高炉冷却设备和冷却方式

2. 冷却水流速与沉淀
1.上屋横梁；2.压浆孔；3.碳质不定形耐火材料 4.粘土质不定形耐火材料 ； 5－下层横梁；6－混凝土
图1-21 宝钢1号高炉水冷炉底结构
图1-22 高炉炉底水冷管配置图
4. 铁口、渣口、风口区域等冷却
1) 铁口 过去不冷却，现在铁口上方及两侧埋设水冷板水冷。 2) 渣口 一般为4个套组成，即渣口大套、二套、三套和渣口
冷却设备 1. 炉壳外部冷却
外部冷却--喷水冷却 此法利用环形喷水管或其它形式通过炉壳冷却内衬。高炉
在炉役末期冷却器被烧坏或严重脱落时、为维持生产，采用喷 水冷却。
高炉炉底侧壁和炉缸为碳砖喷水冷却结构；国外也有大高 炉炉身、炉腹和炉缸采用碳质内衬配合喷水冷却；还有使用焊 有沟槽外套结构冷却炉壳的。
图1-13 支梁式水箱
图1-14 扁水箱 （铸钢）
图1-15 双进6路冷却板
2) 冷却壁 它是内部铸有无缝钢管的铸铁板。
①光面冷却壁 用于炉底和炉缸，其厚度为80～120mm。 (图1-16)
②镶砖冷却壁 用于炉腹及以上，其厚度包括镶砖在内， 一般为250～350mm(冷却壁厚度120～160mm)，肋高为75～ 115mm，现趋于减薄。 a ）有凸台的异型或“Γ”型冷却壁（图1-17 b,c），用于炉 腹以上，普通型冷却壁(图1-17 a )用于炉腹 ；
用于炉底冷却。组合形式有两种。一种是介质由中心 往外径向辐射式的流动；另一种是介质由一侧通过平行管 道流向另一侧。在管子的末端都设有闸阀，以便控制流经 每根管子的冷却介质。同时从散热角度看，中间管子宜密 排，边缘可疏排。
冷却介质为水或风。
图1-21为宝钢1号高炉水冷炉底结构
图1-22为高炉炉底水冷管配置图
图1-17 冷却壁
图1－18 新日铁第四代冷却壁
板壁结合冷却结构
为了缓解炉身
下部耐火材料的损 坏和炉壳的保护， 在国内外一些高炉 的炉身部位采用了 冷却板和冷却壁交 错布置的板壁结合 冷却结构。千叶6 号高炉(4500m3) ， 梅山（1250m3 ) 。
图1－20 板壁结合冷却结构
3. 来自百度文库却管
高炉冷却设备和冷却方式
冷却方式和介质
目前，高炉冷却介质常用水、空气、气水混合物。即水 冷、风冷和气化冷却三种。 1) 水冷：水的热容量大，导热能力好，且价廉，易得。故首先 被广泛用于高炉冷却，尤其工业水冷却。但工业水容易结垢， 降低冷却强度，导致冷却设备烧坏；同时水量和能耗均大。 2) 风冷：由于空气热容量较小，所以风冷一般用于冷却强度要 求不大的部位如炉底。 3) 气化冷却：气化冷却能克服上述水质上的缺点，但不能对热 流过大的区域如风口进行有效的冷却且不易检漏。所以尽管 用水量仅为常规水冷的1％左右、没有水垢且可不靠外界能 源工作，现在气冷应用仍不广泛。
为提高喷水冷却效果，必须经常对炉壳进行清洗。
2. 壳内冷却
被安装在炉壳与内衬间或内衬中，以增强砖衬的冷却效果。
1) 插入式冷却器 ①支梁式水箱
为铸有无缝钢管的楔形冷却器(图1-13)。因此它有支 承上部砖衬的作用，并可维持较厚的砖衬；与冷却壁相比 重量较轻，便于拆换。它多安装在中型高炉炉身中部用以 托砖，常为2～3层，呈棋盘式布置。上下两层间距600～ 800mm，同一层相距1300～1700mm。 优点：冷却深度较深； 缺点：点冷却；炉役后期，内衬工作面易呈凹凸不平，不 利炉料下降；开孔多对炉壳强度和密封也带来不利影响。
②扁水箱
多为铸铁，内部铸有无缝钢管(图1-14)。 一般用于炉身和 炉腰。亦呈棋盘式布置，有密排式和一般式，后者层距500～ 900mm，同一层相距不超过150～500mm。
③冷却板
其内采用隔板将 冷却水形成一定的流路，有双进四路、 双进六路结构型式，图1-15示出双进六路结构型式冷却板。 此种冷却板结构的特点： a.适用于高炉高热负荷区的冷却，采用密集式的布置形式，如 宝钢1号和2号冷却板层距为312mm； b.冷却板前端冷却强度大，不易产生局部沸腾现象； c.当冷却板前端损坏后可继续维持生产； d.双通道的冷却水量可根据高炉生产状况分别进行调整。
b）冷却壁宽度为700～1500mm，高度视炉壳折点和炉衬情 况而定，一般不应大于3000mm；
c）冷却壁内部所铸的无缝管一般为ф 34* 5～ ф 44.5* 6，管 子的曲率半径最小为管径的两倍。管距一般在200 ～250mm 范围。
③冷却壁特点：
•与插入式冷却器相比，不损坏炉壳强度，有良好的密封性； 冷却均匀，炉衬内壁光滑；同时异型或“Γ”型冷却壁有支托 上部砖衬作用(图1-17b,c)。适宜用于顶压达0.2～0.25MPa的高 炉。 •它损坏时不能更换，故需辅以喷水冷却；此外也不宜厚炉墙。
小套 ，其装置形式如图1-23所示。渣口小套用紫铜或青铜 焊成或铸成；渣口直径为50—60mm。渣口三套为青铜铸成 的冷却套。渣口二套和大套为生铁铸成，其内部均铸有蛇形 冷却水管。 3) 风口 风口一般也由大、中、小3个套组成。中小套常用 紫铜铸成空腔式。风口大套一般都用铸铁，其内铸有蛇形管。 大、中、小套装配形式示于图1-24。 风口小套易损坏，造 成频繁休风，对大高炉威胁更大，后面将重点介绍其改进。
④冷却壁发展（图1－18 新日铁四代冷却壁 ） •材质：一般铸铁→ 高韧性球墨铸铁→铸钢→铜质。 •冷却水管：水管直径增大，采用高水速；将进出水头由单进 单出改为多进多出；将冷却壁四角部分管子弯成直角；将单 层水管改为双层水管；增加拐角水管。 •铸造前冷却水管喷涂保护层。 •用软水
图1-16 光面冷却壁
图1-23 渣口装置示意图
1.渣口小套 2.渣口三套 3.渣口二套 4.渣口大套 5-冷却水管 6.炉皮 7 、8 .大套法兰 9 、10 .固定楔 11挡杆
图1-24 风口装置示意图
1－风口中套冷水管；2－风口大套密封罩；3－炉壳；4－抽气孔；5－风口大套； 6－灌泥浆孔；7－风口小套冷水管；8－风口小套；9－风口小套压紧装置； 10－灌泥浆孔；11－风口法兰；12－风口中套压紧装置；13－风口中套