可满足高炉严格使用要求的高性能MTT金属管铸铜冷却壁

高炉冷却壁发布: 2016-01-05 15:43 来源: 网络专业资料。

高炉冷却壁高炉冷却壁摘要:冷却壁是高炉重要的冷却设备,直接影响高炉炉体的使用寿命。

本文综述了国内外冷却壁的制备技术...高炉冷却壁摘要：冷却壁是高炉重要的冷却设备，直接影响高炉炉体的使用寿命。

本文综述了国内外冷却壁的制备技术、应用及其发展概况，分析了铸铁冷却壁、钢冷却壁和铜冷却壁的特点，并探讨了高炉冷却壁的未来发展趋势。

1. 前言高炉冷却壁是高炉内衬的重要水冷件，安装在高炉的炉身、炉腰、炉腹、炉缸等部位，不但承受高温，还承受炉料的磨损、熔渣的侵蚀和煤气流的冲刷，必须具备良好的热强度、耐热冲击、抗急冷急热性等综合性能。

冷却壁能有效地防止炉壳受热和烧红，高炉内衬砖被烧蚀后主要靠渣皮保护冷却壁本身，并维持高炉的安全生产。

因此，冷却壁的材质及性能好坏决定其工作寿命乃至高炉炉身的寿命。

国内外钢铁企业的生产情况证明，高炉长寿的关键之一是实现冷却壁的长寿[1，2]。

因而提高冷却壁的质量和使用寿命是高炉长寿的1个重要研究课题。

从20世纪70年代开始，西方一些发达国家对高炉冷却壁进行了大量的研究及材质的更新。

目前国外先进高炉的寿命可达15年以上，有的达20年以上，最近大修的部分高炉已将长寿目标定为30年[3]。

我国对冷却壁的制造、应用技术研究始于20世纪80年代中期，20多年来我国高炉冷却壁技术取得了长足的进展，但高炉冷却壁的设计研究和制作工艺与高炉长寿的目标还有一定的差距。

目前我国很多高炉一代炉役无中修寿命低于10年，仅少数高炉可实现10～15年。

高炉寿命的总体水平与国外先进水平相差较大[4]。

本文旨在总结国内外高炉冷却壁的制备技术和应用现状，分析各类冷却壁的特点，探讨未来高炉冷却壁今后的发展趋势。

2. 高炉冷却壁的种类、特点及其制备技术冷却壁是高炉的关键部件，在高温状态下工作，工作条件恶劣。

其破坏形式是在高温交变热应力作用下引起开裂漏水，使高炉被迫停炉大中修。

行业标准《高炉冷却壁用铜板》（送审稿）编制说明一、工作简况：高炉冷却设备是炼铁高炉炉体结构的重要组成部分，而冷却壁则是高炉冷却设备的关键部件之一，其性能的优劣，直接制约着炼铁高炉的一代炉龄。

自上世纪七十年代末，欧洲开始研制铜冷却壁，世界上最早研制铜冷却壁的是德国的MAN.GHH公司，他们在蒂森公司Hamborn 4号高炉（2100m3）的炉身下部试用了两块轧制钻孔铜冷却壁。

从1979年8月到1988年7月，历时9年，停炉后发现铜冷却壁状态良好，肋高（60mm）侵蚀最多处仅为3毫米。

于是从九十年代开始，欧洲的高炉逐步普及了这项技术。

1999年我国高炉开始推广采用铜冷却壁，2001年5月，武汉钢铁公司1#高炉成为中国第一座应用铜冷却壁的高炉。

铜冷却壁应用于炼铁高炉，主要安装在高炉炉身下部、炉腰、炉腹部位，取代铸铁冷却壁。

利用铜优良的导热性能，形成稳定的渣皮保护层，从而大大改善了高炉最薄弱环节的运用条件，使高炉一代炉役的寿命可以至少延长一倍，这也将最终为炼铁高炉企业带来良好的经济效益。

铜冷却壁由于其导热性好、冷却效果好、抗热振性能好、热承载能力大的特点，在全球钢铁企业中得到广泛的应用。

与铸铁壁相比，铜冷却壁板的优势在于：1、材质优良，组织致密，导热性优良是铸铁的10倍；2、加工优势，轧制厚铜板钻孔焊接避免铸造工艺引起的巨大热阻，综合导热系数是球墨铸铁的45倍；3、冷却均匀性和导热性好，抗热冲击能力强；4、厚度小，一般80～120mm，可大幅缩小与铸铁壁的成本差，并可增加高炉的有效容积；5、不用昂贵的耐火材料可节约大笔筑炉费用。

