高炉风口区安全供水控制阀的设计与应用.pdf

技术改造与改进 第2 8 卷2 0 1 0 年第4 期 总第 1 4 8 期 高炉风 口区安全供水控制阀的设计与应用 胡予秋童静刘晓娟 安 阳钢铁 集团有限责任公司 安 阳4 5 5 0 0 4 摘要从安钢 高炉风 口区安 全供水 改造 方式 ， 简要介 绍 了一种新 型低 水损调 压控 制 阀在“ 风 口小套冷却 水加压装置” 中的成功应用。 关键词风 口小套低水 损调 压控制 阀 1 概 况 安钢炼铁厂有高炉 9座 ， 其 中 1 号～ 5 号为 3 5 0 m 高炉 ， 6 号 ～7 号 为 4 5 0 m 高炉 ， 8号为 2 2 0 0 m 高炉 ， 9 号 为2 8 0 0 m 高炉 。1 号 ～7 号高炉冷却方 式采用开路循环水 系统 ， 吨铁耗水量在 5 0 m ’ 左右 ， 泵站供水压力为 0 ． 5 MP a ， 但到各高炉风 口平 台处 压力仅 为0 ． 1 9 MP a ， 供水长期处于低压运行 。高炉 操作规程要求， 风口区供水压力应大于风压0 ．0 8 ～ 0 ． 1 MP a ， 1 ～5 号 高炉风压 为 0 ． 1 7 MP a ， 因此 两压差 仅为 0 ． 0 2 MP a 。多年来一直影响高炉风压的提高 、 用水量的调控和风 口带的安全操作 。 目前 国内外 的大部分高炉均采用分压供水设计 ， 即风 口区高 压 供 水 0 ． 5 MP a ， 炉 体 冷 却 壁 区 常 压 供 水 0 ． 3 M P a 左右 。在泵站没有改造可能 的情况下 ， 鉴于生产需要 ， 2 0 0 6 年 8 月份 ， 在原系统基础上改 造设计了“ 风 口小套加压冷却装置” 。 2 工艺 要 求 “ 风 口小套冷却水加压装置” 是将高炉上部的 炉身冷却回水， 收集至风口平台水箱， 经水泵加压 后供 l 2 或 1 4 个风 口小套使用。加压后风 口小套 的压力可 由原来的0 ． 1 9 MP a 提高到0 ． 5 5 Mp a 左右 ， 此举 可 节水 约 1 8 0 m ／ h ， 同时 小套 寿命 可 提高 一 倍 。小套冷却对供水的安全性要求较高 ， 在高炉 生产过程 中冷却用水不能 中断 ， 且供应压力不能 低于风压 ， 否则可能烧坏风 口套 ， 造成煤气倒窜安 全事故 ， 引起高炉休风停产。基于安全考虑， 设计 安装了两台高压水泵， 正常情况下 ， 两台泵连锁， 一 用一备 。在新设计 的高压和原常压供水系统之 间应有一种低水损的阀门进行 自动快速转换 ， 即 在高压供水时 ， 阀门处于关 闭状态 ； 在高压系统出 现故障时 ， 该 阀可 自动快速 开启 并与原常压供水 系统连通 ， 从而保证各风 口小套用水不间断。 3 阀门工作原理及特点 考虑常规止 回控制 阀门一般水损预 留量 阀 前后压差 在 O ． 0 5 MP a 左右 ， 而系统 中供水 常压与 高炉供风压力仅差0 ． 0 2 MP a 以下 ， 为防止供水意外 即在 系统转换 的短 时间内出现风压大于水压现 象 影响高炉生产 ， 设计 了一种小阻力 自动调压控 制阀， 实际应用效果 良好 。 1 阀门工作原理 该调压控制阀分主阀和辅 阀 两部分 ， 主 阀工作原理见图 1 ， 当阀后压力下 降到 辅 阀设定压力时 ， 辅阀开启 ， 主阀上腔压力通过辅 阀泄至阀外 ， 下腔进水 ， 膜片上移主阀开启 ， 形成 旁路补水 。相反当阀后压力上升至辅 阀设定压力 时 ， 辅阀关闭 ， 主阀上腔压力通过阀后进水辅 管补 水 ， 压力升高 ， 主 阀下腔排水 ， 主阀膜 片下移 主阀 关 闭 ， 形成正常管路工作 。且 主阀上腔表压可泄 为零 ， 主阀完全开启 ， 不克服上腔膜 片压力 ， 水损 最小 。 