新型高炉冷却设备——铜冷却壁.pdf

2001年第1期宝钢技术

新型高炉冷却设备——铜冷却壁

周治中
(宝钢股份公司炼铁部。上海200941)

摘要：铜冷却壁是近2O年发展起来的一种新型的高炉冷却设备，与原有冷却设备相比，它
冷却强度走，能满足高炉最走热负荷的需要。生产实践表明它不易破损，使用一代妒龄(9年)
后的磨损量仅为0～3llim，理论上可使用几代妒龄，对高炉长寿起了推动的作用。现已在国外
普遍推广。

关键词：高炉；铜冷却壁；冷却板
中图分类号：TF066．7文献标识码：B文章编号：1008—0716c2001)Ol一0057—07

ANewKindofBFCoolingPlant-Copperstave

ZH0UZhi-zhong
【BaosteelIronmakingDepartment，Shanghai200941。China)

Abstract：Copperstavewhichisdevelopedinrecenttwodecades，anewkindofcoolingplant-con·

tributestolongcompaigntechnologiesofblastfumaceandhasbeenwidelyusedabroad．Comparedwith

oldone，itpossessesthecharacteristicsofgreatcoolingintensity，whichcanmeetthedemandsofbiggest

hotload．Thenineyear~’practiceresultwith0～3minWearthicknessindicatesthatthecopperstavecan

beusedfornearlyseveraldecadestheoretically

KeyWords：BF；Copperstrive；Cohngplate

1前言人们所期望的30～50年：铜冷却壁的出现，揭开
铜冷却壁的研究始于70年代，1978年开始上了高炉冷却设备新的前景。
高炉试验，最初仅在SIDMARB高炉炉身下部装近几年，宝钢与PW、霍戈文及克瓦纳等公
了一块进行试验。经1年试用后拆下，发现铜冷司就铜冷却壁技术进行了技术交流，本文根据国
却壁无任何裂纹，铜材仅磨损l-m，而相邻的铸外铜冷却壁使用情况及宝钢高炉冷却设备使用状
铁冷却壁却已出现众多裂纹，遍体鳞伤，试验取得况，分析比较几种冷却设备的优缺点，并介绍铜冷
成功。1979年蒂森钢铁公司再次于汉堡4高炉却壁的应用前景。
进行工业性试验，在高炉炉身中部安装了两块铜
冷却壁。经运行9年后铜冷却壁无裂纹且保留着2铸铁冷却壁及铜冷却板的使用情况
原有的棱角。测量铜材磨损量仅为0～3mln(铜以往高炉广泛使用的冷却设备主要有两大类
冷却壁工作面厚度为135mm)，而与其相邻的铸型：铸铁冷却壁及铜冷却板。但这两种冷却设备
铁冷却壁都出现大量的裂纹和严重的损伤。有的在生产过程中都易破损。严重影响了高炉寿命=
地方已局部剥落，水管裸露在炉内。铜冷却壁最为了与铜冷却壁进行对比。主要从它们的破损机
大磨损率仅为0．3mm／a。其理论寿命已远远超过理来研究。
2．1铸铁冷却壁的破损机理

周治中高工1941年生196_3年毕业于北京钢院现从事炼(1)铸铁冷却壁困其材质导热性差导致它容
铁专业电话26649231易破损。

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铸铁的导热系数仅为30～40w／(m-K)．冷温时．铸铁的强度大大降低，更容易产生裂纹并随
却壁工作时内外温差大生产实测，它的工作面着时间的推移裂纹逐步扩大，裂纹本身叉降低了
温度一般在IO0~C左右，煤气流波动气流强时其热的传导能力，使冷却壁的工作面温度进一步升
工作面最高温度可达500—800℃以上(如图1)。高，进一步加大了热应力，周而复始裂纹不断加
由图l可看出，冷却水温度一般在30~C左右，其深，最终使铸铁冷却壁本体一点点剥落，直至玲却
内外温差可高达500~C以上．温差的波动亦高达水管裸露出来并烧坏。有时冷却壁随着裂纹的扩
400~C以上，温差大且叉经常大幅波动，必然产生大．直接将冷却水管拉断而破损=
很大的应力，致使金属疲劳产生裂纹。特别在高

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蠲

囤ISIDMARB高炉妒身下部第5段铸铁冷却壁温度记录

Fig1Tempe~lttrerecordof5castingironslaveoflowerpartofSIDMARBstack

1——最大值；2——平均值；3——均方差

(2)铸造工艺本身给冷却壁带来了缺陷，降低差，同时叉受到固态炉料的磨损，若炉况不顺时，
了它的冷却能力。滑料、崩料、坐料都对它造成冲击磨损。炉身下部
铸铁冷却壁的冷却水管是铸造在冷却壁中的冷