一种石墨炉冷却应急系统及方法与流程

1.本发明属于石墨炉领域，尤其涉及一种石墨炉冷却应急系统及方法。


背景技术：

2.石墨炉是一种利用高温生产产品的设备，工作时间长，设备温度可高达3000度，一旦断电炉内的高温可使冷却介质瞬间气化产生高压，产生的高压可对设备造成严重的损坏。
3.目前，对于石墨炉的冷却常常采用直接水冷或者内部冷却的方式进行石墨炉的冷却，采用直接水冷的方式在导电电极上放置钻孔水管，将水浇在导电电极及其与铜母线的连接处，使高温真空石墨化炉冷却。这种直接冷却方式简单方便，冷却效果好。但是缺点是冷却水飞溅，容易渗入炉体。采用直接内部冷却的方式，将导电电极钻孔后，直接用塞子塞住，然后连接两根水管，一长一短，这样水就可以直接流到电极的圆孔中，然后排出。此种冷却方式容易造成堵塞，进而影响冷却效果。


技术实现要素：

4.为解决上述现有技术石墨炉冷却系统常常发生堵塞，降温缓慢的问题，本发明提供了一种石墨炉冷却应急系统及方法。
5.本发明的技术方案：一种石墨炉冷却应急系统，所述应急系统包括回水箱、冷却塔，所述回水箱与石墨炉通过回水管路、出水管路连接，所述回水管路上设置第一电磁阀，所述出水管路上设置第二电磁阀，所述回水管路与应急管路连接，所述应急管路上设置第三电磁阀，所述应急管路与储罐连接，所述回水管路与出水管路之间设置补水管路，所述补水管路上设置第四电磁阀，所述回水箱与冷却塔之间设置第一水泵。
6.所述应急管路上设置第一阀门。
7.所述补水管路与储罐连接。
8.连接所述补水管路与储罐的管路上设置第二水泵。
9.连接所述补水管路与储罐的管路上设置第二、第三阀门。
10.所述储罐与纯水机连接。
11.所述纯水机与自来水连接。
12.另一方面，本发明提供一种石墨炉冷却应急方法，包括如下步骤：
13.(1)对石墨炉的炉膛中心部位加热，通入冷却水对炉体进行冷却，将石墨炉炉体热量带走返回水箱；
14.(2)进入水箱的高温水进入冷却塔，经冷却后再回到石墨炉进行换热，开启第一、第二电磁阀；
15.(3)若突然停电，第一、第二电磁阀关闭，第三、第四电磁阀开启，第二水泵开启，循环水由储罐提供；
16.(4)当冷却系统缺水时第二水泵打开，同时打开第一阀门，第四电磁阀为电闭电磁
阀，关闭第四电磁阀，储罐内的纯水通过第一阀门流入回水箱完成系统补水。
17.所述步骤(4)补水结束后关闭第一阀门和第二水泵，第二、第三阀门为常开阀，当第二水泵出现故障时关闭第二、第三阀门。
18.本发明的有益效果：
19.本发明提供一种石墨炉冷却应急系统，石墨炉与回水箱通过回水管路、出水管路连接，回水管路上设置第一电磁阀，出水管路上设置第二电磁阀，回水管路与应急管路连接，应急管路上设置第三电磁阀，应急管路与储罐连接，回水管路与出水管路之间设置补水管路，补水管路上设置第四电磁阀，回水箱与冷却塔之间设置第一水泵。本发明所述石墨炉冷却应急系统在所述正常供电时，第三、第四电磁阀关闭状态，第一、第二电磁阀处于开启状态，循环水在第一水泵的作用下以一定压力进行循环冷却石墨炉，第一阀门在回水箱缺水的情况下才打开，用第二水泵进行补水，其它时间关闭，可减小备用电源的功率，使用功率仅占原系统功率的1/5，并能达到缓慢降温的目的、保证设备安全，而且结构简单，适用性强，解决了现有技术石墨炉冷却系统常常发生堵塞，影响冷却效果的问题。
20.本发明中提供的一种石墨炉冷却应急方法在设备正常运行时突然断电，第一、第二电磁阀关闭，防止系统冷却水倒灌到回水箱和冷却塔。第三、第四电磁阀打开，第二水泵通过应急电源启动后将储罐内储存的纯水送入冷却系统，使石墨炉缓慢进行降温，保证设备和系统安全。
附图说明
21.图1为本发明所述石墨炉冷却应急系统示意图。
22.其中：
23.1-石墨炉，2-第二电磁阀，3-第一水泵，4-冷却塔，5-第四电磁阀，6-储罐，7-纯水机，8-第二水泵，9-回水箱，10-第一电磁阀，11-第三电磁阀，12-第一阀门，13-第二阀门，14-第三阀门，15-回水管路，16-出水管路，17-应急管路，18-补水管路。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