图 1 主阀接管示意 1 一 针阀 ； 2一 压 力表 ； 3一 球 阀 一 51 第2 8 卷2 0 1 0 年第4 期 总第 1 4 8 期 技术改造与改进 桥式起重机大车啃轨现象分析及改进 赵刚 唐钢 第二钢 轧厂 张海生 唐 山0 6 3 0 1 0 摘要经长时间总结、 摸 索使用和维修 经验 ， 提 出解决大车车轮 啃轨现 象的改进措施并应用到 实际 ， 效果 明显。 为降低 维修频率 、 设备 维修成本和劳动强度起到 了显著作用。 关键词桥式起重机 大车车轮 轨道 啃轨 第 二钢轧 厂年产 钢材 4 0 0万 t ， 共 有 吊车 5 4 台。因建厂早 ， 厂房立柱和大车轨道都已老化 ， 对 起重机设备造成很大影响。原料车间和退火车间 的吊车大车行走时啃轨严重， 造成设 备故障经常 发生 ， 增加了备件消耗和维修_丁作量 ， 影 响了该车 间的正常生产。针对这一现象从理论上进行 了分 析 ， 提出了改进措施 。改进后设备运行正常 ， 设备 事故 、 故障停机率大大降低 ， 保证 了车间的正常生 产 1 判定啃轨的依据 桥式起 重机为有轨运行 ， 起重机轨道是用来 支承起重机的全部重量 ， 保证设备正常 、 定向运行 的， 选用桥式起重机轨道应满足 以下技术条件 ① 轨顶表面能承受车轮的挤压力 ； ②轨底有一定 的 宽度以减轻对基础的压力； ③应有良好的耐磨性。 起重机在运行 中， 由于多种原因常出现车轮 轴 向移动或轴 向歪斜 ， 从 而使车轮与轨道侧面接 触摩擦 ， 受到轨道的约束。在约束运行时， 与轨道 的接触状态如图 1 所示 ， 这时车轮与钢轨有两个接 触点 A点在踏面上称为承载点 ， B点在轨道 的过 度圆弧处称为导向点。这种接触方式造成了车轮 缘及轨道的侧面摩损 ， 这种现象习惯上称啃轨。 第二钢轧厂两个车间的起重机大车行走时发 出吭吭声 ， 可见轨道侧 面有斑 痕 ， 轨 道顶面有点 斑 ， 车轮轮缘内侧有亮斑。起重机运行时， 在短距 离内， 轮缘与轨道间隙有明显的改变 ， 根据这个状 盘 啊 嘧 、 靖 、 H啊 、 蛞盼蹄蠕、 鞲 石叶 矗 、 ＼ 亡苛 、 蛤、 蠕、 蠕嗡靖 、 ＼ 蜗 2 阀门特点 此阀是在水泵控制阀的基础上做 了一些技术改进 ， 并加上特殊设计 的辅阀构成 ， 本 身具有多功能水 泵控制 阀的一切优点 ， 即双腔控 制 、 阀门开关速度可调 、 运行平稳和无水锤。同时 由于主辅阀 自身 的特殊构造 ， 无需借助 电动或气 动等其他方式 ， 通过前后水力条件 的 自动反馈实 现启 闭。更突出的特点是由于上腔表压为零 ， 阀 板重力处于提升状态 ， 主阀水损很小， 以D N 2 0 0 mm 口径阀门为例， 其主阀水损小于O ．O 0 7 M P a ， 远小于 0 ．0 5 M P a ， 符合了工艺对该阀门低水损的要求。 3 阀门的应用 在 4 号高炉“ 风 口小套冷却 水加压装置” 设计 中， 将该阀安装在高压与常压两 系统之间的连通管上 ， 调试时， 先将阀门各处按设 定情况调好 ， 然后开高压泵， 在正常使用高压系统 的情况下 ， 高压侧供水压力 0 ． 5 5 MP a ， 低压侧 0 ． 1 9 MP a ， 此时阀门处于关闭状态 ； 停泵后 ， 高压侧压力 一 5 2 一 下降并平稳过渡到0 ． 1 9 MP a ， 说明在风口区使用压 力下降到与常压系统接近 的设定值 时， 阀已 自动 快速开启 ， 保证 了风 口使用压力一直不小于常压 系统供水压力。当再一次启动高压泵时， 高压侧 压力上升平稳 ， 低压侧压力表没有任何变化 ， 说 明 在管 网压力上升到大 于常压时 ， 该 阀门不需任何 外界动力可 自动关闭 ， 从而完成两系统之 间的快 速切换 。保证 了“ 风 口小套冷却水加压装置” 的安 全运 行 4 结束语 目前低水损 阀门较少 ， 许 多供水系统的事故 水源一般均采用市政供水或水塔供水 ， 此类水源 压力有 限， 需低水损 阀门控制 。该阀门可推广应 用于设备应急补水 、 设备应急冷却用水和化工工 艺应急用水等系统 。 2 0 0 9 - 0 7 - 0 5 收稿