摘要：冷却壁作为高炉本体冷却设备中最重要的一个组成部分，其起着隔绝炉内高温保护炉壳、合理的挂渣保持正确的操作炉型等关键性作用。高炉冷却壁在高炉生产中由于使用年限等诸多原因，不可避免的会出现磨损、烧损等情况，导致冷却壁内冷却水管（水道）破损，发生冷却水漏入炉内的情况，进而引起局部炉缸不活、堆积、炉凉甚至炉缸结死，对高炉的安全生产、稳定顺行产生极为不利的影响，因此如何快速有效的处理冷却壁漏水在高炉生产过程中意义重大。
关键词：冷却壁；破损；漏水；有效处理
1、高炉冷却壁的分类
按照材质分类，目前高炉使用的冷却壁大致可分为：铸钢冷却壁、铸铁冷却壁、铜冷却壁，铸钢、铸铁冷却壁多使用埋管铸造的方式，即冷却水管弯曲成型后铸造在冷却壁内部，而铜冷却壁由于制造工艺的不同（多采用轧制的方式成型），其壁体内一般不进行埋管而是采用钻孔形成冷却水水道的方式。
2、冷却壁漏水情况分析
2.1磨损
冷却壁磨损表现为冷却壁整体厚度减薄直至冷却水管、水道穿漏，高炉内部由于炉料的不断下行冲刷、高温气流的上行冲刷，特别是冷却壁热面渣皮形成不稳的情况下，加上冷却壁使用年限不断增加就容易造成冷却壁磨损的情况发生。
冷却壁磨损往往都是整段或者呈区域出现，单根漏水量大，且漏水情况一旦出现则预示着大面积漏水的可能性存在，后续处理起来十分困难。
2.2烧损
冷却壁烧损表现为冷却壁局部或者局部几块冷却壁因为路况失常、炉缸堆积、渣铁流动性差、冷却强度不足等因素影响导致冷却壁局部烧损烧穿冷却水管或水道，烧损情况一般不会导致大面积漏水的可能。烧损导致的漏水量视烧损面积以及烧损的部位大小不确定。
2.3冷却水管拉裂
冷却壁水管拉裂是因为冷却壁安装固定在炉壳上，冷却水管管头伸出炉外进行外部配管，随着高炉生产进行，炉壳受热发生形变，炉壳与冷却壁管头产生垂直或径向位移导致冷却壁水管拉裂。拉裂的情况不可避免，但一般不会大面积出现。拉裂导致的漏水量一般不会太大。
3、冷却壁漏水处理方式
目前高炉冷却壁多采用软水密闭循环的冷却方式，其特点是单跟冷却水管至下而上串联，在第一层进水及最上一层出水设置集水围管，进出水围管之间按照不同设计要求设置一根或多跟缓冲集水管。由于是密闭循环系统，每根水管在关闭一进出水其中一端阀门时另一端都会成为水源。结合软水密闭循环的方式，目前采用的冷却壁漏水处理方式有：单独通水冷却法、穿管修复法、安装通冷却棒修复法、换管修复法。
3.1单独通水冷却法
单独通水冷却法是将漏水管段进出水三通阀关闭，将漏水管段上下层相邻水管重新配管并通过三通阀阀位的调整进行联通，漏水管段进出水管头割开并重新接管开式通水，在漏水量小的情况下采用冷却水下进上出的方式以保证满管状态，若漏水量大的时候可采用冷却水上进下出的方式控制进水压力与炉内压力保持平衡防止水漏进炉内。单独通水冷却的方式不能根本解决漏水的故常，但此方法施工处理时间较短，高炉短时间休风即可安排处理。
3.2穿管修复法
穿管修复法是将漏水管段上下层相邻水管重新接通，漏水管段进出水管头割开，焊接上穿管专用管头，采用比冷却水管小1至2号的不锈钢金属波纹软管穿过漏水管段，两端与穿管专用管头相连并单独开式通水冷却，再采用高导热性灌浆料通过穿管专用管头上得灌浆孔进行压力灌浆，讲所穿金属软管与原有冷却壁水管之间间隙填充满。此方法是在漏水管道中穿小管重新建立水道，能彻底解决漏水问题，缺点在于处理时间稍长，需要高炉休风5~6小时才能处理，而且在冷却水管破损较大的情况下灌浆不一定能保证全部灌满，会影响穿管的使用周期，容易造成软管烧穿。铜冷却壁由于加工方式导致水道拐弯处往往成直角，穿管施工过程金属软管较难通过此部位。
3.3安装铜冷却棒修复法
此方法是通过对漏水冷却壁加装通冷却棒的方式替代原有冷却水管冷却，原有冷却水管、水道则灌浆堵死处理，上下层相邻冷却水管重新配管连接。铜冷却棒采用钻孔安装的方式，新装铜冷却棒与炉壳焊接连接，与炉内各部位的间隙灌注高导热浇注料，每根铜棒单独开式通水冷却，水压0.6MPa以上。铜冷却棒的冷却面积（圆的直径）不超过铜冷却棒的5倍直径，安装数量根据冷却壁的面积参照此原则确定。
←左图为柳钢高炉安装铜冷却棒，拆出后铜棒完好。
加装铜冷却棒能很好的替代原有通水冷却效果，其缺点在于施工较为困难，要求配备专用的钻机、钻头等工机具，施工时间长单根施工时间在12小时以上。
3.4换管修复法
换管修复法顾名思义是采用更换冷却水管的方式对漏水冷却壁进行修复，一般用在磨损严重的冷却壁上。换管修复需要进入到炉内进行施工，高炉需要降料线停炉、凉炉。换管施工首先需要将破损的冷却水管从冷却壁中取出，取出原有水管过程中需要对冷却壁进行修整，可用碳弧气刨或者氧割进行，在实际操作来看使用氧割溶解铸铁冷却壁较为省时，取出原有水管后将事先弯制好的比原有水管小2号的无缝钢管镶入冷却壁中，新冷却水管与冷却壁体间用薄钢板制作卡扣焊接固定，新管与冷却壁间用铁屑填料填充。新管更换完成后需要进行喷涂造衬以保护裸露的冷却水管。我厂3#高炉第六段29#冷却水管在2013年停炉期间进行换管修复施工后该管正常使用了2年时间才出现穿漏，且不影响穿管修复等其他处理方式。↓下图为换管时部分照片。
4、结语
高炉冷却壁作为高炉冷却设备中最重要的组成部分，其承担着换热、维持正确操作炉型等重要作用，随着炉龄的不断增长，冷却壁破损漏水的情况不可避免的会发生，以上介绍的4种处理冷却壁漏水的方式在实际施工操作过程中仍然有许多可优化的细节，这就需要我们在今后的工作中不断摸索创新，寻找更优的冷却壁漏水处理方案。
参考文献：
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作者简介：
邱未名 本科 柳州钢铁股份有限公司炼铁厂。
论文作者:邱未名,林阳,李大明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
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