高炉炉体冷却壁综述

为提高高炉寿命,高炉冷却壁得到越来越广泛的应用。介绍了铸铁冷却壁、铸钢冷却壁、铜冷却壁和非金属冷却壁等几种冷却设备,并对其各自的优缺点进行了分析。     

高炉冷却壁温度场的有限元分析

介绍了高炉冷却壁温度场有限元分析方法。利用ANSYS软件,对冷却壁进行了稳态温度场的模拟,分析了高炉冷却壁的温度场及温度载荷,以及冷却壁中水流速度及炉衬材料等对冷却壁温度的影响。分析结果为冷却壁的使用和维护提供了理论参考。     

高炉非金属冷却壁初探

在分析球墨铸铁冷却壁缺点的基础上,提出采用非金属冷却壁代替金属冷却壁的理论依据,并提出炉体的冷却结构方案。     

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.     

高炉铸铜冷却壁

本文介绍了NKK开发铸钢冷壁的背景情况。通过对冷却壁侵蚀机理及铸铜冷却壁优化设计的数理分析，设计了新型长寿铸铜冷却壁。该冷却壁的鉴定试验表明其寿命长，且有利于高炉稳定操作。     

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。     

高炉冷却壁的传热学分析

应用传热学理论计算分析了高炉冷却水的稳定性,冷却水的水速,冷却水管与冷却壁本体的间隙及冷却壁的高度对长寿高效高炉冷却壁寿命的影响。     

高炉系统中铜冷却壁的应用

对铸铁冷却壁和铜冷却壁进行了比较,分析了高炉采用铜冷却壁的利、弊及经济效益,指出控制合理稳定的冷却制度是保证铜冷却壁寿命的关键因素。     

铜冷却壁应用经济性浅析

计算了铜冷却壁相对于铸铁冷却壁的投资增加额.列出了高炉应用铜冷却壁后发生变化的相关成本因素.以2 000m3高炉为例计算了大高炉应用铜冷却壁的主要效益.分析了300～600 m3小高炉使用铜冷却壁的经济可行性.得出的结论是,应用铜冷却壁不论对大高炉还是中小高炉都能产生良好的经济效益.     

高炉冷却壁配管优化设计

针对高炉寿命及冷却壁优化设计问题,通过研究冷却壁的导热能力,如冷却壁冷却比表面积,提出了增加冷却壁配管数量,高炉冷却壁配管形式由传统的四进四出优化为五进五出。五进五出式冷却壁提高了冷却比表面积,新型冷却壁比表面积为1.33,比传统冷却壁比表面积提高了37%。特点是新型冷却壁使冷却水量加大了25%,降低了冷却壁的工作温度和高炉内炭砖冷面工作温度2℃～3℃,延长了冷却壁、炭砖、高炉的使用寿命,节约了生产成本,具有很高的实用价值。     

高炉铜冷却壁的研制

通过对铜冷却壁的传热进行全面分析,认为高炉采用铜冷却壁冷却是完全有效的。并提出有关铜冷却壁材质选择和制造工艺等方面的建议。     

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。     

采用铜冷却壁延长高炉炉体寿命

阐述了铜冷却壁的技术优势，并对采用铜冷却壁的经济效益进行了综合分析，认为采用铜冷却壁可使高炉炉体下部寿命与炉底炉缸寿命同步，在经济上也具有竞争力。采用铜冷却壁还必须注意配套技术的采用，否则，高炉也难以实现长寿目标。     

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。     

高炉小模块非金属冷却壁设计参数

小模块冷却壁是将性能优异的耐火材料直接浇铸在平行排列的冷却水管上而形成的一种新型冷却设备。采用ANSYS软件建立了小模块冷却壁温度场计算模型,利用该模型计算了炉气温度为1200~1600℃、冷却水流速为0.5~2.5m/s条件下壁体材质导热系数、水管材质、水管直径、水管间距、冷却水流速及工作环境温度等条件变化时小模块冷却壁的温度分布状况。结果表明,小模块冷却壁对炉气温度变化的适应能力较强,壁体材质导热系数、水管间距、壁体厚度对小模块冷却壁传热性能影响较大,而水管直径、水管材质及水流速的影响较小。     

高炉铜冷却壁的设计及应用探讨

对高炉铜冷却壁的设计及应用进行了探讨，如：铜冷却壁冷却系统的最大热负荷能力，铜冷却壁应用的部位，铜冷却壁冷却水质的选择，铜冷却壁炉衬结构的特点以及铜冷却壁的制造要求等。     

薄形铜冷却壁的热态实验分析

为了减少高炉冷却壁的铜消耗量,降低单个铜冷却壁的价格,在保证高炉冷却效果的基础上,开发了一种薄型的铜冷却壁.为了测定该薄形铜冷却壁的冷却性能,设计了热态实验进行模拟实验.在未挂渣的情况下,当炉温为1200℃时,冷却壁冷面和热面的平均温度分别为72℃和135℃.当有热冲击的情况下,冷却壁冷面和热面的温度差变化不大.加快流速对降低冷却壁温度影响不大.当热面挂渣时,冷却壁的热流密度急剧降低,而且冷却壁热面温度随炉温变化很小.经过热态实验,薄型铜冷却壁的温度分布和热流密度基本符合高炉实际生产要求.     

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.     

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。     

铜冷却壁水流通道特性分析

通过对铜冷却壁热模拟试验结果进行传热分析，提出了优化铜冷却壁水流通道断面设计的方法。优化后的水流通道可以在提高铜冷却壁冷却能力的基础上，达到减少铜冷却壁铜料消耗和节约冷却水用量的双重目的。