高炉软水密闭循环及不同冷却方式的经济效益分析
高炉软水密闭循环及不同冷却方式的经济效益分析
[提要] 本文介绍重钢6#高炉冷却水系统的工艺流程、运行工艺条件，并结合重钢5#高炉运行的相关能耗情况，对高炉常用的不同冷却方式进行经济效益分析比较，结果表明采用软水密闭循环冷却方式及蒸发空冷方式综合效益明显，认为采用软水密闭循环冷却方式和蒸发空冷方式是重大的技术进步，各单位应结合各自条件进一步总结研究，推广采用，以提高我国高炉冷却技术水平，达到节约用水，降低能耗，取得更大经济效益和社会效益的目的。
关键词 高炉 密闭循环蒸发空冷器 经济效益
1 前言
目前我国经济正处于高速发展阶段，钢材的市场需求也平稳增长，钢铁产品依然呈现供不应求态势，导致价格连续上涨，企业销售收入、利润等指标大幅提高。国内钢铁业在高价格的刺激下加大了对钢铁的投资力度，在建或准备新建高炉数量急剧增加，为此正确、合理选择高炉的冷却方式对提高我国炼铁工业的节水降耗水平，延长高炉寿命具有重要的指导作用和现实意义，将对我国的钢铁业产生深远影响。
重钢6#高炉容积为750m3,2003.9月开始供水，2003.11月初高炉投产。分设三个独立的循环子系统对高炉的不同部位冷却设备进行冷却。其中冷却壁、热风阀及风渣口采用软水密闭循环系统，而风口和渣口小套采用高压敞开式循环系统（水泵出口压力140米），其中软水密闭循环系统见工艺流程及管网图。软水密闭循环的二次冷却系统采用技术先进、节能效果好的蒸发空冷器。系统运行4个多月来，运行可靠，各项功能及工艺参数达到了设计要求，整个水系统没有发生任何设备事故，满足了高炉的生产要求，与敞开式循环系统和非蒸发空冷器冷却方式相比，能耗指标低，经济效益明显，充分显示其优越性，因此掌握和推广该项技术具有重要意义。
2 高炉敞开循环与软水密闭循环的分析比较
高炉工业净化水敞开循环系统和软水密闭循环系统是高炉最常用的冷却方式，在此只比较这两种冷却方式的优缺点。
2.1 敞开循环冷却方式由于实现了工业水的循环使用，较直流冷却方式有明显的节约用水作用，由于水质较好，通过化学或物理处理方法，能够保证高炉对水质的要求。但由于水的蒸发浓缩，含盐量将逐步增加，同时由于水站地处高炉附近，空气中的尘埃较大，水冷却时把空气中的灰尘、泥砂及微生物等洗涤带入循环水中，使水中的浊度及有害物质增加，使循环系统易发生结垢，滋生菌藻和泥垢沉积等问题，从而影响高炉的热交换，对高炉的冷却不利。
2.2 高炉软水密闭循环系统在上世纪90年代逐步在国内采用，在近几年的新建高炉水系统中运用较多。软水密闭循环系统的软水在使用过程中不与大气接触，软水把从高炉传来的热量通过二次冷却系统带走。与敞开循环冷却系统相比，主要有如下优点：
（1）便于调节水泵出水压力，延长水泵使用寿命。由于软水密闭循环系统可以通过调节系统回水压力来提高或降低水泵的出水水压，满足高炉对水压的要求，目前重钢6#高炉的出水水压可以上下变化达30多米。而敞开式循环系统水泵一般从水池吸水，压力基本恒定，不能调节水泵进口压力，当水泵因叶轮磨损而导致扬程降低时，就只能更换水泵，而软水密闭循环系统可以提高水泵进水压力来解决扬程降低的问题。 （2）传热效率高，冷却效果好。采用软水的主要作用是因为水中的结垢成份钙、镁等金属离子已被除去，在高炉热元件及管道中不会结垢，热交换效率高。而敞开循环系统由于钙镁离子结垢和污物沉积产生水垢，至使热阻大增，水垢的热阻约为钢的40来倍，因此采用软水密闭循环能够解决因水垢导致的高炉冷却件被烧坏的问题，能够延长高炉使用寿命。
（3）补充水量小，循环率高。在敞开循环冷却系统中，水由于被蒸发、风机抽吸带走，还因排污和管网及设备漏损等损失，一般补水量为循环水量的6%左右，水的循环率为94%左右，对于重钢5#高炉而言，2003年全年补充新水171.29万t，全年循环水总量2900.4万t，循环率为94.094%,全年平均电单耗为0.4692Kw.h/t（水）。而在软水密闭循环系统中，因循环软水不与大气接触不蒸发不浓缩，基本上不排污（但当水中总Fe含量达到一定浓度时，应适当排污），只需向系统补充极少量的新水来弥补整个系统的漏损。重钢6#高炉软水实际循环量为3050t/h，而每天平均补充新水量为15t,软水循环率高达99.9795%,出水电单耗为0.26069kW.h/t（水）,两者指标比较见表1