25.本发明中公开了一种石墨炉冷却应急系统，所述应急系统包括冷却塔7、回水箱9，所述石墨炉1与回水箱9通过回水管路15、出水管路16连接，所述回水管路15上设置第一电磁阀10，所述出水管路16上设置第二电磁阀2，所述回水管路15与应急管路17连接，所述应急管路17上设置第三电磁阀11，所述应急管路17与储罐6连接，所述回水管路15与出水管路16之间设置补水管路18，所述补水管路18上设置第四电磁阀5，所述回水箱9与冷却塔7之间设置第一水泵3。所述应急管路17上设置第一阀门12。所述补水管路18与储罐6连接。连接所述补水管路18与储罐6的管路上设置第二水泵8。连接所述补水管路18与储罐6的管路上设置第二、第三阀门13、14。所述储罐6与纯水机7连接。所述纯水机7与自来水连接。
26.本发明公开了一种石墨炉冷却应急方法，包括如下步骤：(1)对石墨炉的炉膛中心部位加热，通入冷却水对炉体进行冷却，将石墨炉炉体热量带走返回水箱；(2)进入水箱的
高温水进入冷却塔，经冷却后再回到石墨炉进行换热，开启第一、第二电磁阀；(3)若突然停电，第一、第二电磁阀关闭，第三、第四电磁阀开启，第二水泵开启，循环水由储罐提供。当冷却系统缺水时第二水泵打开，同时打开第一阀门，第四电磁阀为电闭电磁阀，关闭第四电磁阀，储罐内的纯水通过第一阀门流入回水箱完成系统补水。补水结束后关闭第一阀门和第二水泵，第二、第三阀门为常开阀，当第二水泵出现故障时关闭第二、第三阀门。
27.本发明所述系统通电后阀门是开启状态，停电后阀门关闭：电开第一、第二电磁阀，另一种是通电后阀门是关闭状态，断电后阀门转为开启状态：电闭第三、第四电磁阀
28.本发明中器件与电源连接，在一种实施方式中，电源为ubs不间断电源。本发明的工作流程：石墨炉采用的是感应加热方法，温度最高可升到3000度，高温对炉膛中心部位加热，但炉体需要冷却，所以炉体采用水循环冷却方法，让炉体温度不超过30度，冷却水循环过程是：首先开启水泵让循环水在管路里循环，经过石墨炉的冷却水将石墨炉炉体热量带走返回水箱，进入水箱的高温水再通过水泵进入冷却塔，经风扇冷却后再回到石墨炉进行换热，这时冷却系统的电磁阀全部开启。如果突然停电，第一、第二电磁阀关闭，第三、第四电磁阀开启，备用电源(ubs)开启，备用第二水泵开启，循环水由备用水箱提供。
29.纯水机是将自来水提纯达到系统对纯水的要求，纯水进入储罐。第二水泵可应急和给系统补水用，当系统缺水时第二水泵通过市电打开，第四电磁阀为电闭电磁阀，所以此时第四电磁阀为关闭状态，储罐内的纯水只能流入回水箱完成给系统补水。补水结束后关闭第一阀门和第二水泵，第二、第三为常开阀，如果第二水泵出现故障时再关闭这两个阀门。
30.本发明中热水进入冷却塔后由换热器和冷却风机进行散热。冷却水通过第二电磁阀进入石墨炉，此时第二电磁阀处于开启状态，如果突然停电，该阀立即关闭防止系统冷却水进入冷却塔或流出冷却塔。
31.本发明中石墨炉换热的高温水通过第一电磁阀进入回水箱，此时的第一电磁阀为开启状态，回到回水箱的高温水通过第一水泵进入冷却塔，回水箱起到缓冲作用。如果突然停电，第一电磁阀立即关闭防止系统水回到回水箱。第三电磁阀立即打开使系统水进入纯水储罐，完成纯水储罐到石墨之间的循环，不断的水循环给石墨炉逐渐降温，保护炉体不至于停电而温度突然升高。储罐内存储的是备用水，只在停电或给系统补水时使用。电源为ups不间断电源，正常供电时电源充电，突然停电应急电源放电，满足第二水泵的启动要求。
32.本发明所述石墨炉冷却应急系统在所述正常供电时，第三、第四电磁阀关闭状态，第一、第二电磁阀处于开启状态，循环水在第一水泵的作用下以一定压力进行循环冷却石墨炉，第一阀门在回水箱缺水的情况下才打开，用第二水泵进行补水，其它时间关闭，可减小备用电源的功率，使用功率仅占原系统功率的1/5，并能达到缓慢降温的目的、保证设备安全，而且结构简单，适用性强，解决了现有技术石墨炉冷却系统常常发生堵塞，影响冷却效果的问题。
33.本发明中提供的一种石墨炉冷却应急方法在设备正常运行时突然断电，第一、第二电磁阀关闭，防止系统冷却水倒灌到回水箱和冷却塔。第三、第四电磁阀打开，第二水泵通过应急电源启动后将储罐内储存的纯水送入冷却系统，使石墨炉缓慢进行降温，保证设备和系统安全。
34.本发明的具体保护范围不仅限以上解释说明，任何在本发明揭露的技术思路范围
内，及根据本发明的技术方案加以简单地替换或改变，都应在本发明的保护范围之内。