在实际生产中,高炉部分区域工况及其恶劣,高炉整体结构中的炉腹、炉腰以及炉身下部这些部位经常受着高热流的冲击,炉衬须同时承受强烈的高温气流冲刷、炉料的磨损及炉渣的侵蚀。强化冶炼时炉料结构的变化及操作的不稳定等引起反复热冲击、挤压、磨损、化学侵蚀。这一系列状况都会加速耐材的侵蚀和冷却设备的损坏,严重时导致冶金高炉停炉检修,直接降低高炉的产量和寿命。
通用的解决方法是对这些部位设置冷却装置,加强对它们的保护,以此来维持炉体长期稳定连续作业。最佳的方式是在砌砖间埋设冷却水水套(现实生产中,有色冶金炉上称为水套,在炼铁高炉中称为冷却壁)。
冷却水套,作为一种水冷的冷却设备用于冶金炉或者高炉上,它可以替代耐火材料。它不仅本身能够抵抗高温、机械化冲刷以及化学腐蚀,更为重要的是,由于它的冷却作用保护了覆盖在其周身的耐火材料,延长使用寿命,从而确保生产高效连续进行。
作为高炉的关键部件,冷却水套在高温状态下工作条件非常恶劣,其破坏形式是在高温交变热应力作用下引起开裂漏水,使得高炉被迫停炉大中修。要延长冷却壁使用寿命必须选择合理的材质,水套的冷却性能直接影响到高炉大修的期限及其寿命。
当前,高炉或者冶金炉的炉身、炉腰、炉腹以及风口等部位的重要位置均安装着冷却水套,冷却水套在高炉上应用见下图1所示。