首钢3号高炉炉体冷却制度的初步研究

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1、首钢3号高炉炉体冷却制度的初步研究摘要木文介绍了首钢3号高炉炉体冷却制度的现状及冷却壁破损情况，并从炉体传热的理论出发，分析了冷却壁破损的原因及高炉操作对炉体冷却制度的影响，提岀了炉体冷却制度的优化建议。关键词高炉冷却制度炉体ThepilotstudyoffurnaceshaftcoolingsystemofNo.3BFinShougangCorporationAbstractThisarticleintroducestheactualityoffiirnaccshaftcoolingsystemofNo.3BFandthedisr

2、epaireaseofcoolingstave・Andthisarticleanalyzesthedisrepaircauseofcoolingstaveandtheinfectionofblastftirnaceoperationonfurnaceshaftcoolingsysteminbasisofthetheoryofhealtransferinfurnaceshaft・Thisarticlealsogivestheadviceaboutoptimizingturnaceshaftcoolingsystem・Keywordsb

3、lastfurnacecoolingsystemfurnaceshaft前言伴随着国内钢铁工业的发展，高炉冶炼强度、喷煤量不断提高，焦炭层减薄、料柱透气性变差、炉腹煤气量增加使炉内边缘煤气流发展,高炉炉体承受的热负荷随Z增加，尤英是不均匀的局部边缘煤气流，强大的瞬间边缘局部煤气流使冷却壁热面温度急剧升高，导致冷却壁破损。首钢1号、3号高炉容积2536m3,设计炉型一致，分别于1994年8月、1993年6月开炉，至2009年7月，高炉单位容枳产铁量分别达12126吨、12826吨，炉体维护成为高炉冶炼的重要内容。2008年8月，3号高

4、炉更换了炉体8段~12段冷却壁，并对软水密闭循坏冷却系统进行了改造，将11段〜12段软水冷却系统改为工业水冷却系统。2009年1月20日起，8〜10段冷却壁凸台出现破损，其中炉身下部10段冷却壁凸台破损率为65%,炉腰8段、9段冷却壁凸台破损率分别为43%、39%,严重威胁高炉正常生产，本文重点研究了3号高炉6段〜12段工业水开路循环冷却系统的冷却制度。1炉体冷却制度的现状1.1冷却制度的现状3号高炉炉体冷却分为两种冷却模式：6段〜12段冷却壁采用工业水开路循坏冷却系统；13段〜15段冷却壁采用软水密闭循环冷却系统。表69炉体工业水

5、开路循环（前排）冷却系统的现状部位水量m3/h水速m/s温差°C热负荷Kcal/h6段4.71.51.3〜1.96110^87407段4.71.51.7〜2.36900-108108段4.71.51.7〜2.77820-126909段5.51.81.7~2.99350〜1595010段5.51.81.8〜2.89540-1595011段5.31.73.2〜4.316120-2268012段5.31.73」~4.315500〜22500表70炉体工业水开路循环（凸台）冷却系统的现状部位水量m7h水速m/s温差°C热负荷Kcal/h8段

6、4.71.72.2〜3.510340〜164509段5.51.82.3〜3.212880-1792010段5.51.82.2〜3.311880〜17050表71炉体工业水开路循环冷却系统的热负荷及热流密度部位6段7段8段9段10段11段12段热负荷Kcal/h66952081630012967051567510128145016770001670280热流密度Kw/m210.0411.6718.5222.3815.3320.8622.506段〜7段冷却壁，属于炉腹位置，冷却壁的热流密度较小，也较均匀。8段〜9段冷却壁,屈于炉腰位置，

7、10段〜12段冷却壁，屈于炉身下部位置，由于处于软熔带根部位置，或缺少渣皮保护，热流密度较大。1.1冷却壁破损的情况2008年8月，3号更换了炉体8段〜12段冷却壁，将11段〜12段软水密闭循环冷却系统改为工业水开路循环冷却系统。同时，冷却壁结构方面取消了11段〜12段的凸台，改为后排管冷却，冷却水管管径等参数不变。开炉2个月后，8段〜10段冷却壁凸台开始出现破损，至今，8段〜10段冷却壁凸台冷却管已破损68根。表72炉体8段~10段凸台破损的情况部位数量(根)备注8段凸台209段凸台1810段前排冷却管破损3根10段凸台302炉体

8、传热的分析1.1基本理论炉内热量传递到炉衬或渣皮主要依靠炉内边缘煤气与炉体之间的对流传热，在炉壳表血不喷水的情况下，热量主要依靠冷却水与冷却壁通道之间的刈•流传热，最终由冷却水带走，因此传热过程简化为：煤气-渣皮-炉衬-冷却壁■■冷却