铜冷却壁主要靠渣皮保护，耐火材料的作用是在装炉和开炉初期保护铜冷却壁。

6、热损失也比铸铁冷却壁减少50%以上。

由于铜冷却壁的导热能力高，造就壁体热面超低温条件，有利快速稳定结渣，形成“永久炉衬”。

保护铜壁不受磨损，又减少热量流失，为高炉长寿创造条件。

中铝洛铜依托从美国引进的无氧铜炉组和国内最大的宽板轧机，生产的铜冷却壁，供给洛阳铜宝、山东鲁宝、汕头华兴等铜冷却壁加工厂家使用，加工出的铜冷却壁已被应用在首钢2＃、武钢3＃、鞍钢7＃等大型钢铁企业的高炉上，产品质量安全可靠。

唐山xxxx钢铁有限公司3#高炉大修工程冷却壁安装及吊盘使用施工方案中国二十二冶集团市政工程公司xxxx项目部xxxx/2/26工程简介：1.1工程名称：唐山xxxx钢铁有限公司3#高炉大修工程1.2工程地点：唐山市丰润区1.3建设单位：唐山xxxx钢铁有限公司1.4设计单位：唐山钢铁设计研究院有限公司1.5监理单位：唐山三环工程建设监理有限公司1.6工程主要内容：1.6.1高炉冷却壁：冷却壁共有15段，该设计无炉喉缸砖，总计513块。

单块最小重量为1725Kg,最大重量为6281Kg，总重量1323.316t。

该冷却壁与常规冷却壁安装方式不同，1-4带光板冷却壁采用外部螺栓连接，冷却壁上为车制螺孔直接用于螺栓连接；5-12带镶砖冷却壁为无螺栓连接，采用冷却水管套管与炉壳外壁焊接连接；13-15带镶砖冷却壁，连接方式与1-4带相同。

冷却壁底标高为5.145米，顶标高为33.500米。

2、施工机具一览表2.施工前准备工作2.1进行技术交底，下达施工工艺、质量要求、进度计划、安全措施等。

2.2准备吊装机械、运输车辆、吊装索具和其它机具2.3待开始安装冷却壁时先将吊盘挂好。

2.4校对炉皮开孔与冷却壁的尺寸：用经纬仪在炉壳内分出十字线，（0°、90°、180°、270°）并对开孔的几何尺寸和角度进行校对。

2.5冷却壁的打压和通球试验均在厂家出厂前进行，现场检查合格证和厂家打压通球试验记录，合格后方可接收。

2.6冷却壁安装前在现场进行试压和通球，试验合格经甲方、监理签字后才可以安装3.吊盘的制作及使用吊盘作为安装冷却设备最重要的工具，其安全性和实用性是最主要的功能。

