高炉水渣冷却设备

『壹』 高炉冷却的冷却原理

冷却水通过被冷却的部件空腔，并从其表面将热量带走，从而使冷却水的自身温度提高。
1.自然循环汽化冷却工作原理：利用下降管中的水和上升管中的汽水混合物的比重不同所形成的压头，克服整个循环过程中的阻力，从而产生连续循环，汽化吸热而达到冷却目的。
2.软水密闭循环冷却工作原理：它是一个完全封闭的系统，用软水（采用低压锅炉软水即可）作为冷却介质，其工作温度50～60℃（实践经验40～45℃）由循环泵带动循环，以冷却设备中带出来的热量经过热交换器散发于大气。系统中设有膨胀罐，目的在于吸收水在密闭系统中由于温度升高而引起的膨胀。系统工作压力由膨胀罐内的N2压力控制，使得冷却介质具有较大的热度而控制水在冷却设备中的汽化。
3.工业水开路循环冷却工作原理：由动力泵站将凉水池中的水输送到冷却设备后，自然流回凉水池或冷却塔，把从冷却设备中带出的热量散发于大气。系统压力由水泵供水能力大小控制。
4.外部喷淋的工作原理：用于高炉外部喷淋式降温。

『贰』 高炉水冲渣的工艺要求和主要方法有哪些

炉前采用水冲渣工艺，既可保证高炉按时放渣又可缩短渣沟的总长度。同时由于不受渣罐的限制，有利于出净渣铁。水冲渣的原理是：液态熔渣流入渣沟时，被一定冲击力的水流打散，淬化成颗粒状。
(1)工艺要求
①防止水渣沟爆炸渣中带铁较多和水压、流量不足是造成水渣沟爆炸或“放炮”的主要原因。因此，要求冲上渣时冲渣喷嘴前的水压大于0.15MPa，冲下渣时要求不小于0.20MPa，同时，在下渣沟中还应该设置沉铁坑，出铁时还应避免发生下渣过铁。
②防止水渣沟堵塞为保证冲渣正常，必须防止水渣沟堵塞。为此，水渣沟的曲率半径应不小于15m，坡度不小于3.5%，渣水比不小于1:5，渣沟长时应不小于1:8。
(2)主要冲渣方法
主要的水渣处理方法有：沉淀池沉淀法、底滤法、茵巴(INBA)法和嘉恒法（轮法）等。
①沉淀池沉淀法该方法是将冲渣水汇集在沉淀池中，渣粒和水分离后沉淀，沉淀后的渣粒用抓斗抓出后装车运走。这种方法的优点是工艺和设备简单，投资少。缺点是占地面积大，环境污染严重，还需定期清理池底沉积的硬渣层。与此同时，易侵蚀设备。特别是冬季生产时，吊车作业困难。
②底滤法这种冲渣方法和其他方法的主要区别是水渣沉淀的方式不同。沉淀池的最底层是多排带孔的滤水管，滤水管的上面是河砂和鹅卵石。水渣进入沉淀池后，经过鹅卵石、河砂的滤水作用后，水渣颗粒积聚在鹅卵石的上表面，过滤后比较洁净的水经过滤水管进入冲渣泵站的水池内，被水泵又抽回水渣沟，重复利用。其主要优点是水经过滤后比较清洁。
③茵巴(INBA)法这种方法的工艺流程是液态炉渣从渣沟落入水渣冲制箱，渣水混合物经水渣沟流人接受塔后再流入脱水转鼓，脱水后的渣粒经过转鼓内、外的胶带机运到成品水渣仓内进一步脱水。滤出的水经冷却塔冷却后进人冷却水池，再经水泵送往冲渣箱循环使用。这种方法的优点是连续滤水，电耗低，占地面积小，处理渣量大，环境条件好，渣水比低。
④嘉恒法（轮法）嘉恒法是唐山嘉恒公司与河北省冶金设计研究院研制的。这种方法采用快速旋转的粒化轮取代传统的水淬。炉渣落入转轮的叶片被粉碎，并被粒化器上部喷出的高压水射流冷却和进一步水淬成为水渣。冷却水与粒化渣落入脱水器筛网中过滤，滤下的水流入回水槽，经回水管道进入集水罐，经循环水泵加压后供粒化器使用。留在筛网中的水渣通过脱水器受料斗卸料口落到脱水器下部的皮带机上，再被转运到贮渣仓或堆场。此法的优点是省水（一般水耗量为1：7），渣中带铁不会发生爆炸，占地面积小(100～200rr12)，运行费用低。

