專利名稱：：鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置及含有該冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種冶金工業(yè)的煉鐵高爐鑄鐵機(jī)配套產(chǎn)品，具體的說是涉及一種鑄鐵機(jī)水冷卻裝置，還涉及含有該冷卻裝置的鑄鐵機(jī)的水冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：鑄鐵機(jī)是將煉鐵高爐生產(chǎn)的鐵水鑄造成一定形狀鐵塊的設(shè)備，澆注時(shí)的鐵水溫度一般都在1250-1300°C，被注滿鐵水的鑄鐵模隨著傳動鏈緩慢進(jìn)行，而鑄鐵模內(nèi)的鐵塊也逐漸冷卻，直到鏈帶的終端。如要在從傳動鏈到終端的時(shí)間內(nèi)將鐵塊溫度降到需要值，就需要加快鑄鐵塊的冷卻速度。目前國內(nèi)各煉鐵廠鑄鐵機(jī)使用的都是常規(guī)噴淋冷卻系統(tǒng)，此種鑄鐵模冷卻方式的原理是用安裝在鑄鐵機(jī)鏈帶上方的多排壁上打小孔的鋼管組成，冷卻水通過鋼管小孔向鑄鐵模噴水。這種結(jié)構(gòu)的冷卻系統(tǒng)存在以下不足(1)用水量大，不節(jié)能。(2)由于鏈帶、鑄鐵模工作在高溫狀態(tài)下(1300°C左右)，噴淋的不均勻性造成了鑄鐵模熱脹冷縮的不一致，這種交變應(yīng)力是鑄鐵模斷裂損壞的主要原因之一。(3)水噴淋到未凝固或剛凝固的鑄鐵表面時(shí)由于水珠大造成鐵水在鑄鐵表面爆炸，產(chǎn)生崩鐵現(xiàn)象，爆炸產(chǎn)生的細(xì)小鐵粉擴(kuò)散到周圍，造成鑄鐵損耗和環(huán)境污染。(4)水流和較大水珠氣化時(shí)在其表面產(chǎn)生氣化隔離層，氣化隔離層會阻止水與鑄鐵的接觸，所以噴淋初始冷卻效果差，為了改善這種不足采用增加冷卻段長度的辦法，這勢必增加了設(shè)備成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于克服上述不足提供一種鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置及含有該冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的可通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，包括水冷卻裝置，水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置，所述的霧化噴吹裝置包括霧化噴頭、噴吹裝置和殼體，進(jìn)水管伸入到殼體內(nèi)，霧化噴頭安裝在殼體內(nèi)的進(jìn)水管上，噴吹裝置是加壓裝置，加壓裝置通過風(fēng)管與殼體連通。上述鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，所述霧化噴頭是旋流霧化細(xì)水霧噴頭、離心霧化噴頭或撞擊霧化噴頭中的任一種。上述鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，所述加壓裝置是中壓或高壓風(fēng)機(jī)。上述鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，所述的殼體的下端設(shè)置喇叭口，進(jìn)水管垂直于殼體軸線設(shè)置。上述鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，霧化噴頭出來的是10_200um的細(xì)小水珠，中壓或高壓風(fēng)機(jī)吹到殼體內(nèi)的風(fēng)速為8-12m/s。上述鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，所述喇叭口上端的殼體內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)。上述鑄鐵機(jī)商效水霧冷卻裝置，在喇叭口下端設(shè)置有回流槽和回水管，回水管垂直于殼體軸線設(shè)置。一種含有鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，包括進(jìn)水管道，至少一排水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置，進(jìn)水管道與霧化噴吹裝置的進(jìn)水管連通。上述含有鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，兩排或者三排水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置。上述含有鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，在進(jìn)水管道前設(shè)置有調(diào)節(jié)控制器ο將本實(shí)用新型水霧冷卻系統(tǒng)設(shè)置在鑄鐵機(jī)鏈帶上方，使喇叭口罩住鑄鐵模，使用時(shí)打開進(jìn)水管，同時(shí)開動風(fēng)機(jī)，風(fēng)速為8-12m/s的強(qiáng)風(fēng)通過風(fēng)管直接吹到殼體內(nèi)的霧化噴頭上，霧化噴頭是旋流霧化細(xì)水霧噴頭，還可以是離心霧化噴頭或撞擊霧化噴頭都能形成40-200um的細(xì)小水珠，這樣從霧化噴頭出來的細(xì)小水珠在強(qiáng)風(fēng)的作用下經(jīng)喇叭口噴吹到鑄鐵模和鑄鐵鏈帶上，從而使細(xì)小水珠包圍鑄鐵模和鑄鐵連帶，在水霧和強(qiáng)風(fēng)的作用下使鑄鐵模迅速降溫。