摘要：生铁的冶金生产过程需要冷却手段来保护炉身和炉壳，冷却设备有三种：冷却壁、冷却板和冷却水箱，都是会用到水，适合的水质可以产生良好的冷却效果。冷却壁和冷却板的制造材料和工艺技术对高炉的冷却也有着重要的影响。高炉的冷却对高炉的生产任务和使用寿命息息相关，不仅要使用冷却效果好的冷却手段同时还要注意这种冷却手段所带来的经济效益。冷却壁是通过对炉缸内衬的冷却，缓解铁水对内衬的侵蚀、渗透和冲刷。 关键词：冷却制度、镶砖冷却壁、冷却水箱
0 前言
高炉冷却是延长高炉寿命的重要措施之一，它对保护高炉炉衬及炉壳免受高温作用具有重要意义。提高炉衬材质，改进冷却设备和冷却制度，实现控制热流。推行护炉、补炉技术。采用热喷涂、灌浆、炉墙造衬等方法或炉料中加入补炉原料进行补炉、护炉等，都是保护炉体，延长炉龄的有效措施。 1 高炉冷却的作用
1.1保护炉壳
在正常生产时，高炉炉壳只能在低于80℃的温度下长期工作，炉内传出的高温热量由冷却设备带走85%以上，只有约15%的热量通过炉壳散失。 1.2对耐火材料的冷却和支撑
在高炉内耐火材料的表面工作温度高达1500℃左右，如果没有冷却设备，在很短的时间内耐火材料就会被侵蚀和磨损。通过冷却设备的冷却可提高耐火材料的抗侵蚀和抗磨损能力。冷却设备还可对高炉内衬起支撑作用，增加炉底的稳定性。
1.3维持合理的操作炉型
使耐火材料的侵蚀内型线接近操作炉型，对高炉内煤气流的合理分布、炉料的顺行起到良好的作用。
1.4.现代高炉结构的冷却作用
(1) 防止高温区工作的部件断裂或材质过早地被磨损（炉身冷却壁、风口装置、炉壳）
(2) 可促使在冷却器前端壁上形成渣皮，从而防止冷却器被磨损，确保炉型的稳定和炉况顺行。
(3) 促使热流在炉衬内得到分布，消除热应力并使炉衬远离炉内高温区。
2冷却制度
2.1合理的冷却制度
（1）高炉各部位的用水量与其热负荷相适应；
（2）每个冷却器内的水速、水量和水质相适应；
（3）维持足够的水压和合理的进出水温差。
2.2冷却水耗量
冷却水耗水量按下式计算：
贝雷架M=Q／c(t-t0)×103
式中 M－冷却壁耗水量，t﹒h-1；
Q－冷却水带走的热量，kJ﹒h-1；
t－出水温度，℃；
t0－进水温度，℃；
c －水的比热容，kJ﹒(kg﹒K)-1
2.3进出水温的控制
（1）进出水温中，进水温度与大气温度和回水冷却状况有关，一般情况下应小于35 ℃.而出水温度与水质有关，一般情况下，工业循环水的稳定温度不超过50～60 ℃，即反复加热时水中碳酸盐沉淀的温度。
（2）传热的方式有三种：传导、对流和辐射。
（3）传热速率大小与水速的关系：因为局部地区热流强度极大，水的流速不够，不能带出相应的热量，结果产生管壁上的局部沸腾（分泡状沸腾和膜状沸腾两种），造成气泡和积垢而导致烧坏。高炉炉缸二、三段冷却壁通高压水的目的是为了造成高流速，增大传热速率。
2.4冷却水温度差
水沸腾时，水中的钙离子和镁离子以氧化物形式沉淀产生水垢，降低冷却效果。因此，应避免冷却设备内局部冷却水沸腾，采用的方法是控制进水温度和控制进水温度差。进水温度一般要求应低于35℃，
由于气候的原因，也不应超过40℃.而出水温度与水质有关，一般情况下工业循环水的稳定温度不超过50～60 ℃，即反复加热时水中碳酸盐沉淀的温度，否则钙、镁的碳酸盐会沉淀，形成水垢，导致冷却设备烧坏。工作中考虑到热流的波动和侵蚀状况的变化，实际的进出水温差应该比允许的进出水温差适当低些，各个部位都要有一个合适的后备系数φ，其关系式如下：
ΔT实际=φΔT允许
式中φ值如下：
