《高炉冷却设备》PPT课件

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1、第三章高炉冷却设备3.1冷却目的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，只由约15％的热量通过炉壳散失。2）对耐火材料的冷却和支承。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，耐火材料在很短的时间内就会被侵蚀或磨损。当耐火内衬被侵蚀后，保护高炉炉壳免受损坏。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。4）当耐火材料大部分或全部被侵蚀后，炉腰和炉腹能靠冷却设备上的渣皮继续维持高炉生产。3.2冷却方式和介质目前

2、，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。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。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。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。根据不同处理方法所得到的冷却用水分为普通工业净化水、软水和纯水。普通工业净化水是天然水经过

3、沉淀及过滤处理后，去掉了水中大部分悬浮物杂质，而溶解杂质并未发生变化的净化水。软水是将钠离子经过离子交换剂与水中的钙、镁阳离子进行置换，而水中其他的阴离子没有改变的净化水。纯水即脱盐水，纯水中阴、阳离子的残余含量极微，基本上无杂质的净化水。目前趋势是发展软水或纯水密闭循环冷却。冷却介质是软水或纯水。软水硬度或纯水（含钙，镁离子）很低，有害杂质很少（表1－2水质指标），设备的结垢速率和腐蚀速率都远低于工业水，从根本上解决了结垢问题。有利于延长冷却设备寿命，并提高冷却效果。该系统由于完全密闭，没有蒸发损失。补充水仅用于泵密封处泄漏和因检修而排外的水，所以补充水量很少。表1

4、－2水质指标水质项目单位普通工业净化水软水纯水悬浮物溶解固体硬度碱度mg/Lmg/Lmmol/Lmmol/L＜200＜3.575～10＜0.0354～202～300.04～0.1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。宝钢l号高炉炉底侧壁和炉缸为碳砖喷水冷却结构（图1-12）；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。为提高喷水冷却效果，必须经常对炉壳进行清洗。3.2冷却设备图1-12宝钢1号高炉炉底侧壁和炉缸喷水冷

5、却示意图壳内冷却插入式冷却器①支梁式水箱被安装在炉壳与内衬间或内衬中，以增强砖衬的冷却效果。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

6、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。图1-13支梁式水箱图1-14扁水箱（铸钢）图1-15双进6路冷却板冷却壁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

7、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1-17b,c），用于炉腹以上，普通型冷却壁(图1-17a)用于炉腹；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ф34*5～ф44.5*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。它是内部铸有无缝钢管的铸铁板。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