水汽在降溫的同時(shí)還能起到洗滌其周圍的煙霧、降塵的作用，由于噴吹的到鑄鐵模上的水珠在40-200um，鐵水在鑄鐵表面不會爆炸，從而解決了因崩鐵而產(chǎn)生的損耗和環(huán)境污染問題。喇叭口的殼體能夠使高壓細(xì)小水珠均勻噴淋在鑄鐵模上，避免了因噴淋不均勻而造成的鑄鐵模熱脹冷縮的不均勻現(xiàn)象發(fā)生，本實(shí)用新型由于將水流形成細(xì)小水珠或水霧噴吹到鑄鐵模上，用水量大幅減小，起到節(jié)約用水的目的。同時(shí)還設(shè)置有調(diào)節(jié)控制器，可以根據(jù)出鐵量自動控制水流量和對加壓裝置的加壓大小。下表本實(shí)用新型與國內(nèi)常規(guī)噴淋冷卻系統(tǒng)性能對比表，<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>[0018]經(jīng)實(shí)驗(yàn)，本實(shí)用新型噴吹水珠在40_200um之間，接觸鑄鐵和其表面的熱空氣將迅速氣化并被強(qiáng)風(fēng)吹走，使鏈帶與鑄鐵模快速降溫，冷卻速度比一般噴淋系統(tǒng)快100倍，水的降溫效率提高30-50倍，水汽在降溫的同時(shí)起到洗滌其周圍的煙霧、降塵改善設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的作用，能使鑄鐵模及鏈帶壽命大幅提高減少了設(shè)備的維修量，并且生產(chǎn)能力也有所提高，節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保效果明顯，間接減少休風(fēng)時(shí)間，為高爐順利創(chuàng)造了條件。按50米鑄鐵機(jī)計(jì)算每年可節(jié)約水90萬噸冷卻水，每年節(jié)約294噸鑄鐵模(平均每天可節(jié)約鑄鐵模10塊)，每年可節(jié)約鏈帶配件120噸，每年節(jié)約維修時(shí)間(218小時(shí))27.5天。本實(shí)用新型具有高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、節(jié)能等顯著優(yōu)點(diǎn)。更換安裝方便時(shí)間短，對冷卻水要求最低，對水質(zhì)、酸堿度、軟硬度、礦物質(zhì)均無要求，任何水質(zhì)都可以使用，操作簡單，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，體現(xiàn)了完美的“機(jī)合”觀念。最簡單的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，減少了許多維修項(xiàng)目，保證了鑄機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于高效水霧冷卻系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)、工作可靠，可廣泛應(yīng)用于全國鋼鐵公司煉鐵高爐的鑄鐵機(jī)?，F(xiàn)有安裝條件不改變，經(jīng)簡單改造均可安裝新型高效水霧冷卻裝置，若全國有1/3高爐使用“新型節(jié)能鑄鐵?！?，考慮高爐運(yùn)行帶來的效益及節(jié)水、節(jié)能產(chǎn)生的效益，間接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)數(shù)十億元/年。圖1是鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻系統(tǒng)另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻系統(tǒng)的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻系統(tǒng)的第四種結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式如圖1所示的一種鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，包括水冷卻裝置，水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置。所述的霧化噴吹裝置包括霧化噴頭15、噴吹裝置2和殼體4，進(jìn)水管5伸入到殼體4內(nèi)，霧化噴頭15安裝在殼體4內(nèi)的進(jìn)水管5上，進(jìn)水管5垂直于殼體軸線6設(shè)置，所述霧化噴頭15是旋流霧化細(xì)水霧噴頭、離心霧化噴頭或撞擊霧化噴頭中的任一種，噴吹裝置2是加壓裝置，加壓裝置通過風(fēng)管3與殼體4連通，殼體4的下端設(shè)置喇叭口13，加壓裝置可以是中壓風(fēng)機(jī)還可以是高壓風(fēng)機(jī)，這樣進(jìn)入殼體的水流從霧化噴頭霧化形成20-200um的細(xì)小水珠，細(xì)小水珠再在高壓風(fēng)機(jī)的強(qiáng)風(fēng)作用下經(jīng)喇叭口噴吹到鑄鐵模和鑄鐵鏈帶上，殼體內(nèi)的風(fēng)速為8-12m/s，霧化噴頭是旋流霧化細(xì)水霧噴頭，所述喇叭口上端的殼體3內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)7，過濾網(wǎng)7可以將多余未霧化的大水珠再次霧化形成20-200um的細(xì)小水珠。