（4）节电效果好 软水密闭循环能够利用回水水压，选型时可降低水泵扬程而节电，按利用回水水压30米计，则重钢6#高炉每年能节电298.17kW.h,重钢电价0.44元/kWh，则每年节约电费：131.19万元。但是软水密闭循环较敞开循环系统对高炉冷却元件及管道的腐蚀率要大一些，其主要原因是软水系统的循环水温要高于敞开循环系统10-13℃，一般情况下，水温每升高10℃，钢铁的腐蚀速率约增加30%，这是由于当温度升高时氧扩散系数增大，使得溶解氧更容易达到阴极表面而发生去极化作用，同时水的电导增加，腐蚀电流增大，以及水的粘度减小，有利于阳极和阴极反应的去极化作用。另外工业净环水中的钙镁虽然易在热交换元件及管道内形成水垢，但是适量的钙镁存积对阻止腐蚀有一定作用。当然，只要对系统进行预膜处理，并投加合适的药剂，腐蚀问题完全可以解决的。
3、高炉敞开循环与软水密闭循环的经济比较
为了便于比较，本文将重钢5#高炉（1200m3）相关指标折算成容积为750 m3高炉与重钢6#高炉（750 m3）进行比较。
3.1 耗水量及水费比较
重钢750 m3高炉两种不同冷却方式补水量及水费比较如表2所示
从上表2可知，对于重钢750m3采用软水密闭循环加蒸发空冷器冷却方式与目前重钢采用的工业净化水敞开循环冷却方式相比，每年节约新水89.05万吨，减少补水费用52.77万元（重钢工业水0.60元/t），由于少补水89.05万吨，则每年可节约水资源费7.1万元（按规定收取水资源费0.08元/t，排污费0.15元/t）每年可少缴纳排污费4.1万元（按补充水量的30%计），上述三项每年可节约63.97万元。
3.2 能耗及费用比较
敞开式循环系统由于其回水压力不能直接上凉水塔冷却，需要回水泵提升，提升高度按15米计，则每年需耗电量：
W电=Nt=rHQ/(102η传η泵)×t=1000×15×3050/(102×88%×83%×98%×3600)×24×365=152.48kWh (其中：电机效率：88%，水泵效率：83%，传动效率：98%)
另外，软水密闭循环系统相对于敞开循环系统来说，只需克服系统的沿程阻力和局部阻力，理论上与用户的高程位置和要求的供水压力无关，即可以无限利用密闭系统的回水压力，但是在实际运用中回水压力一般利用范围在0.30Mpa—0.40Mpa间比较适宜，因为回水压力太大，水泵的泵盖与泵座间会发生较严重的泄漏，因此密闭循环系统利用回水水压可以节约电能为（按利用回水水压0.30Mpa计）：
W压=1000×30×3050×24×365/（102×88%×83%×98%×3600）=304.96万kWh
但由于软水密闭循环系统增加了二次冷却系统，因此要增加二次系统水泵耗能，重钢采用蒸发空冷器冷却，共5台管道泵，每台水泵电机功率仅为7.5kW，并且冬季只需开两台水泵就可满足冷却效果，计算耗能按全部全年运行，则
W二=（5×7.5）×24×365=32.85万Kwh
故而采用工业水敞开循环的冷却塔风机的能耗与密闭循环方式的二次冷却水的风机耗能基本持平，在此不作比较，故软水密闭循环与工业净化水敞开循环系统相比，节约的电能耗为回水泵电耗与利用回水压力的电耗和减去二次冷却系统水泵所耗电能：
Ｗ节＝152.48+304.96-32.85=424.59万kWh
年节约电费：425.59×0.44=186.82（万元）
４、软水密闭循环二次冷却方式的比较
４.1 几种典型冷却方式比较
对于二次冷却系统来，常用的传统冷却方式有空气冷却器和换热器+泵+冷却塔的冷却方式，最近两年，另外一种冷却方式---蒸发冷却器也逐步被各大钢厂所采用，下面将这几种方式作一个简单比较。
（1）蒸发冷却器 该工艺流程如图所示，工艺介质通过蒸发冷却器把热量传给管束外的水膜，水膜迅速蒸发带走热量，蒸发后的湿空气由上方的风机抽走，并由下面再进来新的冷空气，如此循环。该系统利用管外水腊蒸发带走热量，因此大大强化了传热，同时该设备的冷却水系统在设备上自身循环，用水量小。该设备冷却方式占地面积小（可放在屋顶），冷却效果、运行成本低、维护维修简单方便等特点。
