高爐冷卻是形成保護(hù)性渣皮、鐵殼、石墨層的重要條件，它降低耐火爐襯本身的溫度，給以直接的保護(hù)。它還保護(hù)了爐殼等結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度。
高爐用的冷卻介質(zhì)有：水、風(fēng)、汽水混合物。最普遍用的是水，它熱導(dǎo)率大，熱容量大，便于運(yùn)送，成本便宜。風(fēng)比水導(dǎo)熱性差，在熱流強(qiáng)度大時(shí)冷卻器易過熱，故多用在冷卻強(qiáng)度不太大的地方。使用風(fēng)冷的成本比水貴，但安全可靠，故高爐爐底多用空氣冷卻。用汽水混合物冷卻的優(yōu)點(diǎn)是，汽化潛熱較大，可以大量節(jié)省水，又可回收低壓蒸汽，在高爐上正在大量應(yīng)用。
水冷設(shè)備有噴水冷卻、冷卻壁和冷卻水箱等專用冷卻設(shè)備，也有風(fēng)口、渣口、熱風(fēng)閥等專用設(shè)備的冷卻。
噴水冷卻結(jié)構(gòu)輕便，簡單易行，我國大中型高爐多作為備用冷卻手段，小高爐用的較多。國外在大中型高爐下部，有采用爐殼內(nèi)砌碳磚外噴水冷的，效果也不錯(cuò)。—般噴水孔直徑為58mm，噴射方向宜向上傾斜45°60°，爐腹的噴水還要設(shè)置數(shù)圈防濺板，其下緣距爐殼的縫隙不大于1015mm。
冷卻壁是高爐冷卻系統(tǒng)重要的冷卻設(shè)備，它主要用在高爐爐身、爐腰、爐腹、爐缸等部位，它的使用效果、壽命長短直接關(guān)系到高爐的正常生產(chǎn)及一代壽命。所以，各國普遍注重冷卻壁材質(zhì)的選擇、結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等工作，目的都是為了延校冷卻壁的使用壽命。
冷卻壁是包在爐襯外面，用螺栓固定在爐殼上的壁形冷卻器。它用HT1533灰鑄鐵鑄入20號鋼的冷拔無縫鋼管，鋼管外徑為3444.5mm、壁厚4.56mm，做成中心間距為100200mm的蛇形管，一般鑄鐵保護(hù)層厚度為2530mm，所以光面冷卻壁的厚度通常為80110mm。水管的引出部分必須鑄入保護(hù)套管，并和爐殼焊接，以防開爐后冷卻壁上脹把水管切斷。
為了避免鑄造時(shí)高溫鐵水對鋼管滲碳而導(dǎo)致脆裂，要在管壁除銹后涂上石英粉涂層，再放入鑄型，鐵水溫度以降到1220℃以下再澆鑄為宜。對光板冷卻壁由于鑄鐵導(dǎo)熱性良好，水管不必布置過密。
光板冷卻壁一般是用在爐缸部位，經(jīng)多數(shù)高爐使用驗(yàn)證，能夠滿足要求。
鑲磚冷卻壁與光板冷卻壁比較，耐磨、耐沖刷，易于生成渣皮。一般鑲磚的面積約為50%左右，厚度150~230mm，過薄容易脫落，過厚則導(dǎo)致鑄鐵筋與鑄鐵板之間鑄造應(yīng)力太大而開裂，且熱流一旦波動時(shí)會燒壞鐵筋。鑲磚冷卻壁的熱工方面，鑄造筋的表面溫度是一個(gè)重要參數(shù)，一般以不大于500℃為宜，熱流越大，鑲磚越厚，鑲磚面積越大，導(dǎo)致鑄鐵筋溫度升高而燒壞。日本對冷卻壁的研究開發(fā)經(jīng)歷了第一代、第二代、第三代、第四代的過程。
這種改進(jìn)對冷卻壁冷卻的較大爐子起了促進(jìn)作用。新日鐵從原始(第一代)的冷卻壁至第二代是增強(qiáng)角冷卻和強(qiáng)制水冷替代汽冷。新日鐵冷卻壁(第二代)作了如下改進(jìn)：冷卻壁內(nèi)的水管彎曲半徑盡量縮小;使用鐵素體墨鑄鐵代替高鉻鑄鐵;鑲磚材質(zhì)由黏土磚改為高鋁磚;將支撐砌筑的“1”形部位用單獨(dú)系統(tǒng)的水管冷卻，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用后，冷卻壁4個(gè)角部的損壞有所改善、但是上、下段冷卻壁間損壞仍較多。
第三代冷卻壁的主要特點(diǎn)是：添加了一個(gè)短的耐火材料支撐凸臺和一個(gè)螺旋管底座，用來防止前管故障。同時(shí)增減了角部水管，增加了背部蛇形管，鑄在冷卻壁內(nèi)的耐火材料改為SiC質(zhì)。第四代把斜肋條從AB線到AC線延長了220mm，用耐火材料就地澆鑄。
我國寶鋼3號高爐除爐腹上部、爐腰和爐身下部4段冷卻壁由新日鐵制造以外，其余14段冷卻壁均由寶鋼設(shè)計(jì)和制造，從爐底至爐喉的18段冷卻壁按照不同區(qū)域的工作條件和工藝要求，采用了不同的結(jié)構(gòu)型式：
1.爐底、爐缸砌筑了導(dǎo)熱性良好的碳磚，因此這部分的冷卻設(shè)備采用了高冷卻強(qiáng)度的新式橫型冷卻壁、鐵口冷卻壁、風(fēng)口冷卻壁。
2.爐腹、爐腰和爐身中、下部熱負(fù)荷高、溫度波動大、熱震劇烈、堿金屑侵蝕嚴(yán)重，是工作條件最殘酷的區(qū)域，所以采用了新日鐵第三代冷卻壁，在爐身中下部采用了帶凸臺的第三代和第四代冷卻壁。
3.爐身上部砌體因受爐料的磨損以及裝料時(shí)溫度波動而遭到損壞。因此，爐身上部也采用了冷卻壁。
鑲磚冷卻壁用途多而廣，它是大多數(shù)高爐的主要冷卻部件。因此，它格外受到煉鐵工作者的高度重視，也隨之成為人們研究的主要內(nèi)容之一。
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