[发明专利]一种炼铁高炉旋液流态化强化水冷壁装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种炼铁高炉旋液流态化水冷壁装置，涉及炼铁高炉水冷壁冷却强化和水垢的在线清洗的装置。它适应于炼铁高炉各种不同结构的水冷器，例如钢铁水冷壁、铜冷却壁、冷却模块等等，尤其适合不是纯水或软水闭路循环冷却的炼铁高炉水冷壁，特别是替代炉腰炉腹部位的铜水冷壁。

背景技术

一座日产铁水量5000-10000吨的高炉停炉的大修费用约需6-10亿元人民币(周渝生、曹传根，铜冷却壁在高炉上的安装和使用[A]，宝钢技术2001，97-110)。因此，现代炼铁高炉都追求长寿的高效益。其基本途径是强化水冷壁的冷却效率，已经获得相当成功的主要技术是以下两类-

一是在大型炼铁高炉水冷壁最容易损坏的炉腰和炉腹部位采用的高导热性铜制冷却壁。由于铜冷却壁冷却能力强，热面温度低，能形成稳定的隔热渣皮层，其厚度在50mm以上(顾德章，武汉钢铁研究设计院，高炉铜冷却壁的设计及应用探讨，钢铁，2003，22(2)1-5)。热面温度通常低于80℃，所以渣皮形成相当快且具有良好的结构完整性。(李常性摘译、有福校，高炉铜冷却壁的需水量，武钢技术，2001，(5)57-59)。铜水冷壁虽然寿命可以长达15年甚至更长，但是价格昂贵，是铸钢或球铁水冷壁的十倍左右，需要资金数千万元。例如，2006年底新建的湘潭钢铁公司5号炼铁高炉(2500m³)的5-8段176块铜冷却壁的重量就是310吨。

二是采用纯水或软水密闭循环二次冷却防止水冷壁结垢技术(王大中，马维国、赵锐锐，高炉密闭循环冷却水系统的设计，工业用水与废水，2000，v31n2p16～18)。水垢是影响水冷壁寿命的一个极其重要的因素。1mm厚的水垢会使水冷壁的冷却能力下降80％左右，造成50～100℃的温升(胡源申，袁晓敏，黄达文，马钢300m³高炉灰铸铁与球墨铸铁冷却壁破损行为比较及长寿对策，钢铁，1999，34(增刊)276～2781)。这种软水密闭循环二次冷却系统的防垢效果的确好，但是代价相当高。不仅需要数千万元装置建造费，运行费用也相当高，并且还存在二次循环水的水-水热交换器的水垢问题，又使进入高炉水冷却器的循环冷却水的温度较高，影响其冷却效率。

发明内容

本发明专利针对铜冷却壁和软水密闭循环二次冷却防止水冷壁结垢技术存在的重大经济性问题，提出一种炼铁高炉旋液流态化强化水冷壁装置，既能够以铸钢水冷壁替代昂贵的铜水冷壁，又能够直接采用工业循环冷却水系统替代软水密闭二次冷却系统，同样有效地降低水冷壁热面温度，形成完整、稳定的隔热渣皮层，达到适应高冶炼强度和长寿命的目的，又可以节省大量的建造费，大幅度地降低运行费，具有巨大的技术经济优越性。

本发明专利的技术方案为：一种炼铁高炉旋液流态化强化水冷壁装置，由铸钢水冷壁、进水管线、回水管线、流态化液进口管线、流态化液出口管线、三通阀、粒子、粒子循环槽等组成。水冷壁通过进水管线、回水管线、流态化液进口管线、流态化液出口管线、三通阀与粒子循环槽连接形成供排水和流态化清洗系统。