（2）空气冷却器 该工艺流程如图所示。工艺介质通过空气冷却器管束把热量传给翅片管外的空气，热空气通过上方的风机抽走，再从侧面进入新的冷空气进行循环。该冷却方式的优点是无需冷却水，运行成本较低，特别适用于缺水地区。其缺点是：一次性投资大，夏季无法把工艺介质冷却到48℃以下，翅片中的积沉物难以清除，在北方防冻效果差。
（3）换热器+泵+冷却塔 该工艺流程如图所示，工艺介质通过换热器把热量传递给冷却水，受热后的冷却水通过水泵输送到冷却塔上进行冷却，再通过水泵把水送回换热器，如此循环。该冷却方式所需冷却水通常是被冷却工艺介质流量的60%--70%，所需水量较大，水泵电耗较大，补充新水较多，同时该系统比较复杂，它由换热器、泵站、冷却塔、水池等组成，占地面积大，安装费用高、维护工作量大，运行成本高。
4.2 蒸发冷却器与水/水冷却的其它传统换热方式经济效益比较
4.2.1 耗水量比较
蒸发冷却器由于循环水量小，对于重钢6#高炉而言，蒸发冷却器循环水量为500t/h，考虑冬季蒸发空冷器循环水量为200t/h，全年平均每小时补水量按20t/h计是合适的，全年补充工业净化水总量为17.5万吨，而采用水/水冷却的其它传统换热方式，一般二次水（工业净化水）的循环量为一次水（软水）的65%左右，对于重钢6#高炉，需二次循环水3050×65%=1980t/h,补充新水量按循环量的5%计，则全年需补充新水86.7万吨，采用蒸发空冷器全年可节约补水69.2万吨，节约水费41.5万元，节约水资源费5.5万元，排污费3.1万元，全年三项费用总共可节约50.1万元。
4.2.2 能耗及费用比较
重钢6#高炉蒸发空冷器系统所配水泵功率为7.5KW,全年耗电总量为：7.5×5×24×365=32.85万kWh,采用水/水冷却的其它传统换热方式水泵的耗能为（按二次冷却出水水压0.28Mpa计）：全年耗电总量为：
W=1000×28×1980×24×365/（102×88%×83%×98%×3600）=184.77万kWh,全年可节电151.92万kWh
年节约电费：66.84万元。
另外，由于水/水冷却的其它传统换热方式其整个系统由换热器、泵站、冷却塔、水池、及辅助设施（闸阀及连接管道等）组成，系统复杂，投资费用较大，比采用蒸发空冷器约多120万元左右。
5 结论
实践证明，采用软水密闭循环冷却方式，能有效延长高炉寿命，强化高炉生产，与传统方式相比节水、节电效果明显，能产生显著的经济效益。如果能配合采用蒸发冷却的二次冷却方式，能大幅度减少二次水补充水量和循环量，具有运行成本低、投资少、维护维修简单方便等特点，这使得软水密闭循环+蒸发冷却的冷却方式的推广更有吸引力。各单位应结合各自条件进一步总结研究，推广采用，以提高我国高炉冷却技术水平，达到节约用水，降低能耗，取得更大经济效益和社会效益的目的。
高炉软水系统膨胀罐的作用
高炉软水系统膨胀罐的作用
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。
高炉软水蒸发空冷器高效节能控制
高炉软水蒸发空冷器高效节能控制
严幼玲
【期刊名称】《应用能源技术》
【年(卷),期】2022()3
【摘 要】系统分析了高炉软水蒸发式空冷器的运行及负荷特点,分析了造成实际生产过程中蒸发式空冷器的运行效率降低的主要原因,并针对性提出维持系统高效运行的控制方案。
【总页数】4页(P35-38)
【作 者】严幼玲
【作者单位】福建三钢闽光股份有限公司
【正文语种】中 文
【中图分类】TF53
【相关文献】
1.高炉蒸发式空冷器结垢原因分析及运行管理改进2.3200 m3高炉软水蒸发空冷器系统节能改造3.表面蒸发空冷器在高炉软水密闭循环系统中的应用4.三高炉软水空冷器缺陷及治理实践5.高效节能蒸发式冷凝器和空冷器
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高炉炉顶设备的技术管理
