第3章讲 高炉本体设计.ppt

唐钢高炉冷却模块示意图 冷却模块将炉身部位的炉壳沿径向分成数块 ，高度方向就一块。 2. 主要技术优点： ①炉身寿命可提高近１倍； ②明显降低投资，炉身大修费用降低41％ ； ③缩短大修时间； ④炉衬厚度减小，扩大了炉容。 1. 结构： 水冷管中心线以下埋在耐火混凝土基墩中，中心线以上为碳素捣固层，水冷管为φ40×10mm，炉底中心部位管间距200～300mm，边缘较疏为350～500mm，水冷管两端伸出炉壳外50～100mm。 七. 水冷炉底 2516m3高炉水冷炉底结构图 ①水冷管设置在封板以上：在炉壳上开孔将降低炉壳强度和密封性，但冷却效果好； ②水冷管设置在封板以下：对炉壳没有损伤，但冷却效果差。 宝钢1号高炉采用后一种结构。 大型高压高炉多采用炉底封板，水冷管的位置有两种： 概念： 冷却设备的工作制度，即制定和控制冷却水的流量、流速、水压和进出水的温度差等。 3.3.4 冷却设备的工作制度 一. 水的消耗量 概念： 热负荷：高炉某部位需要由冷却水带走 的热量称为热负荷。 冷却强度：单位表面积炉衬或炉壳的热 负荷称为冷却强度。 热负荷： 式中： Q ——热负荷，kJ/h； M——冷却水消耗量，t/h； c——水的比热容，kJ/(kg?℃)； t——冷却水出水温度，℃； t0——冷却水进水温度，℃。 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。 2. 水压和流速 确定冷却水压力的重要原则是冷却水压力大于炉内静压 。 降低冷却水流速，可以提高冷却水温度差，减少冷却水消耗量。但流速过低会使机械混合物沉淀，而且局部冷却水可能沸腾。 3. 冷却水温度差 一般要求进水温度低于35℃，不应超过40℃；出水温度不超过50～60℃。 实际的进出水温差比允许的进出水温差适当低些 ，其关系为： 式中: 为后备系数 3.3 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。 3.3.1 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。 3.3.2 冷却介质 指每m3水中钙、镁离子的摩尔数。 根据硬度不同，水可分为三类： 软 水：硬度3mol/m3 硬 水：硬度在3～9mol/m3 极硬水：硬度9mol/m3 水的软化处理： 就是将Ca2+、Mg2+ 离子除去，通常用Na+ 阳离子置换。 3. 水的硬度： 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。 3.3.3 高炉冷却结构形式 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。 一. 外部喷水冷却 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: 二. 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 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）