张慧超

（河南舞阳钢铁有限责任公司） 

摘  要  本文对舞钢公司1260m3高炉冷却壁漏水的原因和治理、以及养护对策进行了总结。通过对冷却壁漏水的治理，以及通过改善原燃料条件、优化高炉操作制度、合理控制高炉参数、稳定优化外围保障等措施，为舞钢高炉长期稳定顺行提供了良好的基础，目前各项指标再创历史新高。

关键词  冷却壁  操作炉型  漏水  检漏  养护  

1  概况

舞钢高炉（1260m3）设计2个铁口、22个风口，计划年产铁120万吨。高炉冷却壁采用软水密闭循环冷却，自成一个分系统。在第5～8段高热负荷区域炉腹、炉腰和炉身下部使用四段铜冷却壁，冷却壁水配管采用金属软管连接，为将来局部冷却某块冷却壁提供可能的接口，第9～12段即炉身中、上部采用全覆盖镶砖球墨铸铁冷却壁。自2014年3月开炉以来，随着冶炼强度的不断提高，生产节奏越来越快，对冷却壁的损耗也越来越大。2020年6月日均产量达4200t/d,煤比165kg/t以上，创历史最好水平。然而出现冷却壁水管破损情况后，产量、煤比等各项指标大幅度下滑，炉况稳定性变差，操作难度变大。针对出现的这一情况，利用冷却壁穿管技术对冷却壁进行护养，操作上采用发展中心，稳定边缘的思路使操作炉型得到了合理维护，保证了安全的同时，目前各项指标再创新高。

2  冷却壁漏水原因分析

首先判断冷却壁破损的原因及破损程度，采取不同的方式养护，经分析主要受以下几方面影响：

冷却壁的损坏大致有以下几种情况：

1）高炉冷却壁内侧砌有耐火砖砌体，当其受到侵蚀或脱落后，冷却壁的内表面将受到来自料柱的侧向挤压力和固体料柱的磨损，还要受到炉内高温煤气流的强大热负荷和熔融渣铁的热冲击以及熔损作用，等等。由于工作环境极其恶劣，因此，会使冷却壁产生下述三种破损：

 ①冷却壁壁体蚀损，造成壁体内水管蚀漏。

②冷却壁壁体断裂，使冷却壁内水管被拉裂或拉断。

③冷却壁与炉壳两者受热膨胀后产生的位移不同步，导致冷却壁管根被剪坏。

2）冷却强度低、操作制度不合理

①由于设计方面的不合理，导致冷却壁的冷却强度不能适应高冶炼强度的需要。尤其是在高炉炉体热负荷大的部位会出现冷却壁的大面积损坏。

②由于操作不当（如控水、发展边缘煤气流等），造成冷却壁的水冷管局部过热，产生“汽阻”，导致冷却壁烧损。

③对于因裂缝轻微漏水的冷却壁来说，如果过多地控制水量，这时由于煤气压力大于水压，会使高温煤气从裂隙进入冷却水管，随冷却水逸出。还可能因高温、高压煤气窜入冷却水，水被汽化形成汽阻，从而导致冷却壁彻底烧毁。

 ④对于软水闭路循环冷却的高炉来说，由于各冷却壁供水的支管是相互“并联”的，而各支管由于管路布置等差异，管道阻力差异较大，但各支管两端的压差是恒定的，这就造成各支管供水的不均衡性和不稳定性。实践证明，各支管的水量相差有时可达2~4倍。对于水量小的支管，会使冷却壁局部温度升高，很容易产生汽阻，从而导致冷却壁的烧坏。

3  冷却壁损坏位置判断及处理

冷却壁的检漏十分重要。如能及时地查出漏水冷却壁，就能把漏水事故消灭在萌芽中，同时有利于高炉长寿。舞钢公司高炉由于第一次遇到冷却壁漏水情况，由于缺乏经验，为此查阅大量的资料整个查漏用了近两天时间。结合炉皮外洇水情况通过对90#~100#冷却壁支管分别试压，结合打压过程中压降速度以及通过煤气报警仪辅助测煤气含量，从而判断出石钢冷却壁破损为冷却壁内部水管破裂损坏，破损位置为第94#供水支管。由于舞钢高炉冷却壁为软水密闭循环系统，为了生产安全具体是属于那块冷却壁在生产过程中仍然不能确定，需要休风时候再次查漏。