在喇叭口下端設(shè)置有回流槽8和回水管9，回水管9垂直于殼體軸線6設(shè)置，這種結(jié)構(gòu)使得經(jīng)過濾網(wǎng)未霧化完全的大水珠和噴吹到殼體壁上的細(xì)小水珠回流到回水槽，再經(jīng)回水管回收，節(jié)約用水。中壓或高壓風(fēng)機(jī)可以通過風(fēng)機(jī)上的底架1安裝在鑄鐵鏈帶上方的支架上還可以安裝在鑄鐵鏈帶的任何一側(cè)或安裝在鑄鐵鏈帶外的任何地方，通過軟風(fēng)管或者硬風(fēng)管與殼體連通，可以根據(jù)實(shí)際工況安裝或擺放風(fēng)機(jī)的位置。本實(shí)用新型的霧化噴頭還可以用還可以是離心霧化噴頭或撞擊霧化噴頭都能使進(jìn)水管出來的水管形成40-200um的細(xì)小水珠，達(dá)到同樣的目的。本實(shí)用新型的加壓裝置還可以是其他加壓裝置，只要能達(dá)到加強(qiáng)進(jìn)入殼體內(nèi)的風(fēng)速為8-12m/s就可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。如圖2、圖3、圖4和圖5所示的一種含有鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，包括進(jìn)水管道10和支架14，進(jìn)水管道10與水冷卻裝置的進(jìn)水管5連通，將支架14設(shè)置在鑄鐵鏈帶上方，支架14上安裝多排水冷卻裝置，在進(jìn)水管道10前設(shè)置有調(diào)節(jié)控制器11，調(diào)節(jié)控制器與外部進(jìn)水裝置連接，在調(diào)節(jié)控制器11與冷卻裝置之間的管道上安裝有閥門12，至少一排水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置，霧化噴吹裝置可以裝在鏈帶的任何位置，其他位置可安裝常規(guī)噴淋冷卻管16，但霧化噴吹裝置安裝在鏈帶的起始位置，在其他位置可安裝常規(guī)噴淋冷卻管時(shí)的效果效好，同一排的霧化噴吹裝置的殼體安裝在水冷卻系統(tǒng)的支架14上，用同一個(gè)加壓裝置，加壓裝置通過風(fēng)管分別與同一排的每個(gè)殼體連通，這樣用同一個(gè)加壓裝置可以對同一排的每個(gè)殼體內(nèi)的霧化噴頭噴吹強(qiáng)風(fēng)，也可以在每排霧化噴吹裝置的殼體兩側(cè)各設(shè)一加壓裝置，吹到殼體內(nèi)強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速是8-12m/s，霧化噴頭出來的是40-200um的細(xì)小水珠，調(diào)節(jié)控制器與加壓裝置連接，這樣根據(jù)出鐵量的多少調(diào)節(jié)控制器可以控制水流量大小，同時(shí)調(diào)節(jié)控制器還可以控制加壓裝置的壓力輸出大小。還可以用同一個(gè)加壓裝置通過風(fēng)管分別與不同排的殼體連通，或者可以每個(gè)霧化噴吹裝置是一個(gè)霧化噴頭配一個(gè)加壓裝置，只要能過到進(jìn)入每個(gè)殼體內(nèi)的風(fēng)速達(dá)到8-12m/s，都能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。如圖2所示的一種含有鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，有一排水冷卻裝置是霧化噴吹裝置，其他排水冷卻裝置可以是常規(guī)噴淋水管16和直接在進(jìn)水管上安裝霧化噴頭15兩種形式，進(jìn)水管道10分別與水冷卻裝置的進(jìn)水管5、常規(guī)噴淋水管16和霧化噴頭連通。這種冷卻系統(tǒng)還可以一排水冷卻裝置是霧化噴吹裝置，其他排的水冷卻裝置都是常規(guī)噴淋水管。當(dāng)然一排水冷卻裝置是霧化噴吹裝置，其他排的水冷卻裝置是直接在水管上安裝霧化噴頭。如圖3所示，有兩排水冷卻裝置是霧化噴吹裝置，其他排的水冷卻裝置是常規(guī)噴淋水管16，進(jìn)水管道10與水冷卻裝置的進(jìn)水管5和常規(guī)噴淋水管16連通。如圖4所示，有兩排水冷卻裝置是霧化噴吹裝置，其他排的水冷卻裝置是常規(guī)噴淋水管16和直接在進(jìn)水管上安裝霧化噴頭15兩種形式，進(jìn)水管道10分別與水冷卻裝置的進(jìn)水管5、常規(guī)噴淋水管16和霧化噴頭連通。還可以是兩排水冷卻裝置是霧化噴吹裝置，其他排的水冷卻裝置是直接在水管上安裝霧化噴頭。如圖5所示，有三排水冷卻裝置是霧化噴吹裝置，其他排的水冷卻裝置是常規(guī)噴淋水管16，進(jìn)水管道10與水冷卻裝置的進(jìn)水管5和常規(guī)噴淋水管16連通。這種冷卻系統(tǒng)還可以有三排水冷卻裝置是霧化噴吹裝置，其他排的水冷卻裝置是常規(guī)噴淋水管和直接在進(jìn)水管上安裝霧化噴頭相結(jié)合，進(jìn)水管道分別與水冷卻裝置的進(jìn)水管、常規(guī)噴淋水管和霧化噴頭連通。本實(shí)用新型冷卻系統(tǒng)中的水冷卻裝置用的霧化噴吹裝置越多冷卻效果越好。理論上，本實(shí)用新型的冷卻系統(tǒng)中的水冷卻裝置都用霧化噴吹裝置時(shí)，冷卻效果最好。