本吊盘主要用于高炉冷却壁的安装，在炉壳开始安装时，也可用于炉壳内焊缝的焊接和风口的安装、校验。

当冷却壁安装完毕即降至炉底拆除。

3.1.吊盘的制作吊盘采用措施料在现场制作。

因吊盘是高炉安装的重要部件，关系到施工人员的生命安全，特本着安全第一的原则，参照以往施工经验，加大安全系数制作。

高炉冷却壁安装方案首先，对于高炉冷却壁的材料选择，主要考虑其具有良好的耐热性能和耐腐蚀性能。

常用的材料有陶瓷材料、耐火浇注材料等。

在选择材料时要考虑到冷却壁所处环境的温度、气体组成以及不同部位的磨损情况等因素。

其次，对于冷却壁的安装技术，主要有耐候砌筑、浇注、砖衬和焊接等方法。

根据高炉冷却壁的不同部分，选择不同的安装技术。

在冷却壁的底部和高温区，可以使用耐候砌筑和浇注技术，以提高冷却壁的整体强度和耐蚀性。

而在较低温区，可以采用砖衬或焊接等技术，以提供冷却壁的局部维护性。

此外，为了提高冷却壁的寿命和工作效率，还需要采取一系列的保护措施。

首先是冷却系统的设计，通过合理布置冷却壁内部的导流管和冷却水流量，来保证冷却壁的均匀冷却，并防止冷却壁过热。

其次是定期检查冷却壁的磨损情况，在发现磨损较严重的地方及时进行修补和更换，以延长冷却壁的寿命。

另外，可以在冷却壁表面涂覆一层保护层，以提高冷却壁的耐腐蚀性和耐磨性。

在冷却壁的安装过程中，需要注意以下几点。

首先是施工环境的控制，要确保安装现场的整洁和通风良好，避免灰尘和有害气体对冷却壁材料的影响。

其次是安装方法的选择，要根据冷却壁的结构和材料特性，选择合适的安装工艺，确保冷却壁的安装质量。

另外，还要注意施工期间的安全措施，确保施工人员的人身安全。

总之，高炉冷却壁安装方案需要综合考虑材料选择、安装技术和保护措施等多方面因素。

只有合理选择材料、采用合适的安装技术，并加强冷却壁的保护措施，才能确保冷却壁的长期稳定运行和高效工作。

冷却壁是炼铁高炉炉体的主要冷却设备，多年来一直采用灰铁和球墨铸铁作为主要材质。

近年来，随着高炉炼铁冶炼强度的提高，高炉炉腹、炉腰、炉身下部炉况复杂温度高，铸铁冷却壁由于内铸冷却水管与冷却壁本体之间存在防渗碳涂料涂层和气隙，影响了铸铁冷却壁的综合导热能力，已经不适应该部位冷却壁冷却强度的需求。

铜冷却壁以其本质导热系数高的优势而得到了应用，但是，由于其成本高和制造方面的某些缺陷而使其推广受到限制。

目前，除特大型高炉在炉腹、炉腰、炉身下部使用铜冷却壁外，中大型高炉均以铸钢冷却壁为主。

铸钢冷却壁冷却水管与本体无气隙、无防渗碳涂层，其综合导热能力高于铸铁冷却壁2倍以上，能够满足该部位高炉冷却强度的需求。

目前大中型高炉炉腹、炉腰、炉身下部无论是新建还是大修，铸钢冷却壁得到了越来越多的应用。

铸钢冷却壁一般单块重量在2~3t左右，外形结构、尺寸根据炉型和设计风格不同而不同，因此冷却壁属于典型的非标大件。

铸入冷却壁本体的冷却水管与高炉冷却水循环系统联接，高炉传出的热量通过冷却壁本体传给内铸冷却水管，再由冷却水带出，从而实现冷却壁对高炉炉体的冷却作用。

因此，保证铸钢冷却壁的材质质量和内铸冷却水管与本体的熔合率是生产铸钢冷却壁的关键所在。

生产铸钢冷却壁的传统工艺方法有两种：一是采用水玻璃砂木模造型，另一种是碱性酚醛树脂砂木模造型。

水玻璃砂造型工艺用砂量大，旧砂再生困难，铸件清理工作量大；树脂砂生产铸钢件对树脂质量要求严格，要严格控制树脂的关键指标，如果控制不好铸件表面极易出现气孔等铸造缺陷，且生产成本较高。

消失模工艺是一种特种铸造工艺技术，在中小型铸件生产中已得到较广泛的应用，在实践中消失模铸造的优势也得到了充分的体现。

但是，对大型非标大件消失模铸钢件铸造还没有成熟的经验，经过理论分析和试验验证，笔者认为采用消失模工艺生产铸钢冷却壁是可行的。

在试制前期我们对三种工艺铸造成本进行了比对。

水玻璃砂、树脂砂、消失模铸造的主要原辅材料的生产成本见表1。

凤钢450m³高炉冷却壁技术协议甲方：辽宁省凤城市凤辉硼业有限公司乙方：河北宣化钢铁机械制造有限责任公司一、设备技术参数与供货范围1、第一段至第四段冷却壁A、图号SF450.6备8-5至SF450.6备8-7B、按图纸要求及冷却壁设备制造技术条件制造C、冷却壁外形尺寸必须按负公差制造，安装孔按正公差制造D、材质HT150 吊环材质20热电偶保护管、套管蛇形管材质为10管帽材质为KTH300-0.62、第五段至第十九段冷却壁A、图号SF450.6备8-21至SF450.6备8-101B、按图纸要求及冷却壁设备制造技术条件制造C、冷却壁外形尺寸必须按负公差制造，安装孔按正公差制造D、材质HT400-18 吊环材质20热电偶保护管、套管、蛇形管材质为10管帽材质为KTH300-0.6E、数量：336块F、总重量：346.5432吨（其中碳化硅捣料为52.252吨）3、第一层至第十一层冷却版A、图号SF450.6备8-104 SF450.6备8-106B、按图纸要求及冷却壁设备制造技术条件制造C、冷却板外形尺寸必须按负公差制造D、材质Q235E、数量：198块F、总重量：29.42764、冷却箱套1、冷却箱套2A、图号SF450.6备8-105 SF450.6备8-107B、按图纸要求制造C、冷却板外形尺寸必须按正公差制造D、材质Q235AE、数量：198块F、总重量：6.228二、附件及资料1、材质报告单2、出厂合格证3、发货清单三、制造验收标准1、要求铸件表面平整光滑，不得有弯曲变形。

