高炉冷却设备培训课程

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
新日铁的四代冷却壁（P106）
主要特点：
①设置边角冷却水管； ②采用双层冷却水管； 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。
3. 冷却壁的优点： ①冷却壁安装在炉壳内部，密封性好；
高炉的破坏。
3. 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+ 阳离子置换。
3.3.3 高炉冷却结构形式
两种： ★外部冷却：向炉壳外部喷水冷却。
二. 冷却壁
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:
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。
七. 水冷炉底
1. 结构：
水冷管中心线以下埋在耐火混凝 土基墩中，中心线以上为碳素捣固层， 水冷管为φ40×10mm，炉底中心部位 管间距200～300mm，边缘较疏为 350～500mm，水冷管两端伸出炉壳 外50～100mm。
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。
三. 冷却板（又称扁水箱）
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。
冷却水箱 1-支梁式；2-扁水箱（P107）
2. 安装：
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 。
⑤铜冷却板的铸造质量大大提高； 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。
四. 板壁结合冷却结构 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 。
板壁交错布置结构
五. 新型冷却壁——铜冷却壁 1. 结构：
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。
六. 炉身冷却模块技术 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焊接在炉 壳上，在炉壳及钢管间浇注耐热混凝土，混 凝土层高出水管110～130ｍｍ，构成大型预 制冷却模块。
铜冷却壁是在轧制好的壁体上加工 冷却水通道，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
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；
铜冷却壁与铸铁冷却壁特性比较表
3.3 高炉冷却设备
3.3.1 冷却设备的作用
（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。
3.3.2 冷却介质
1. 冷却介质：
2.
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； 1. （2）来源广、容易获得、价格低廉； 2. （3）介质本身不会引起冷却设备及
（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；
（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。
（2）安装：镶砖冷却壁紧靠炉衬。 （3）结构型式：
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。
（5）新日铁第三代和第四代冷却壁： 结构见图
★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。
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：
冷却板
（2）特点： 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。
简单地说就是由炉壳——厚壁钢管—— 耐热混凝土构成的大型冷却模块组成。
唐钢炉身冷却模块结构示意图：
唐钢高炉冷却模块示意图
冷却模块将炉身部位的炉壳沿径向 分成数块 ，高度方向就一块。 2. 主要技术优点： ①炉身寿命可提高近１倍； ②明显降低投资，炉身大修费用降低41％ ； ③缩短大修时间；
④炉衬厚度减小，扩大了炉容。
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。