任务5 高炉冷却设备

1、高炉冷却设备高炉冷却设备（l）保护炉壳。）保护炉壳。（2）对耐火材料的冷却和支承。）对耐火材料的冷却和支承。（3）维持合理的操作炉型。）维持合理的操作炉型。 （4）促成炉衬内表面形成渣皮，代替炉）促成炉衬内表面形成渣皮，代替炉衬工作，延长炉衬寿命。衬工作，延长炉衬寿命。冷却设备的作用冷却设备的作用 冷却介质：冷却介质： 水水水冷水冷 空气空气风冷风冷 汽水混合物汽水混合物汽化冷却汽化冷却 2. 对冷却介质的要求：对冷却介质的要求：（1）有较大的热容量及导热能力；）有较大的热容量及导热能力；（2）来源广、容易获得、价格低廉；）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）介质本

2、身不会引起冷却设备及高炉的破坏。炉的破坏。冷却介质冷却介质两种：两种：外部冷却：向炉壳外部喷水冷却。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、炉身冷却板、板壁结合冷却结构、炉身冷却模块及炉底冷却等。却模块及炉底冷却等。 高炉冷却结构形式高炉冷却结构形式炉底冷却炉底下面进行冷却是为了保护炉底混凝土基础，炉底采用空气或水进行冷却。为了更好第防止铁水侵蚀炉底，在炉底四周使用导热性良好的碳砖。主要形式：水冷和风冷风冷主要安装鼓风设备，效果不好2516m3高炉水冷炉底结构图

3、高炉水冷炉底结构图 炉墙冷却炉墙冷却主要通过冷却水箱，冷却壁，外部喷水等冷却方式进行冷却，关系到高炉一代炉龄。 冷却水箱厚度冷却水箱厚度 70110mm，内部铸，内部铸有有44.56mm无缝钢管。无缝钢管。1. 冷却部位：冷却部位： 用在炉腰和炉身部位。用在炉腰和炉身部位。冷却水箱冷却水箱 冷却水箱冷却水箱适用于高炉高热负荷区的冷却，可以采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。用密集式的布置形式。冷却水箱前端冷却强度大，不易产生局冷却水箱前端冷却强度大，不易产生局部沸腾现象；部沸腾现象；当冷却水箱前端损坏后可继续维持生产；当冷却水箱前端损坏后可继续维持生产；双通道的冷却水量可根

4、据高炉生产状况双通道的冷却水量可根据高炉生产状况分别进行调整。分别进行调整。特点：特点：能维护较厚的炉衬，便于更换，重能维护较厚的炉衬，便于更换，重量轻、节省金属。量轻、节省金属。缺点：缺点： 冷却不均匀，侵蚀后高炉内衬表冷却不均匀，侵蚀后高炉内衬表面凸凹不平。面凸凹不平。铜冷却水箱的铸造质量大大提高；铜冷却水箱的铸造质量大大提高； 冷却壁设置于炉壳与炉衬之间，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有光面冷却壁和镶砖冷却壁两种 。 基本结构图基本结构图:冷却壁冷却壁冷却壁基本结构冷却壁基本结构a渣铁口区光面冷却壁；渣铁口区光面冷却壁；b镶砖冷却壁；镶砖冷却壁；c上部带凸台镶砖

5、冷却壁；上部带凸台镶砖冷却壁；d中间带凸台镶砖冷却壁中间带凸台镶砖冷却壁 1. 光面冷却壁光面冷却壁 （1）结构）结构: 在铸铁板内铸有无缝钢管。无缝钢在铸铁板内铸有无缝钢管。无缝钢管为管为345mm或或44.56mm，中心距，中心距为为100200mm的蛇形管。的蛇形管。（2）应用部位：）应用部位： 炉缸和炉底部位冷却。炉缸和炉底部位冷却。 风口区冷却壁的块数为风口数目的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，由四块冷两倍；渣口周围上下段各两块，由四块冷却壁组成。却壁组成。（3）冷却壁尺寸：）冷却壁尺寸： 光面冷却壁厚光面冷却壁厚80120mm，宽度为，宽度为7001500

6、mm，高度一般小于，高度一般小于3000mm。 圆周冷却壁块数最好取偶数；圆周冷却壁块数最好取偶数；（4）安装：）安装：同段冷却壁间垂直缝为同段冷却壁间垂直缝为20mm；上下段间水平缝为上下段间水平缝为30mm；上下两段竖直缝应相互错开；上下两段竖直缝应相互错开；光面冷却壁与炉壳留光面冷却壁与炉壳留20mm缝隙，用缝隙，用稀泥浆灌满；稀泥浆灌满；与砖衬间留缝与砖衬间留缝100150mm，填以碳，填以碳素料。素料。2. 镶砖冷却壁镶砖冷却壁 镶砖冷却壁就是在冷却壁的内表面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，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