2、铸件没有明显铸造缺陷，表面不允许有夹沙、裂纹气孔、砂眼等缺陷。

3、为铸造圆角均为R54、结构件焊接要求：焊缝厚度不低于相关最薄件。

5、按JB/T5000.4-1998《铸铁件通用技术条件》制作验收。

6、冷却壁验收分两次进行。

第一次为出厂前的验收，包括：通球试验和严密性试验；第二次验收为安装前的验收，包括：严密性试验及外表有无运输损坏验收。

第17卷第4期2007年4月 中国冶金 China Metallurgy Vol.17,No.4 Apr.2007基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50332010),国家863计划资助项目(2002AA334080),“十五”国家科技攻关资助项目(2003BA612A 218)和教育部科学技术研究重点资助项目(03020)作者简介:毕松梅(19832),女,硕士; E 2m ail :bisongmei @ ; 修订日期:2006212228高炉炉体冷却壁综述毕松梅1,2,　聂桂秋2,　徐利华1,2,　成志飞2,1,　白纪周2,1(1.北京科技大学材料学院,北京100083;2.郑州华宇耐火材料集团公司,河南巩义451251)摘　要:为提高高炉寿命,高炉冷却壁得到越来越广泛的应用。

介绍了铸铁冷却壁、铸钢冷却壁、铜冷却壁和非金属冷却壁等几种冷却设备,并对其各自的优缺点进行了分析。

关键词:高炉;冷却设备;冷却壁中图分类号:TF066.7 文献标识码:A 文章编号:100629356(2007)0420015204Summ arization of BF Cooling W allB I Song 2mei 1,2,　N IE Gui 2qiu 2,　XU Li 2hua 1,2,C H EN G Zhi 2fei 2,1,　BA I Ji 2zhou 2,1(1.School of Materials ,University of Science and Technology Beijing ,100083,China ;2.Huayu Fireproofing Company in Zhengzhou ,G ongyi 451251,Henan ,China )Abstract :BF cooling wall was widely used in practice in order to improve BF life.Advantage and disadvantage of cast iron cooling wall ,cast steel cooling wall ,copper cooling wall and non 2metallic cooling wall were analyzed.K ey w ords :blast f urnace ;cooling equipment ;cooling wall 在世界钢铁生产中,由高炉冶炼的生铁占总产铁量的97%以上,尽管直接还原和熔融还原技术有了很大的发展,但其生产能力还不能满足需要,21世纪还是以高炉炼铁为主[1]。

高炉各部位使用的耐火材料（1）炉缸炉缸的主要作用之一是安全地容纳铁水，炉缸耐火材料在温度大于1500℃时，必须保持足够的稳定。

因而炉缸炉底部位要选用抗铁水渗透、熔蚀性好、抗碱金属侵蚀、导热性好的炭砖，可用热压小块碳砖取代大块碳砖，或在碳砖上面砌筑陶瓷环，陶瓷杯材料主要技术性能碱表1。

另外，半石墨产品已经用于炉缸、炉墙。

半石墨砖具有较强的应力吸收特性和较高的导热性，可以大大减少耐火材料炉衬的径向温度梯度。

表1国外新建及新近大修的大型高炉炉底、炉缸结构形式主要有以下几种：在炉底炭块上砌陶瓷垫材料，炉缸采用热压小块碳砖；典型的陶瓷杯结构，炉底碳砖上砌莫来石砖，炉缸侧壁砌筑刚玉质大型预制块或塞隆结合刚玉砖，炉缸砌筑优质碳砖或微孔碳砖；炉底、炉缸耐火材料主要采用大块碳砖，石墨碳化硅砖和大块碳砖的主要技术性能见表2.关键部位采用微孔或超微孔碳砖，炉底碳砖上砌1~2层陶瓷砖。

