【文章內(nèi)容簡介】 卻，爐外噴水冷卻，風冷設備等。 爐底冷卻設備；為了保障爐底 10 年以上的壽命，所以采用底部鋪設厚的無縫鋼管通水冷卻，四周布置冷卻強度大的光面冷卻壁。 高爐冷卻的目的及意義 （ 1）降低耐火磚的溫度，提高耐火材料的抗侵蝕和抗磨損能力。還可對爐襯起到支撐的作用，增加砌體的穩(wěn)定性。促使侵蝕爐型向操作爐型轉(zhuǎn)變，對高爐內(nèi)煤氣流合理分部，爐料的順行起到良好作 用。 （ 2）使爐襯表面形成保護性渣皮，并靠渣皮來工作。 （ 3）保護爐殼及金屬構(gòu)件，使其不致被熱負荷所破壞。 （ 4）不影響爐殼的氣密性和強度。 各部位冷卻設備 爐底；底部采用在基墩表面與爐底耐火磚砌體底面之間安裝通水的無縫鋼管。爐底四周安裝銅制光面冷卻壁的形式。 原因；光面冷卻壁導熱能力強，但抗磨損能力不如鑲磚冷卻壁厲害。并采用銅制以后，其導熱能力更強、溫度波動也減小、形成的渣皮更穩(wěn)定熱損失大幅度降低；整體溫度更換也使得渣皮脫落后重建的時間更短，采用銅冷卻壁部位的熱流強度明顯降低。 爐缸；采用銅制光 面冷卻壁。 80— 120mm、取 100 爐腹；采用銅制鑲 SiC 磚冷卻壁。 爐腰；采用凸臺鑲磚冷卻壁與冷卻板配合使用。 爐身上部；采用由爐殼 — 厚壁鋼管 — 耐熱混凝土構(gòu)成的大型冷卻模塊。 1510m3表 4— 4 高爐冷卻結(jié)構(gòu) 爐容 /m3 爐底 爐缸 爐腹 爐腰 爐身 1510 光面 光面 鑲磚 鑲磚 水冷模塊 系統(tǒng)設計 高爐采用的冷卻系統(tǒng)為，軟水（純水）密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)。 高爐采用軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)所具有的優(yōu)點； （ 1） 冷卻可靠性高，冷卻效率高。 （ 2） 水量消耗少。由于是密閉式回路，所以沒有水的蒸發(fā)損失流失量也很少 。其損失值也應該由經(jīng)驗來確定，約為 1%— 5%。 （ 3） 動力消耗低。因為水泵的揚程等于冷卻水的靜壓頭，工作壓力由膨脹罐內(nèi)的沖 N2 壓力來確定，而揚程由系統(tǒng)內(nèi)的阻力損失來決定，與開路系統(tǒng)相比，不需在增加供水高度、和剩余水頭。 （ 4） 水處理費用低。采用比較廉價的化學處理。 （ 5） 冷卻水流管道中以及冷卻元件內(nèi)無腐蝕、結(jié)垢、氧化現(xiàn)象，也不會產(chǎn)生生物污染。 （ 6） 運用了高靈敏的泄漏檢測系統(tǒng)，對每個冷卻回路都進行了流量、流速、工作壓力以及壓力下降情況的分析。 軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)的組成及工作原理 （ 1）組成；它是一個完全密閉的系統(tǒng)，用軟 水作冷卻介質(zhì)，冷卻系統(tǒng)主要由循環(huán)泵、熱交換器、膨脹水箱、氮氣罐、軟水制造設施、補水泵和加藥系統(tǒng)組成。 （ 2）工作原理；軟水由循環(huán)泵送往冷卻器件組，冷卻器件組排出的冷卻水經(jīng)膨脹水箱送往空氣冷卻器，冷卻水由冷卻器件組帶來的熱量，經(jīng)空氣冷卻器散發(fā)于大氣中，然后再經(jīng)過循環(huán)泵送往冷卻器件組。 原理圖 —— 高爐采用將膨脹水箱上置式軟水密閉循環(huán)的冷卻形式 （ 1）膨脹水箱；膨脹水箱為一個密閉的圓形容器，其中充以氮氣，用于提高冷卻介質(zhì)的壓力，提高飽和蒸汽溫度，從而提高冷卻水的欠冷度。