[發明專利]高爐冷卻裝置

在審

• 申請號: 202111192777.9
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN114058752A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 胡正剛;張正東;肖志新;盧正東;李紅;劉棟梁
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21B7/10
• 分類號: C21B7/10
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 詹守琴

本申請公開了一種高爐冷卻裝置，通過在冷卻壁內設置冷卻水管，在通常情況下冷卻水管內通有冷卻水，在一定程度上幫助冷卻壁的表面生成渣皮，對冷卻壁起一定的保護作用，由于冷卻壁上還設置有進水管，進水管穿過冷卻壁，且進水管的出口位于冷卻壁的熱面處，冷卻壁的溫度超過正常范圍時，向進水管通入冷卻水，冷卻水從進水管的出水口流出并與冷卻壁的熱面直接接觸，使冷卻壁的熱面爐料熔融物迅速冷卻凝結附著在冷卻壁熱表面，形成一定厚度的渣皮保護層，對冷卻壁起到有效的保護作用，且進水管位于各冷卻水管之間，可有效將冷卻水管和進水管進行結合，實現對冷卻壁的全面冷卻，提升冷卻壁的壽命。

技術領域

本申請屬于高爐冶煉設備技術領域，尤其涉及一種高爐冷卻裝置。

背景技術

高爐正常生產中，高爐軟熔帶及以下高溫區部位冷卻壁熱表面形成了一層渣皮，起到隔熱的效果，一旦渣皮脫落或者難以形成，冷卻壁直接承受高溫煤氣流沖刷，嚴重威脅冷卻壁壽命，冷卻壁如果長期處于無渣皮保護的條件下，必然出現破損，而形成渣皮的冷卻關鍵指標是高爐冷卻壁系統的水溫差△t和熱負荷q的最大和運行控制范圍。關于高爐爐體各區段的允許的最大熱度流強度，荷蘭霍戈文I.vanl.aav.等人的測定數據為周平均29kw/m² (2.4×10⁴kcal/m²)、小時平均70kw/m²(6×10⁴kcal/m²)、局部最大(4-6塊)174kw/m² (15×10⁴kcal/m²)、點最大(單塊)349kw/m²(30×10⁴kcae/m²)；日本福山5號高爐在爐況不順崩料時，局部熱負荷可達233～268kw/m²(20×10⁴～23×10⁴kcal/m²)；蘇聯安東尼耶夫在2700m³大高爐生產情況下測量，在高爐爐身下部區域，也可達到58.2～75.4kw/m² (50×10³～65×10³kcal/m².h)；國內高爐爐身下部磚襯(渣壁脫落時熱流強度曾達到58.2～81.4kw/m²(50×10³～70.2×10³kcal/m²)。

從以上數據可明顯看出，雖然高爐出現局部最大尖峰熱負荷的幾率不高，但高爐爐況不順，煤氣流分布失常，管道崩料，偏料行程以及爐墻磚襯渣皮脫落時，爐體某部位產生局部過熱，尖峰熱負荷達到174～349kw/m²的最大熱流值，對于鑄鐵冷卻壁將帶來嚴重后果，即使能承受349kw/m²的銅冷卻壁，也不允許超過15分鐘。

為延長冷卻壁壽命，一種方法是通過布料矩陣及送風制度相配合控制高爐煤氣流分布，把爐體熱負荷控制在合理范圍，以將爐墻渣皮厚度維持在一定范圍，這種方法雖然有效，但布料調整是對高爐爐身整個周向煤氣流分布的調整，對高爐爐型控制帶來不利的影響，同時布料調整對邊緣氣流的抑制作用，一般在5-10批料之后，存在嚴重的滯后性。另一種方法是選用優質冷卻器及耐材，高溫區采用銅冷卻壁，耐材選用氮化硅結合碳化硅磚，在高爐開爐初期，優質耐材確實對冷卻壁能起到保護作用，但生產經驗證明，高爐生產一段時間后耐材很快磨損消失，冷卻壁主要是靠渣皮維持工作。還有一種方法是增加冷卻系統冷卻水量和提高水速，對防止冷卻壁破損和爐襯渣皮穩定，起著積極的作用，但存在動力消耗大，運行成本高的缺點。

因此，基于高爐現有工藝設備，開發一種快速生成渣皮的高爐冷卻裝置，對提高冷卻壁的壽命具有重大意義。

發明內容

本申請旨在至少能夠在一定程度上解決現有高爐在生產過程中無法實現快速生成渣皮，影響冷卻壁使用壽命的技術問題。為此，本申請提供了一種高爐冷卻裝置。

本申請實施例提供的一種高爐冷卻裝置，包括：