表2（2）风口区和炉腹风口区和炉腹是高炉内温度最高的区域。

风口前产生的高温煤气以很高的速度上升，其温度在1600℃以上。

1450~1550℃的高温铁水和炉渣经炉腹流向炉缸，各种冶金反应在这个区域剧烈进行，这个区域要求耐火材料耐高温、耐炉渣的侵蚀、抗碱性好、抗二氧化碳和水的氧化。

用于这个部位的耐火材料有：刚玉砖、铝碳砖、热压半石墨碳砖、SiC砖、Si3N4结合SiC砖、Sialon结合SiC砖、Sialon结合刚玉砖。

现在SiC系列砖表现出了较长的使用寿命。

（3）炉腰和炉身下部炉腰的炉身下部是高炉软熔带根部所在位置，这里温度高，但形不成渣皮或形不成稳定的渣皮“自我保护”。

耐火材料经受剧烈的温度波动、初成渣的侵蚀、碱金属、锌的侵蚀、高温煤气流的冲刷、下降炉料的磨损、二氧化碳、水的氧化、一氧化碳的侵蚀等，要求耐火材料热震稳定性好、耐高温、抗碱性好、抗胡渣侵蚀能力强、抗氧化、耐磨、导热性号。

曾用于该部位耐火材料有高铝砖、刚玉砖、铝碳砖、SiC砖、Si3N4结合SiC砖、Sialon结合SiS砖、热压石墨碳砖、半石墨碳-碳化硅砖、Sialon结合刚玉砖等。

目录一、冷却壁安装概述 (1)二、施工工艺流程及操作要点 (1)三、施工材料与设备 (10)四、质量控制 (10)五、安全措施 (10)六、环保措施 (11)一、冷却壁安装概述1.1概述新3#高炉是钢铁节能技术减排改造项目，本工程工程量大、技术要求高、牵涉专业多、施工难度大、质量标准高、施工工期紧，其中冷却壁设备安装数量多、吨位大、工序复杂，为尽量缩短施工工期，安全优质按时完成该项施工任务，特制订本《冷却壁安装施工方案》。

本座高炉炉身第1~5段采用灰铸铁〔HT200〕冷却壁。

其中第1段43块；第2段42块；第3段42块；第4段42块；第5段26块。

第6~8段采用铜冷却壁，每段各42块。

第9~15段采用球墨铸铁〔QT400-20〕冷却壁。

其中第9段40块；第10段38块；第11段36块；第12段34块；第13段32块；第14段30块；第15段为“C”型冷却壁，共36块。

二、施工工艺流程及操作要点〔见工艺流程图2.1-1图〕工艺流程图铜冷却壁的主要安装流程：吊装前旋入定位销、套入水管护套密封胶圈→铜冷却壁安装就位→旋入固定螺栓〔第7段的固定螺栓可在吊装前预装〕→套入固定螺栓斜垫片、平垫片、预紧螺母→调整铜冷却壁正确位置→扭紧螺母→固定螺栓与螺母、螺母与垫片、垫片与炉壳焊接→套入定位销焊接板—定位销与焊接板、焊接板与炉壳焊接→旋入测温管、套入焊接板、测温管与焊接板、焊接板与炉壳焊接→堵塞铜冷却壁之间的纵向和周向间隙→炉壳与铜冷却壁之间空隙灌浆→检查并清除外炉壳浆液溢出料→焊接螺栓密封罩→焊接波纹补偿器。

铸铁冷却壁安装应遵循以下要求1、冷却壁运到现场安装前，应将冷却壁分类摆放，进行外观检查，并按设计文件要求对冷却壁逐块进行通球试压检验，符合要求后才能开始制作样板。

2、用经纬仪在炉壳内分出十字线〔0°、90°、180°、270°〕，先保证冷却壁在炉壳内1/4范围匀布，再扩展到一周匀布，同时用样板在炉壳上预安装，并做好编号，要求与冷却壁相对应。

