高炉冷却设备

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1、4.2高炉冷却设备（l）保护炉壳。（2）对耐火材料的冷却和支承。（3）维持合理的操作炉型。（4）促成炉衬内表面形成渣皮，代替炉衬工作，延长炉衬寿命。4.2.1冷却设备的作用冷却介质：水——水冷空气——风冷汽水混合物——汽化冷却2.对冷却介质的要求：（1）有较大的热容量及导热能力；（2）来源广、容易获得、价格低廉；（3）介质本身不会引起冷却设备及高炉的破坏。4.2.2冷却介质水的硬度：指每m3水中钙、镁离子的摩尔数。根据硬度不同，水可分为三类：软水：硬度<3mol/m3硬水：硬度在3～9mol/m3极硬水：硬度>9mol/m3水的软化处理：就是将Ca2+、Mg2+离子除去，通常用Na+

2、阳离子置换。冷却水：普通工业用水；软化水；纯水两种：外部冷却：向炉壳外部喷水冷却。★内部冷却：将冷却介质通入冷却设备内部进行冷却。包括冷却壁、冷却板、板壁结合冷却结构、炉身冷却模块及炉底冷却等。4.2.2.2高炉冷却设备适用于小型高炉，对于大型高炉，在炉龄晚期冷却设备烧坏的情况下使用。炉身和炉腹部位装设有环形冷却水管，距炉壳约100mm，水管上朝炉壳的斜上方钻有若干φ5～φ8mm小孔，小孔间距100mm。一.外部喷水冷却冷却壁设置于炉壳与炉衬之间，有光面冷却壁和镶砖冷却壁两种。基本结构图:二.冷却壁冷却壁基本结构a－渣铁口区光面冷却壁；b－镶砖冷却壁；c－上部带凸台镶砖冷却壁；d－中

3、间带凸台镶砖冷却壁1.光面冷却壁（1）结构:在铸铁板内铸有无缝钢管。无缝钢管为φ34×5mm或φ44.5×6mm，中心距为100～200mm的蛇形管。（2）应用部位：炉缸和炉底部位冷却。风口区冷却壁的块数为风口数目的两倍；渣口周围上下段各两块，由四块冷却壁组成。（3）冷却壁尺寸：光面冷却壁厚80～120mm，宽度为700～1500mm，高度一般小于3000mm。圆周冷却壁块数最好取偶数；（4）安装：①同段冷却壁间垂直缝为20mm；②上下段间水平缝为30mm；③上下两段竖直缝应相互错开；④光面冷却壁与炉壳留20mm缝隙，用稀泥浆灌满；⑤与砖衬间留缝100～150mm，填以碳素料。2.镶

4、砖冷却壁镶砖冷却壁就是在冷却壁的内表面侧（高炉炉衬侧）铸入或砌入耐火材料，耐火材料的材质一般为粘土质、高铝质、碳质或碳化硅质砖。镶砖冷却壁厚度为250～350mm。（1）冷却部位：用于炉腹、炉腰和炉身下部冷却，炉腹部位用不带凸台的镶砖冷却壁。普通型、上部带凸台型和中间带凸台型。（4）凸台冷却壁的优点：①凸台部分除起冷却作用外，还起到支撑上部砌砖的作用；②延长炉衬寿命。中间带凸台的冷却壁更优越。（3）结构型式：（2）安装：镶砖冷却壁紧靠炉衬。（5）新日铁第三代和第四代冷却壁：结构见图新日铁第三代和第四代冷却壁a－第三代冷却壁；b－第四代冷却壁主要特点：①设置边角冷却水管；②采用双层冷却

5、水管；③加强凸台部位的冷却强度，采用双排冷却水管冷却；④第四代冷却壁的炉体砌砖与冷却壁一体化。①冷却壁安装在炉壳内部，密封性好；②冷却均匀，侵蚀后炉衬内壁光滑。4.缺点：消费金属多、笨重、冷却壁损坏后不能更换。3.冷却壁的优点：冷却板厚度70～110mm，内部铸有φ44.5×6mm无缝钢管。1.冷却部位：用在炉腰和炉身部位。三.冷却板（又称扁水箱）①上下层间距500～900mm，同层间距150～300mm，呈棋盘式布置，炉腰部位比炉身部位要密集一些。②冷却板前端距炉衬设计工作表面一砖距离230mm或345mm。2.安装：3.六室双通道结构铜冷却板：（1）结构：采用隔板将冷却板腔体分隔

6、成六个室，即把冷却板断面分成六个流体区域，并采用两个进、出水通道进行冷却。示意图：双进6路冷却板①适用于高炉高热负荷区的冷却，可以采用密集式的布置形式。②冷却板前端冷却强度大，不易产生局部沸腾现象；③当冷却板前端损坏后可继续维持生产；④双通道的冷却水量可根据高炉生产状况分别进行调整。（2）特点：⑥能维护较厚的炉衬，便于更换，重量轻、节省金属。（3）缺点：冷却不均匀，侵蚀后高炉内衬表面凸凹不平。⑤铜冷却板的铸造质量大大提高；为了缓解炉身下部耐火材料的损坏和保护炉壳，采用冷却板和冷却壁交错布置的结构形式。四.板壁结合冷却结构板壁交错布置结构1.结构：铜冷却壁是在轧制好的壁体上加工冷却水通

7、道，并且在热面设置耐火砖。铜冷却壁与铸铁冷却壁特性的比较见表五.新型冷却壁——铜冷却壁铜冷却壁与铸铁冷却壁特性比较表2.铜冷却壁的特点：（l）铜冷却壁具有导热率高，热损失低的特点；（2）利于渣皮的形成与重建；（3）铜冷却壁的投资成本。①单位重量的铜冷却壁冷却的炉墙面积要比铸铁冷却壁大1倍；②铜冷却壁前不必使用昂贵的或很厚的耐火材料；③使用铜冷却壁可将高炉寿命延长至15～20年。1.结构：炉身冷却模块是指将厚壁（14～16mm）把手型无缝钢管作为冷却元件直接