任务5 高炉冷却设备

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。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。冷却介质两种：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。

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

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

冷却水箱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冷却水箱前端冷却强度大，不易产生局部沸腾现象；③当冷却水箱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。特点：⑥能维护较厚的炉衬，便于更换，重量轻、节省金属。缺点：冷却不均匀，侵蚀后高炉内衬表面凸凹不平。⑤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，有光面冷却壁和镶砖冷却壁两种。基本结构图: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。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：

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

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。

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。

外部喷水冷却提高冷却水温度差的方法：①降低流速；②增加冷却设备串联个数。

通过提高冷却水温度差，可以降低冷却水消耗量。

冷却设备的清洗

一般要3个月清洗一次，清洗方法有：①用20～25％的70～80℃盐酸，加入缓蚀剂——1％废机油，用耐酸泵送入冷却设备中，循环清洗10～15分钟，然后再用压缩空气顶回酸液，再通冷却水冲洗。②用0.7～1.0MPa的高压水或蒸气冲洗。高炉冷却