高炉冷却壁故障原因分析以及应对措施摘要高炉冷却壁一直以来都是高炉生产中的关键设备，其良好的运行是确保高炉安全、顺利生产必备条件。

由于高炉工艺操作、进入炉内的原燃材料等各种因素，高炉冷却壁经常会出现开裂漏水、楼煤气等故障，而其安装结构较复杂，更换冷却壁时间相当长，部分地方还必须降深料线才能更换，因此更换冷却壁对高炉生产来说损失巨大。

本文重点介绍了波纹管穿管技术在高炉冷却壁上的应用关键词高炉冷却壁蛇形管韶钢7#高炉的冷却系统主体采用的是QT400-18A铸铁冷却壁，其内部铸10#无缝钢管用来通水冷却由壁体带来的热量。

该冷却壁为马钢院设计，其设计通水流量，进出水温差皆能完全满足高炉正常生产。

在2009年发现冷却壁管头部位漏水，壁体个别地方开裂，经观察发现主要是由于炉体涨高引起炉皮与管头发生相对位移导致冷却壁管头拉裂从而冷却水从拉裂部位渗漏。

而冷却壁壁体在漏水的状态下运行其开裂将会进一步恶化。

1冷却壁管头漏水以及冷却壁本体开裂的故障原因分析冷却壁内部蛇形管及冷却壁安装结构示意图如图一所示，冷却壁蛇形管为一10#无缝钢管弯曲而成，然后铸入冷却壁本体的。

由于有三个弯曲的地方，并且，所以一般很难在其漏水的时候进行修复。

图一冷却壁蛇形管图二冷却壁管头与炉壳处安装结构示意图现场实际生产中，在铅、锌等有害元素的影响下，炉体冷却壁与炉壳产生较大的相对位移（现场测量约100mm），而冷却壁管头与炉壳间产生相对位移的允许范围较小（由上图可知，仅为10mm 左右），当冷却壁本体与炉壳之间的相对位移超过该允许范围后其管头和炉壳将产生碰撞从而将管头拉裂，从而引起漏水。

而铸铁冷却壁在高温、水的作用下开裂，进一步恶化冷却壁的冷却效果。

2改进措施3．1 冷却壁波纹蛇形管穿管通过对冷却壁结构分析，设计一种波纹状蛇形管如图三，波纹管耐压0.5MPa,耐温200度。

先利用一直径略小于冷却壁铸管直径的空心铁皮球连接一尼龙线（该尼龙线抗拉强度较高），尼龙线的另外一端固定，将连接的空心铁皮球塞入冷却壁，然后接入压缩空气管利用压缩空气将空心铁皮球从冷却壁铸管的一端吹入，另外一端吹出，从而将尼龙线穿过冷却壁铸管。

技术交流大力推广无热障、高导热铸钢冷却壁降低高炉建设成本，大幅延长高炉寿命山东天铭冶金设备有限公司周传禄姜洪军摘要：高炉炉腹、炉腰、炉身下部铸铁冷却壁的使用寿命难以满足高炉一代炉役的要求，铜冷却壁的发明使得高炉寿命达到15年以上成为可能，但是其高昂的价格成为其推广应用的瓶颈，无间隙、高导热铸钢冷却壁的研制成功，使得冷却壁的低投资和高寿命不可兼得的想法变为现实。

关键词：热障冶金结合Abstract: the iron cooling stave life are hard to meet the requirements of Generation of blast furnace life-span, invention of copper cooling stave made of blast furnace life be 15 years, but popularization is difficult with high price. The steel cooling stave with no clearance, high thermal conductivity be invented， which made it become reality that cooling stave with low investment and high life.Keywords: thermal barrier metallurgical combination高效长寿高炉是炼铁企业追求的共同目标。

国外发达国家的高炉寿命一般已达到15年左右，国内大多数高炉的寿命在10年以下。

在采用先进的炉底、炉缸结构，以及高导热率和优质的耐火材料后，就炉底、炉缸寿命而言，我国高炉已基本解决了15年以上寿命的问题。

[1] 高炉冷却壁较短的使用寿命，成为制约我国高炉长寿的现实关键因素。

作为高效冷却设备的铜冷却壁的成功应用，使我国高炉寿命赶超发达国家成为可能，但铜冷却壁高昂的投入，制约了它的推广应用（特别是在中小高炉上）；炼铁高炉所普遍采用的铁素体球墨铸铁冷却壁，使用寿命一般还难以满足15年左右的要求；作为抗热震能力强、使用寿命长，投资相对低廉的无热障、高导热铸钢冷却壁，以其卓越的性价比，必然会成为国内外高炉竞相选择的优秀冷却设备。