『叁』 高炉采用软水密闭循环冷却方式冷却有哪些优点

高炉采用软水密闭循环冷却方式冷却有哪些优点
众所周知，高炉的一代炉龄取决于冷却设备是否长寿，而冷却设备是否完好又取决于冷却设备结构设计是否合理、冷却设备冷却方式是否合理以及水质是否合乎标准等，然而膨胀罐就是起缓冲压力波动及部分给水的作用。

高炉在冷却系统上总结了过去许多的成功经验，采用了一系列的先进技术，如整个系统采用了不产生结垢的软水密闭循环冷却,采用冷却壁热面从下到上直通供水，在易受铁水和烙渣的化学侵蚀、物料机械磨损和高温还原气体冲刷的炉腹、炉腹及炉身下部采用了锅冷却壁等。

软水密闭循环冷却系统是由炉底水冷管及炉身中部蛇形冷却管系统、炉缸 坨形冷却管系统、风口 、热风阔系统以及软水补充水和净环水辅助系统所组成，而高炉炉顶设置膨胀罐，软水密闭循环的系统压力由膨胀罐内充入的氮气压力决定。高炉顶部安装膨胀罐是为了保证整个管道中的压力保持在一定的值,不会因管路过长或缺水等原因造成压力大幅度变化。

它的结构就是由一只内部带弹簧的压力罐和一个泵组成的,罐体内部在弹簧的作用下维持管道内一定的压力,当管道缺水或压力不稳时,将膨胀罐的罐内的水迅速补充进去,同时开启水泵补水,当压力超过时,水会被罐体吸收进去,从而稳定管道压力!膨胀罐为软水系统中重要的一个配件，它使软水系统自动化程序高，软水泵房内可实现自动补水和自动操作，同时可实现自动稳压和自动检漏。

『肆』 高炉冷却设备的冷却水为什么要求有一定压力和流速

同容积高炉
冷却水压力要求
同
主要原
使冷却设备内水压
于炉内压力
保证煤气
进入冷却设备
避免冷却设备烧坏
要求冷却水流速主要
两
面
素：
能造
机混合物沉淀
二
能产
局部沸腾
形
量水垢

『伍』 从水渣里选水渣铁需要什么设备

指的就是“水渣来”，有很多种的源。
水渣是把热熔状态的高炉渣置于水中急速冷却的过程，主要有渣池水淬或炉前水淬两种方式。水渣作建材用于生产水泥和混凝土，由于水渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，可以作为优质的水泥原料，可制成：矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥、矿渣砖、矿渣混凝土等。
高炉水渣的综合利用范围：矿渣细粉深加工、民用建筑楼顶隔热层、公路柏油沥青骨料、水泥参合料、微晶玻璃原料等

『陆』 高炉冷却系统的作用

高炉冷却的目的在于增大炉衬内的温度梯度，致使1150℃等温面远离高炉炉壳，从而保护某些金属结构和混凝土构件，使之不失去强度。使炉衬凝成渣皮，保护甚至代替炉衬工作，从而获得合理炉型，延长炉衬工作能力和高炉使用寿命。高炉冷却是形成保护性渣皮、铁壳、石墨层的重要条件。高炉常用的冷却介质有:水、风、汽水混合物。
高炉：用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单 ，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。
冷却系统按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷。如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系统。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系统。由于水冷系统冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系统。

