铸钢冷却壁在南钢高炉的应用

铸钢冷却壁在南钢高炉应用后取得了一定效果，研究和生产实践表明，铸钢冷却壁性能优于球墨铸铁冷却壁。在高炉炉腰、炉腹、炉身下部使用铸钢冷却壁将会起到延长高炉寿命、改善高炉冶炼指标等作用。     

高炉铸钢冷却壁

传统上,铸铁是制造高炉冷却壁的材质。但铸钢的熔点高,延伸率高,抗拉强度高,抗热冲击性能好,更能适应高炉炉内的特殊工况.因此,推荐用铸钢取代高韧性球墨铸铁制造冷却壁,可望解决冷却壁的更高长寿问题,进而改进冷却壁结构,充分发挥铸钢材质适应高炉炉内特殊工况所具有的长处。在冷却水质等外部条件配合下,预计高炉寿命可达15年以上。使用陶瓷结合的铸钢冷却壁,可节省大量内衬砖,缩短(?)期,可补偿铸钢冷却壁与球墨铸铁冷却壁的价格差.     

铁基材质高炉冷却壁的解剖研究与破损机制

 对使用开路循环水、预处理循环水、软水密闭、纯水密闭4种冷却水质和循环方式,使用灰铸铁、球墨铸铁、耐热铸铁、铸钢和铜5种材质的一代服役后高炉冷却壁进行了系统解剖研究。分析比较了不同材质冷却壁的力学性能、导热性能、抗结垢性能、易加工性能和经济性能,揭示了铁基材质冷却壁的微观破损机制和壁内水管的成垢机制。     

铸钢冷却壁在济钢高炉的应用

济钢一炼铁厂5座高炉先后在炉腹至炉身下部安装了不同数量的铸钢冷却壁,生产实践表明,铸钢冷却壁热面温度比球墨铸铁冷却壁低,在高炉高热负荷区域采用铸钢冷却壁有利于延长高炉炉体寿命。     

高炉钢冷却壁的应用及分析

钢、铸钢冷却壁已在我国鞍钢、济钢、南钢、首钢等企业的高炉上应用,并取得了一定的效果。研究和生产实践表明,钢冷却壁性能优于球墨铸铁冷却壁,在高炉炉腰、炉腹、炉身下部使用的钢冷却壁,将会起到延长高炉寿命、改善高炉冶炼指标等作用。     

高炉冷却壁的应用及发展

冷却壁是高炉炉体冷却设备，为了适应高炉长寿命的要求，炼铁行业对其不断进行改进。本介绍了球墨铸铁冷却壁、铸钢冷却壁和铜冷却壁的性能及应用。     

现代高炉炉体冷却设备

为提高高炉寿命 ,现代高炉炉体冷却设备被广泛应用。对普通铸铁冷却壁、球墨铸铁冷却壁、铸钢冷却壁、铜冷却壁的优缺点进行了分析 ,对其它冷却设备进行了简要介绍     

高炉铸钢冷却壁的应用实践

高炉用铸钢冷却壁壁体材质为ZG230-450,其冷却水管材质为20~#钢,为铸铁冷却壁的升级换代产品,其力学性能和综合导热能力与球墨铸铁冷却壁相比有着本质上的提升。本文从原理上分析了铸钢冷却壁的优缺点,同时总结了铸钢冷却壁在各钢厂的应用实践效果,并对铸钢冷却壁的发展方向进行了分析。     

铜铸钢复合冷却壁应力场的模拟计算与分析

在建立应力场理论计算模型基础上,采用有限元分析软件ANSYS和数学工具MAT-LAB分别对高炉铸钢冷却壁和铜铸钢复合冷却壁应力场进行计算机模拟.结果表明,铜铸钢复合冷却壁的热面最大应力低于铸钢冷却壁,同时综合性能也优于铸钢冷却壁.     

基于热态实验的冷却壁传热分析

建立了高炉铸钢冷却壁传热数学模型,并通过热态实验验证数学模型,进而根据所建模型对冷却壁的稳态工况进行仿真计算.同时根据计算结果讨论了冷却水管水垢厚度、气隙层厚度对高炉铸钢冷却壁温度场的影响.结果表明:这两个因素对冷却壁的性能都具有很大的影响,在高炉操作和冷却壁的设计制造中必须重视.     

Transient Heat Transfer Analysis of Blast Furnace Cooling Staves

The capability of cooling staves is crucial for a long campaign life of blast furnaces (BF). Transient heat transfer analysis of blast furnace cooling staves made of copper, cast steel, and ductile cast iron are performed. Moreover, the temperature field variations of cooling staves according to different distributions of gas flow temperature are studied. A discussion of cooling staves made of the three different materials is given based on their performance during the transient heat transfer process. The results indicate that copper staves are suited for a long campaign life, as their performance is much better compared to cast steel and ductile cast iron staves especially during unsteady heat transfer. Moreover, the capacity of staves made of cast steel is better than that of ductile cast iron.     