北京科技大学科技成果——特种合金特种铸件精确
制备技术
项目简介
特种合金特种铸件精确制备技术是把传统的熔模铸造与现代的离心铸造相结合的一种新型的零部件制备技术，它是应用浇注系统的合理设计，以充分利用离心铸造的特点，使得合金液在大流速下充型，在离心力的压力作用下凝固；再辅以合金真空下熔炼、真空下充型，最大限度减少合金中气体含量和氧化夹杂。

该课题在国家863高技术计划的资助下，在该技术的研究与应用开发方面进行了深入系统的研究工作，创造了一系列的从熔模铸件结构设计、浇注系统设计、合金真空熔炼、真空离心铸造等方面独有的技术，目前申请国家发明专利3项。

该技术特点是可以直接制造出具有最终形状的零部件，最大限度地减少机加工量和节省原材料，制得的铸件合金晶粒细小，强化相呈弥散均匀分布，铸件力学性能、致密度高。

如利用该技术，我们制出了强度达400MPa、导电率80%IACS高强高导且无缺陷高致密度的精密铜合金薄壁铸件。

应用该技术研制的一些产品已成功地应用于我国国防军工和民用领域，获到了业界专家的好评。

该项目可用于制造各种精密合金、高温合金、高速钢、铜基合金、钛合金等复杂形状零部件。

典型产品及应用领域包括：叶轮、泵体、铸铁管、汽缸环、齿轮、铸钢管、滚筒、铜合金的管、轴承、艺术品、高速钢轧辊以及轧辊用辊套、汽车发动机用气缸套、轴套等。

经济效益及市场分析
该技术的应用范围广，可应用于一些高性能高质量要求铸件的生产，预计每年可产生100万以上的经济效益。

合作方式
技术转让、技术入股或者其它合作方式。

复合孔型铜冷却壁在高炉中的应用吴惠芸【期刊名称】《《冶金动力》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】4页(P19-21,32)【关键词】高炉铜冷却壁; 复合孔型; 圆孔型; 冷却性能【作者】吴惠芸【作者单位】汕头华兴冶金设备股份有限公司广东汕头 515063【正文语种】中文【中图分类】TF573引言高炉是高炉炼铁生产流程中的重要设备，其寿命直接关系到企业的生产效率和经济效益[1]。

冷却壁作为高炉冷却器的一种，与耐火砖衬、炉壳共同组成高炉炉墙，能够防止高炉炉壳在高温环境下变形或开裂，在延长高炉寿命方面起着关键的作用。

1 冷却壁的发展高炉的炉腹、炉腰和炉身的下部区域在生产过程中容易受到高温冲击和化学侵蚀，因此采用冷却设备提高高炉的抗热震性和抗侵蚀性有利于提高高炉的寿命。

最初使用高炉炼铁时高炉并无相应的冷却设备，20世纪40年代由苏联开发的冷却壁技术在高炉中得到广泛应用，欧洲和日本引进了苏联的冷却壁技术，研究应用各种材质的冷却壁并不断改进，有效地提高了高炉的使用寿命。

德国于20世纪70年代开始研究铜冷却壁并发表相关专利，并试验于蒂森高炉的炉身，结果铜冷却壁状态良好，大幅提高了高炉的寿命。

最初的铜冷却壁采用轧制厚铜板钻圆孔焊接的制造工艺。

20世纪90年代开始，铜冷却壁广泛得到认可，在世界各地推广应用。

21世纪初，世界的高炉已累计使用了约44000 t铜冷却壁。

铜冷却壁大部分应用于高炉的炉身下部、炉腰和炉腹，少量用于炉缸[2]。

铜冷却壁在高炉上的应用如图1所示。

图1 铜冷却壁在高炉的应用我国在高炉冷却设备方面起步相对较晚，20世纪50年代我国引进苏联的光滑冷却壁技术，逐步取代冷却板技术。

20世纪70～80年代我国引进了苏联的汽化冷却技术，并采用材质为含铬铸铁的冷却壁，在武钢等钢厂的高炉都得到广泛的应用。

20世纪末，宝钢引进了日本的球墨铸铁冷却壁生产工艺并加以改进，生产的冷却壁达到国际先进水平，有效地延长了高炉寿命。