它具有補償由于溫度變化或水的泄漏 而引起冷卻水體積變化的功能，穩(wěn)定系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。通過罐內(nèi)水位的變化，可分析并及時補償泄漏水量。 （ 2）上置式相對于下置式的優(yōu)點； （ 1）系統(tǒng)運行安全可靠。當循環(huán)泵停止工作時，它可以從強制循環(huán)轉(zhuǎn)化為汽化冷卻的自然循環(huán)，膨脹水箱就成了氣泡。 （ 2）系統(tǒng)內(nèi)各回路間相互影響小。系統(tǒng)是根據(jù)不同的冷卻部件組成幾個不同的冷卻回路，以便進行熱負荷控制。 （ 3）系統(tǒng)內(nèi)的壓力波動小。系統(tǒng)內(nèi)的定壓工作以向膨脹水箱沖氮來實現(xiàn)的。由于膨脹水箱處于最高點，所以其內(nèi)部壓力只要略大于大氣壓力，一般控制在 — 就可。 系統(tǒng)圖 — — 工作制度（ 2） 送風管路及渣鐵口 一、高爐送風管路由熱風總管、熱風圍管、與各風口相連的送風支管（包括直吹管）及風口組成。 1；熱風圍管的作用是將熱風總管送來的熱風均勻地分配到各送風支管中去。熱風圍管與熱風總管都是由鋼板焊成，管中有耐火材料砌筑成的內(nèi)襯。為了不影響爐前作業(yè)，熱風圍管都采用吊掛式。 熱風圍管與熱風總管的直徑相同，且與高爐容積有關，其直徑由下式來計算。 vQd π4? ??? ? ?mm1550? d — 熱風圍管內(nèi)徑， m Q — 氣流實際狀態(tài)下的體積流量， m3/s v — 氣體狀態(tài)方程下的流速， m/s 一般氣體實際狀態(tài)下的流速取 25— 35m/s，體積流量可由高爐配料計算得到。 2；送風支管的作用是將熱風圍管送來的熱風通過風口送入高爐爐缸，還可以通過它向高 爐噴吹燃料。送風支管長期處在高溫，多塵的環(huán)境中，工作環(huán)境惡劣，故要求管道密封性能好，壓損小，熱損小，在熱脹冷縮的條件下有自動調(diào)節(jié)位移的作用。 送風支管的組成由送風支管本體、送風支管張緊裝置、送風支管附件等組成。 送風支管本體； 連接熱風圍管的支承管由鋼板焊接而成，內(nèi)側(cè)筑耐火磚襯。 流量測量管也為鋼板焊接而成，內(nèi)側(cè)用不定形耐火材料澆注成文氏管結(jié)構(gòu)，用來測定風量。 伸縮管用來調(diào)節(jié)熱風圍管和爐體因熱膨脹引起的相對位移，其連接方式為法蘭連接。使用壓力為 ，使用溫度為 400oC，使用壽命在 5400 次以上。 其內(nèi)側(cè)襯有不定形耐火材料，下部內(nèi)襯與伸縮管之間塞有陶瓷纖維棉，并裝有多層墊圈。 異徑管用來連接不同直徑的管道，上設吊桿和中部拉桿底座，用來安裝張緊裝置。 彎管起轉(zhuǎn)變送風支管方向和連接直吹管的作用，它上面設有風口窺視孔和下部拉桿。 送風支管張緊裝置； 送風支管張緊裝置用于穩(wěn)定和緊固送風支管的位置，并使直吹管緊壓在風口小套上。 其組成包括吊掛裝置、拉緊螺絲（中部拉桿）和緊固裝置（下部拉桿）三部分。 吊掛裝置的作用為固定送風支管，主要承受送風時伸縮管產(chǎn)生的反作用力，可用旋緊螺母調(diào)整其位置。 拉緊螺絲是支承和固定送 風支管的兩根可調(diào)螺絲，安裝在異徑管兩 側(cè)，一端與異徑管相連，另一端與爐體環(huán)梁相連。其作用是和緊固裝置一起，用以調(diào)節(jié)直吹管與風口球面間的壓緊力，防止漏風。 緊固裝置安裝在彎管下方兩側(cè)，將直吹管緊壓風口球面的一對彈簧拉桿。其拉力可通過手柄調(diào)整，兩根拉桿用來調(diào)整直吹管端頭與風口球面的壓緊力，以防止風口漏風。 