Experimental and operational thermal studies on blast furnace cast steel staves

Abstract

The operating conditions of cast steel staves at Masteel blast furnace have been simulated to generate the temperature distribution under different operating conditions. The influence of the temperature and velocity of cooling water as well as the gas temperature of blast furnace on the temperature distribution of the cast steel stave was obtained. The main cause of stave damage is discussed. The result shows that cast steel staves possess better heat transfer ability and a lower temperature distribution field than nodular cast iron staves, but their performance is much less satisfactory than that of copper staves.     

无热阻新型钢冷却壁的研制和应用

论述了无热阻和低热阻钢冷却壁研制应用的理论和实践，现有的工作已经证明：钢冷却壁的综合性能显著地优于目前大量应用的球墨铸铁冷却壁，从而有利于促进各型高炉的长寿。     

高炉冷却壁的制备技术及其进展

冷却壁是高炉重要的冷却设备,直接影响高炉炉体的使用寿命.本文综述了国内外冷却壁的制备技术、应用及其发展概况,分析了铸铁冷却壁、钢冷却壁和铜冷却壁的特点,并探讨了高炉冷却壁的未来发展趋势.     

高炉铜冷却壁热面复合传热系数的计算

 铜冷却壁的应用大大提高了高炉的使用寿命。通过热态试验和数值模拟的方法来测试其热态性能。铜冷却壁热面复合传热系数值对于其温度场的模拟结果有重要影响。通过对铜冷却壁的传热过程分析,得到热面复合传热系数的计算公式。建立了高炉冷却壁热态试验系统,并在不同炉气温度和不同冷却水流速下进行了1∶1的铜冷却壁热态试验。根据热态试验结果,得到不同炉气温度下铜冷却壁热面复合传热系数值,该系数适用于相同试验条件下所有型号的铜冷却壁。     

Heat transfer analysis of blast furnace cast steel cooling stave

Abstract

Cast steel blast furnace (BF) cooling staves are widely used in the Chinese steel industry. A heat transfer mathematical model of a BF cast steel cooling stave has been developed and verified by thermal state experiments. Calculation of a cooling stave working under steady state has been carried out based on the model. Effects of two factors, thickness of scale on the cooling water pipes and gas clearance between the pipes and main body, which are difficult for experimental measurement but determined mathematically, on the temperature field of the stave body are discussed. The results indicate that much importance should be attached to the two factors during manufacturing of cooling staves as they highly influence cooling capability of cooling stave and hence BF operation.     

高炉冷却壁非稳态传热热态实验分析

 冷却壁安全工作是保证高炉长寿的基础。通过设计并建造冷却壁热态实验炉,研究了高炉铸铁冷却壁热面无渣皮和有渣皮时的非稳态传热过程,考察了不同炉气温度条件下冷却壁热电偶温度的变化规律。回归得到了炉气在升温阶段、稳定阶段、降温阶段时冷却壁热电偶温度随时间的变化关系式。计算得出了冷却壁热面在有无渣皮条件下的平均热流强度,回归得出了炉气平均对流换热系数随炉温的变化关系。结果表明,冷却壁热面在有渣皮时热电偶温度的变化速率显著低于无渣皮时的变化速率,冷却壁破损的主要原因是冷却壁温度的反复变化和渣皮的频繁脱落而产生的热应力。     

高炉铜冷却壁热态试验与传热性能优化

 通过1∶1的实际高炉铜冷却壁的热态试验,证明复合扁孔形冷却水通道的铜冷却壁不但可满足高炉正常生产的需要,还具备较强的冷却能力和节水等优点。建立了铜冷却壁三维数学模型,通过数值模拟方法,对比多种形状冷却水通道的铜冷却壁的热态特性,分析和优化了复合扁孔形通道铜冷却壁的传热性能。     

铜冷却壁氢脆破坏现象的试验

 铜材氢脆现象是造成高炉铜冷却壁损坏的可能原因之一，但目前并未得到试验证实。模拟高炉工作环境对铜冷却壁材质进行了渗氢保温处理，在实验室条件下重现了高炉铜冷却壁氢脆现象，并采用金相显微观察、扫描电镜观察、氢氧质量分数检测及显微硬度测试等方法对铜冷却壁基体材质的微观形貌、元素质量分数及宏观使用性能等进行了表征。试验结果表明，在铜冷却壁异常工作条件下，将有可能产生铜材氢脆破坏作用；氢脆现象发生后，铜冷却壁内部将产生大量沿晶界分布的孔洞缺陷乃至晶界裂纹，且铜冷却壁宏观使用性能将出现显著下降；在炼铁生产中应严格控制铜冷却壁使用制度，防止氢脆现象发生以延长其寿命，保证高炉安全、稳定生产。     

钢冷却壁的研制及应用

对钢冷却壁的研制及其在鞍钢、济钢等8座高炉上的使用情况进行了总结，生产实践表明，钢冷却壁的综合性能明显优于球墨铸铁冷却壁，有利于高炉的长寿。