本實(shí)用新型還可以一排、兩排、三排或者多排如下設(shè)置在同一排支架上安裝一個(gè)大殼體，根據(jù)不同工況在殼體內(nèi)橫向伸入1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)或多個(gè)進(jìn)水管，在殼體內(nèi)的進(jìn)水管上安裝霧化噴頭，加壓裝置通過風(fēng)管與大殼體連通，只要吹到每個(gè)霧化噴頭上的風(fēng)速為8-12m/s,霧化噴頭出來40-200um的細(xì)小水珠都能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。本實(shí)用新型的工作原理如下采用合金鋼材料，經(jīng)過設(shè)計(jì)、計(jì)算，水氣含量利用計(jì)算機(jī)模擬工況，采用上述結(jié)構(gòu)，使用時(shí)將加壓裝置插上電，進(jìn)入殼體的水流在加壓裝置的作用下霧化形成細(xì)小水珠，同時(shí)加壓裝置又能夠使細(xì)水珠均勻的吹到鑄鐵模及鏈帶上，熱量分布傳導(dǎo)均勻，從根本上解決了常規(guī)鑄鐵模由于熱量傳導(dǎo)分布不均勻，造成的熱交變應(yīng)力大的現(xiàn)象，改善了由此引起的模具開裂現(xiàn)象。權(quán)利要求一種鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，包括水冷卻裝置，其特征在于水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置，所述的霧化噴吹裝置包括霧化噴頭、噴吹裝置和殼體，進(jìn)水管伸入到殼體內(nèi)，霧化噴頭安裝在殼體內(nèi)的進(jìn)水管上，噴吹裝置是加壓裝置，加壓裝置通過風(fēng)管與殼體連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，其特征在于所述霧化噴頭是旋流霧化細(xì)水霧噴頭、離心霧化噴頭或撞擊霧化噴頭中的任一種。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，其特征在于所述加壓裝置是中壓或高壓風(fēng)機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，其特征在于所述的殼體的下端設(shè)置喇叭口，進(jìn)水管垂直于殼體軸線設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，其特征在于霧化噴頭出來的是10-200um的細(xì)小水珠，中壓或高壓風(fēng)機(jī)吹到殼體內(nèi)的風(fēng)速為8-12m/s。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，其特征在于所述喇叭口上端的殼體內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鑄鐵機(jī)商效水霧冷卻裝置，其特征在于在喇叭口下端設(shè)置有回流槽和回水管，回水管垂直于殼體軸線設(shè)置。8.一種含有鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，包括進(jìn)水管道，其特征在于至少一排水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置，進(jìn)水管道與霧化噴吹裝置的進(jìn)水管連通。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含有鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，其特征在于兩排或者三排水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的含有鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，其特征在于在進(jìn)水管道前設(shè)置有調(diào)節(jié)控制器。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置及含有該冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，涉及一種鑄鐵機(jī)水冷卻系統(tǒng)，鑄鐵機(jī)高效水霧冷卻裝置，包括水冷卻裝置，水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置，所述的霧化噴吹裝置包括霧化噴頭、噴吹裝置和殼體，進(jìn)水管伸入到殼體內(nèi)，霧化噴頭安裝在殼體內(nèi)的進(jìn)水管上，噴吹裝置是加壓裝置，加壓裝置通過風(fēng)管與殼體連通。含有該冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)，包括進(jìn)水管道，至少一排水冷卻裝置的噴淋裝置是霧化噴吹裝置，進(jìn)水管道與霧化噴吹裝置的進(jìn)水管連通。本實(shí)用新型噴吹水珠接觸鑄鐵和其表面的熱空氣將迅速氣化并被強(qiáng)風(fēng)吹走，使鏈帶與鑄鐵?？焖俳禍兀诮禍氐耐瑫r(shí)起到洗滌其周圍的煙霧、降塵改善設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的作用。文檔編號B22D30/00GK201552296SQ200920224199公開日2010年8月18日申請日期2009年10月16日優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日發(fā)明者宋亞軍,李良占,潘學(xué)安申請人:漯河市景恒冶金機(jī)械有限公司