部位
后备系数φ炉腹、炉身
0.4～0.6
风口带
0.15～0.3
渣口以下
0.08～0.15
风口小套
0.3～0.4
2.5 高炉冷却水及补充水的水质
随着高炉的大型化、高压化、自动化程度的发展，高炉使用寿命的延长便成为突出的问题。而延长使用寿命的首要问题则是冷却方式和冷却水水质。采用适宜的冷却系统和冷却水质可以安全、稳定、可靠地使高炉正常生产，延长使用寿命10～15年。各国对高炉的高热负荷关键性被冷却构件，诸如：炉底、炉缸、炉腹、炉腰、炉身等冷却壁，风口大小套，热风阀等，都提出了很高的水质要求。有的不仅需要软化水，还有的需要除盐水，甚至纯水。净循环水和补充水的水质指标(见表1)
表1 净循环水和补充水的水质指标
2.6高炉冷却水的水压贵州师范学院学报
高炉各部水压的确定原则为：一般高于热风压力0.1MPa，炉身也要比该处静压力高0.05MPa。对于冷却水管结垢的冷却器，如要保持水量不变，则要求水压有成倍的增加才行。足够的水压，是防止冷却装置内渗入煤气时，把冷却水排出冷却装置之外，引起冷却器的大量烧坏。尤其在高压强化操作的高
炉风口等重要部位，水压必须高于风压。
2.7有关概念
（1）水速：即不产生局部沸腾的最低流速。
（2）热流速度：就是指单位时间内某一部位或某一冷却装置所承受的热量。
（3）热负荷：就是局部或全部冷却装置单位时间所承受的热量。
（4）热流密度：就是指冷却介质从平方米冷却面积所带出的热量。
3 高炉长寿的意义及措施
3.1长寿的意义
一代高炉寿命的长短，直接反映高炉技术装备水平和经济效益。假如一代高炉寿命由五年延长到十年，则等于用同等设备的费用生产双倍的产值，其经济效益是显而易见的。国外有的高炉寿命达10年以上，且无中修，每立方米高炉一代炉役中产铁近万吨。
3.2 措施
（1）提高炉衬材质，严格管理筑炉质量。
（2）改进冷却设备和冷却制度。
（3）实现控制热流、控制操作炉型的优化操作制度。浪漫主义手法
（4）推行护炉、补炉技术。采用热喷涂、灌浆、炉墙造衬等方法或炉料中加入补炉原料进行补炉、护炉。
3.3高炉本体结构
（1）高炉本体包括炉基、炉壳、炉衬、冷却设备和高炉框架支柱。
（2）炉壳（高炉炉皮）的作用是承受负荷、强固炉体、密封炉墙。
笨笨牛历险记
（3）高炉内型分为六部分：有炉底、炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉。
（4）高炉炉基的结构形式有两种：
①封闭式炉缸。
②敞开式炉缸。
（5）高炉炉底冷却有两种方式：
①风冷炉底：其中心温度控制在≯280℃。
②水冷炉底：水冷炉底的优点是能提高冷却效率和降低管理费用。
（6）合理的炉身冷却高度为炉身有效高度的1/2～1/3。
4 风口与渣口
4.1材质
仙鹤草酚b（1）风口小套、风口中套采用铸铜，风口大套采用铸铁。
（2）渣口小套、渣口三套采用铸铜，渣口二套和渣口大套则采用铸铁。罗尔定理
4.2冷却结构形式特点
（1）式有风口大套、渣口二套、渣口大套。
（2）空腔式：有渣口小套、渣口三套、风口中套、风口小套。
（3）整铸多环：有渣口小套、渣口三套、风口中套、风口小套。
目前铁厂渣口采用环流结构。渣口三套，有空腔和环流两种，多采用环流式。风口中套亦同渣口三套结构形式。风口小套冷却结构，有铜管螺旋式、空腔式、整铸多环和惯流式长寿风口。目前首钢各高炉多采用整铸多环和惯流式。
5冷却壁
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