7、质、高铝质、耐火材料的材质一般为粘土质、高铝质、碳质或碳化硅质砖。碳质或碳化硅质砖。 镶砖冷却壁厚度为镶砖冷却壁厚度为250350mm。（1）冷却部位：）冷却部位： 用于炉腹、炉腰和炉身下部冷却，炉用于炉腹、炉腰和炉身下部冷却，炉腹部位用不带凸台的镶砖冷却壁。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普通型、上部带凸台型和中间带凸台型。凸台型。 （4）凸台冷却壁的优点：）凸台冷却壁的优点：凸台部分除起冷却作用外，还起到凸台部分除起冷却作用外，还起到支撑上部砌砖的作用支撑上部砌砖的作用 ；延长炉衬寿命。中间带凸台的冷却延长炉衬寿命。中间带凸台的冷却壁更优越。壁更优越。 （3）结

8、构型式：）结构型式：（2）安装：镶砖冷却壁紧靠炉衬。）安装：镶砖冷却壁紧靠炉衬。新日铁第三代和第四代冷却壁新日铁第三代和第四代冷却壁a第三代冷却壁；第三代冷却壁；b第四代冷却壁第四代冷却壁 主要特点：主要特点： 设置边角冷却水管；设置边角冷却水管； 采用双层冷却水管；采用双层冷却水管； 加强凸台部位的冷却强度，采用双排加强凸台部位的冷却强度，采用双排冷却水管冷却；冷却水管冷却； 第四代冷却壁的炉体砌砖与冷却壁一第四代冷却壁的炉体砌砖与冷却壁一体化。体化。 冷却壁安装在炉壳内部，密封性好；冷却壁安装在炉壳内部，密封性好；冷却均匀，侵蚀后炉衬内壁光滑。冷却均匀，侵蚀后炉衬内壁光滑。4. 缺点：缺点

9、： 消费金属多、笨重、冷却壁损坏后消费金属多、笨重、冷却壁损坏后不能更换。不能更换。 3. 冷却壁的优点：冷却壁的优点： 为了缓解炉身下部耐火材料的损坏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和保护炉壳，采用冷却板和冷却壁交错布置的结构形式布置的结构形式 。 板壁结合冷却结构板壁结合冷却结构板壁交错布置结构板壁交错布置结构 1. 结构：结构： 铜冷却壁是在轧制好的壁体上加工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。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铜冷却壁与铸铁冷却壁特性的比较见表见表 新型冷却壁新型冷却壁铜冷却壁铜

10、冷却壁铜冷却壁与铸铁冷却壁特性比较表铜冷却壁与铸铁冷却壁特性比较表 2. 铜冷却壁的特点：铜冷却壁的特点： （l）铜冷却壁具有导热率高，热损失）铜冷却壁具有导热率高，热损失低的特点；低的特点；（2）利于渣皮的形成与重建；）利于渣皮的形成与重建；（3）铜冷却壁的投资成本。）铜冷却壁的投资成本。单位重量的铜冷却壁冷却的炉墙面积单位重量的铜冷却壁冷却的炉墙面积要比铸铁冷却壁大要比铸铁冷却壁大1倍；倍；铜冷却壁前不必使用昂贵的或很厚铜冷却壁前不必使用昂贵的或很厚的耐火材料；的耐火材料；使用铜冷却壁可将高炉寿命延长至使用铜冷却壁可将高炉寿命延长至1520年。年。 适用于小型高炉，对于大型高炉，适用于小型

11、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。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炉身和炉腹部位装设有环形冷却水管，距炉壳约管，距炉壳约100mm，水管上朝炉壳的，水管上朝炉壳的斜上方钻有若干斜上方钻有若干58mm小孔，小孔小孔，小孔间距间距100mm。 外部喷水冷却外部喷水冷却提高冷却水温度差的方法：提高冷却水温度差的方法：降低流速；降低流速；增加冷却设备串联个数。增加冷却设备串联个数。 通过提高冷却水温度差，可以通过提高冷却水温度差，可以降低冷却水消耗量。降低冷却水消耗量。 冷却设备的清洗冷却设备的清洗 一般要一般要3个月清洗一次，清洗方法有：个月清洗一次，清洗方法有：用用2025的的7080盐酸，加入缓蚀盐酸，加入缓蚀剂剂1废机油，用耐酸泵送入冷却设废机油，用耐酸泵送入冷却设备中，循环清洗备中，循环清洗1015分钟，然后再用压分钟，然后再用压缩空气顶回酸液，再通冷却水冲洗。缩空气顶回酸液，再通冷却水冲洗。用