『柒』 高炉冷却的方式

目前国内高炉采用的冷却方式有四种：
1. 工业水开路循环冷却系统
2. 汽化冷却系统
3. 软水密闭循环冷却系统
4.外部喷淋

『捌』 硬水对高炉冷却设备有什么危害

硬水，会使冷却管道结垢。破坏冷却效果。

『玖』 高炉的高炉(冶炼设备）

目前所知最古老高炉是中国西汉时代（纪元前1世纪）熔炉。在纪元前5世纪中国文物中就发现铸铁出土可见该时代熔炼已经实用化。初期熔炉内壁是用粘土盖的，用来提炼含磷铁矿。西方最早的熔炉则是于瑞典1150年到1350年间出现。这两国的熔炉都是自行发展摸索出现，没有互相传达关系。
使用石炭的近代高炉出现于1709年。由于欧洲当时森林多用途砍伐导致木炭产量减少、被迫开发使用石炭的炼铁法导致新技术出现，大幅增加炼铁效率。
日本第一个现代高炉是釜石市大桥高炉。由大岛高任设计，安政4年（1857年）11月26日点火，12月1日第一批铁产出。这天也定为日本打铁业纪念日。 横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技 术经济指标良好，工艺 简单 ，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ，还有副产高炉渣和高炉煤气。
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。
通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。
因此，无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。
由于高炉生产是连续进行的，一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300℃），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。 高炉炉壳内部砌有一层厚345～1150毫米的耐火砖，以减少炉壳散热量，砖中设置冷却设备防止炉壳变形。高炉各部分砖衬损坏机理不同，为了防止局部砖衬先损坏而缩短高炉寿命，必须根据损坏、冷却和高炉操作等因素，选用不同的耐火砖衬。炉缸、炉底传统使用高级和超高级粘土砖。这部分砖是逐渐熔损的，因收缩和砌砖质量不良，过去常引起重大烧穿事故，炉缸、炉底大多用碳素耐火材料，基本上解决了炉底烧穿问题。炉底使用碳砖有三种型式：全部为碳砖；炉底四周和上部为碳砖，下部为粘土砖或高铝砖；炉底四周和下部为碳砖，上部为粘土砖或高铝砖。后两种又称为综合炉底。设计炉底厚度有减薄趋势(由0.5d右减至0.3d左右或炉壳内径的1/4厚度，d为炉缸直径)。碳砖的缺点是易受空气、二氧化碳、水蒸气和碱金属侵蚀。炉腰特别是炉身下部砖衬，由于磨损、热应力、化学侵蚀等,容易损坏。采用冷却壁的高炉，投产两年左右,炉身下部砖衬往往全被侵蚀。炉身上部和炉喉砖衬要求具有抗磨性和热稳定性的材料，以粘土砖为宜。炉腹砖衬被侵蚀后靠“渣皮”维持生产。
近几年应用喷补技术修补砖衬已相当普遍。喷补高铝质耐火材料（含Al2O340～60%），寿命为砌衬的3/4。 生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。
高炉炼铁的特点：规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。 高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。
鼓风机送出的冷空气在热风炉加热到800～1350℃以后，经风口连续而稳定地进入炉缸，热风使风口前的焦炭燃烧，产生2000℃以上的炽热还原性煤气。上升的高温煤气流加热铁矿石和熔剂，使成为液态；并使铁矿石完成一系列物理化学变化，煤气流则逐渐冷却。下降料柱与上升煤气流之间进行剧烈的传热、传质和传动量的过程。
下降炉料中的毛细水分当受热到100～200℃即蒸发，褐铁矿和某些脉石中的结晶水要到500～800℃才分解蒸发。主要的熔剂石灰石和白云石，以及其他碳酸盐和硫酸盐，也在炉中受热分解。石灰石中CaCO3和白云石中MgCO3的分解温度分别为900～1000℃和740～900℃。铁矿石在高炉中于 400℃或稍低温度下开始还原。部分氧化铁是在下部高温区先熔于炉渣，然后再从渣中还原出铁。
焦炭在高炉中不熔化,只是到风口前才燃烧气化,少部分焦炭在还原氧化物时气化成CO。而矿石在部分还原并升温到1000～1100℃时就开始软化；到1350～1400℃时完全熔化；超过1400℃就滴落。焦炭和矿石在下降过程中，一直保持交替分层的结构。由于高炉中的逆流热交换,形成了温度分布不同的几个区域，①区是矿石与焦炭分层的干区，称块状带，没有液体；②区为由软熔层和焦炭夹层组成的软熔带，矿石开始软化到完全熔化；③区是液态渣、铁的滴落带，带内只有焦炭仍是固体；④风口前有一个袋形的焦炭回旋区，在这里，焦炭强烈地回旋和燃烧，是炉内热量和气体还原剂的主要产生地。 早期的小高炉炉壁无冷却设备，19世纪60年代高炉砖衬开始用水冷却。冷却设备主要有冷却水箱和冷却壁两种。因高炉各部分热负荷而异。炉底四周和炉缸使用碳砖时采用光面冷却壁。炉底之下可用空气、水或油冷却。炉腹使用碳砖时可从外部向炉壳喷水冷却，使用其他砖衬时，用冷却水箱或镶砖冷却壁。炉腰和炉身下部多采用传统的铜冷却水箱，左右间距250～300毫米，上下间距1～1.5米。炉身上部可采用各种形式的冷却设备，一般用铸铁或钢板焊接的冷却水箱。近几年来炉腰和炉身有的用镶砖冷却壁汽化冷却。但炉身下部由于热负荷较高，多改用强制循环纯水冷却；炉喉一般不冷却。冷却介质过去使用工业水，现在改用软水和纯水。直流或露天循环供水系统也已被强制循环供水系统所代替，后者优点是热交换好、无沉淀、消耗水量少等。