送風支管附件有環(huán)梁、起吊掛鉤、窺視孔等。環(huán)梁固定在爐殼上，用來固定拉緊螺絲。起吊掛鉤用于更換風口時使彎管和直吹管成振擺狀運動，便于更換風口。窺視孔用以觀察風口的燃燒狀況。 圖 ?！? 3；直吹管是高爐送風支管的一 部分，尾部與彎管相連，端頭與風口緊密相連。熱風經(jīng)熱風圍管、彎管傳到直吹管，通過風口進入爐缸。直吹管一般由端頭、管體、噴吹管、端頭水冷管路和尾部法蘭五部分組成。技術上要求直吹管端頭粗糙度要低，使用前要進行水壓和氣密實驗以防泄漏，為了避免噴吹時煤粉對風口內(nèi)壁的沖刷，要求噴吹管中心線也直吹管本體中心線夾 12o— 14o 的角度。 圖 ?！? 4；風口，風口也稱風口小套或風口三套，是送風管路最前端的部件。它位于高爐爐缸上部，成一定角度探出爐壁。風口裝置由風口大套、二套和小套組成。風口大套一般用鑄鐵或鑄銅制成，內(nèi)有蛇形無縫 鋼管通水冷卻，用法蘭盤與爐殼聯(lián)結(jié)。高壓高爐的風口大套與爐殼焊接。風口二套和小套常用紫銅鑄成空腔式結(jié)構(gòu)，空腔內(nèi)通水冷卻。風口二套靠固定在爐殼上的壓板壓緊，小套由直吹管壓緊。風口三個水套之 間均以摩擦接觸壓緊固定，因此，接觸面必須精加工，以避免漏氣。 風口小套的通風道一般為錐狀，其直徑應根據(jù)操作風速來確定。有些為了滿足高爐操作的需要，也有設計成向下傾斜的或橢圓形的風口小套通風道。 直吹管的端頭與風口密合裝配在一起。風口裝置不僅要求密封性好、耐高溫和隔熱，而且要求拆換風口水套方便、迅速，避免影響高爐操作。 風口的破 損機理；風口破損主要是因為渣、鐵對風口的熔蝕作用，其次是風口被磨損和龜裂破壞。部位一般為風口伸入爐內(nèi)部分的前端上緣和下緣，中部破損占極少數(shù)。 為了提高風口使用壽命，提出如下措施； （ 1）提高材質(zhì)。采用含銅 %的貫流式風口，使導熱能力大為提高，降低了高溫渣鐵對風口的熔蝕作用。 （ 2）使用貫流式風口。由于其不同于其它風口的水道結(jié)構(gòu)，使低溫水首先進入高溫區(qū)，而且由于水道前端截面積最小，所以水速最高，加強了前端的換熱能力；而冷卻水到了后端時。由于水道截面積增大、水速減慢、水溫升高、熱交換減弱，從而減弱了由于風 口冷卻使風溫降低的作用。 （ 3）提高冷卻水質(zhì)量和增加水速。使用純水密閉冷卻，不產(chǎn)生水垢，保證了風口壁良好的導熱能力。風口壓力提高到 — ，水速提高到 14m/s 以上。這些都大大改善了風口的傳熱效果，延長了風口壽命。 （ 4）加強風口監(jiān)測。在風口前端焊接熱電偶，以監(jiān)測風口溫度。在每個風口進出水管上各安裝一個雙管式電磁流量計，當排水量低于設定值的下限時，立即報警，保證了風口安全工作。 圖； 128 風口 —— 二、渣、鐵口 本高爐只設有一個鐵口，將渣鐵同出。 圖 。 132—— 高爐鋼結(jié)構(gòu) 高爐鋼結(jié)構(gòu)包括 爐殼、爐體框架、平臺和梯子等。高爐鋼結(jié)構(gòu)是保證高爐正常生產(chǎn)的重要設施。 （ 1）高爐本體鋼結(jié)構(gòu)；采用爐體框架式。其特點是，由四根支柱聯(lián)結(jié)成框架，而框架是一個與高爐本體不相聯(lián)結(jié)的獨立結(jié)構(gòu)。框架下部固定在高爐基礎上，頂端則支撐在爐頂平臺。因此，爐頂框架的重量、煤氣上升管的重量、各層平臺及水管重量，完全由大框架直接傳給基礎。只有裝料設備重量經(jīng)爐殼傳給基礎。 由于無爐缸支柱，框架離開高爐一定距離，所以風口平臺寬敞，爐前操作方便，還有利于大修時高爐容積的擴大。