管路204，以及所述第二外排管路302流出，实现对所述风口小套106降温。
67.步骤s2，通过所述水量监测装置105监测所述第四管路204中的水流量。
68.步骤s3，如果所述第四管路204中的水流量低于设定阈值，则判定所述第一水流通道存在异常。
69.步骤s4，在所述第一水流通道存在异常时，开启所述第二阀体102和所述第三阀体103，关闭所述第一阀体101，并控制所述三通阀体连通所述第三管路203和所述第四管路204，以使得所述高压水包108中的冷却水经由所述第三管路203，所述第四管路204流入所述风口小套106，并经由所述风口小套106，所述第二管路202，以及所述第一外排管路301流出，实现对所述风口小套106降温。
70.由上述技术方案可知，本技术至少具有如下几个方面的优点和积极效果：
71.其一，本技术可以在风口小套出现供水故障时，快速排除故障，在极短的时间内恢复对风口小套的持续供水，保证了高炉炼铁的稳定和设备运行安全。
72.其二，本技术可以避免因为风口小套供水故障引起的事故，保护了操作工人的安全，通过对风口小套供水故障的自动处理，也大大节省了人力和提高了工作效率。
73.其三，本技术解决了针对出现供水故障的风口小套需一对一进行排水的问题，不会出现连接管路杂乱无章的现象，大大节省了作业空间。
74.虽然已参照几个典型实施方式描述了本技术，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本技术能够以多种形式具体实施而不脱离申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。