为了减轻冷却壁漏水对炉况的影响以及减少软水补水量过大对整个冷却系统的影响，车间决定暂时改94#冷却壁支管为工业水冷却，采取上部进水，下部出水的方式、为减少炉内漏水情况，要求敞开出水口，水量控制以出口水头不发喘的情况下供水量控制最小，维持生产，准备休风后确定具体冷却壁漏水位置后进行穿管处理。

2020年9月18日，利用休风机会，对冷却壁具体漏水位置确定，由于炉皮洇水位置在9段，怀疑9段漏水可能性较大，为此休风后首先对9段94#冷却壁支管进行打压试漏，发现9段不存在漏水情况，按照试压方法，分别对8段、7段、6段冷却壁串联支管进行试压均不存在泄漏情况，最终发现5段冷却壁存在泄压快、不保压的情况存在，由于5段为铜冷却壁，结合其构造不能进行冷却壁穿管，为了避免对其它冷却壁造成影响，决定对5段冷却壁支管改工业水冷却，其它支管恢复软水冷却，改造后采取上部进水，下部出水的方式、为减少炉内漏水情况，要求敞开出水口，水量控制以出口水头不发喘的情况下供水量控制最小，对冷却壁进行养护。

4  处理的效果及经验总结

冷却壁养护与高炉的稳定和顺行息息相关。通过对漏水冷却壁改工业水和后期合理养护，完全能够保证高炉顺行。由于冷却壁漏水在舞钢高炉属于首次漏水，通过本次冷却壁查漏，舞钢炼铁厂积累了很多宝贵经验，通过后续采取的一系列措施，炉皮洇水情况消失，铁口喷溅问题得到改善。目前舞钢高炉产量稳定达到4300t/d,煤比165kg/t以上历史最好水平。在出现冷却壁漏水情况下，舞钢炼铁厂总结经验如下：

1）结合炉皮洇水位置及漏水情况，能够快速锁定冷却壁漏水是属于内漏还是外漏，缩小排查范围，最后利用点火法和试压法能够快速确定具体位置；

2）护养方法采取上部进水，下部出水的方式、要求敞开出水口，水量控制以出口水头不发喘的情况下供水量控制最小，进出水温差控制5℃以内，减少炉内漏水。

3）改善冷却水水质，以及保证合理的冷却强度，能够有效减少冷却壁破损。

4）要加强对炉体的巡视点检。一旦发现有漏水的软水支管要及时排查出来并改工业水，及时进行养护处理。利用休风的机会再对具体泄露位置进行造穿管或者养护，保证整个水系统运行稳定。

5）力争采用精料。原燃料的品种较多、变化频繁、成分波动较大，给高炉的操作和调剂带来许多困难，造成铁水中的硅、硫波动亦较大是冷却壁损坏主要因素之一。

6）搞好上下部调节。针对冷却壁破损的部位，主要从下部进行调剂。同时，根据不同时期的冶炼强度，相应调整风口的布局，以防冷却壁有更大的破损。抑止边缘气流，发展中心气流，形成到v型软熔带有利于减少冷却壁的磨损。

5  结语

1）舞钢公司从冷却壁出现漏水到漏水排查以及后期养护，全部在没有经验的情况下进行，期间查阅了大量资料，养护后整体炉况顺行，生产指标创开炉历史新高，养护成本低，节约人力、物力资源。

2）冷却壁漏水是高炉炉体损坏的重要标志，应及时处理。否则，会引起高炉炉凉、炉况失常、炉缸冻结，甚至影响着高炉一代炉龄的寿命。日常操作中要减少原燃料波动，采取发展中心抑制边缘创操作炉型有利于延长冷却壁寿命。

6  参考文献

[1]祁正坤.高炉立式冷却壁漏水及对策[J].炼铁，1986；（2）：37.

[2]张有德.试谈高炉软水密闭循环冷却的操作特点[J].河北冶金， 1994，（6）：16.

[3]曹传根．宝钢3号高炉冷却壁破损的原因及防止对策[J].炼铁， 2000，（2）：1.