高炉炉顶设备的技术管理
摘要：炉顶设备是高炉生产中的重要组成部分，现如今部分企业因设备方面的问题以出现了脱节的情况，若想切实满足当前时代的生产加工需求，就需要做好相应的优化和调整，通过技术管理不断提升高炉的综合使用性能，不仅可以有效提高生产效率，且可以通过原料的精确配比，提升产品的品质。下面将对高炉炉顶设备的技术管理进行分析论述，并总结了当前实际工作的现存问题，以此为基础提出了具体策略，保证最终应用能够满足实际需求。
关键词：高炉；炉顶设备；技术管理；策略
引言
当前加工行业正处于产业构造调整、产品换代升级的重要时期，技术水平随着发展也在随之提高，高炉炉顶设备管理作为生产的重要环节，对控制精度的要求最高，如不满足实际需求，则产品得到产量和质量必然会受到影响。高炉生产过程是连续运行的，开炉后除了定期检修外应保持连续生产，如上料不当则会导致炉温波动，为此在后续的技术管理中必须做好整合，提高控制精确程度，保证运行时的精确度，从而实现高炉高产稳定，从而进一步增加收益。
1 高炉炉顶设备的技术管理概述
1.1 炉顶设备
炉顶设备是高炉生产主要核心组成部分，自身属于重型机械，不仅整体结构复杂、构造精密，且重量高体积大，在运行过程中如某一环节出现问题，则可能引发多种事故，因此相关人员需要对其应用加大关注力度，结合实际情况进行优化和调整，保障工作的效率和安全系数。炉顶设备按照不同形式结构可以将其分为单级炉顶和多级炉顶，通过垂直中分面螺栓连接完成工作，质量好坏对于后续运行有着巨大的影响，因此在工作中必须要进行检查，提高在应用时的整体性能。
1.2 技术管理 随着我国发展建设速度的不断加快，生产需求也在随之提高，若想避免在运行过程中出现问题，必须要对炉顶设备技术管理力度，在运行中应结合相关制度有效展开工作，全面优化相关内容，规避运行中的风险问题。炉顶设备技术管理实践方面已经相对成熟，且完全具备技术和能力，相关人员应尽可能地保证管理能够符合可持续发展战略的具体要求，进一步提升炉顶设备的运行效果，使安全性和可靠性两方面能够得到提升，为后续实现可持续发展建设提供基础保障。
永昌钢铁1080 ms高炉循环水处理系统设计概述
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摘要:本文简要描述了我院总承包的云南永昌钢铁有限公司1080
m3高炉炼铁工程循环水处理各系统设计参数及工艺流程,对于类似系统设计具有较大的借鉴参考价值。
关键词:高炉 炼铁 净循环 软水密闭 循环水处理
云南永昌钢铁有限公司1080 m3高炉炼铁工程循环水系统包括软水密闭循环水系统、净循环水系统、补水系统等。主要构筑物包括循环水池及泵房、软水间等。
1 高炉软水密闭循环水系统
高炉软水密闭循环水系统为高炉本体系统冷却壁、炉底及热风炉本体系统热风阀、倒流休风阀、混风切断阀等设备的间接冷却水所设置。
1.1 工艺流程
用高炉软水泵将循环水从循环水泵房送出,经外网将其送至高炉区域后分成两路,一路送高炉冷却壁中的直冷管。另一路经高炉炉底冷却和炉体冷却壁中的蛇形管后,再送回水泵房,由热风炉软水泵进行二次加压,送至热风炉为热风阀等设备进行换热,之后再送至高炉与冷却壁直冷管汇合后送至炉顶,然后回到水泵房经蒸发式空冷器冷却后循环使用。在回水系统中炉顶平台设有脱气罐、膨胀罐,保证系统水压稳定。
该系统软水密闭循环水量2500 m3/h,其中冷却壁直冷水约2000
m3/h,炉底及冷却壁蛇形管约500 m3/h,热风炉软水约500 m3/h。
在水泵房内设置高炉软水泵三台,两用一备,Q=1400 m3/h,H=59
m。另为满足事故状态的供水,在水泵房设置软水系统事故柴油机泵一台,Q=1650 m3/h,H=59 m。此泵组出口设置自清洗过滤器一台。设置热风炉软水泵进行二次加压,一用一备,Q=540 m3/h,H=65 m。热风炉软水泵出水管和高炉软水泵出水管用阀门连接。
1.2 水膜式空冷器
在水泵房顶部设置水膜式空冷器六台。单台空冷器流量Q=500
m3/h,六台并联,能将系统52 ℃的软水经过空冷热交换降温到38 ℃。闭式空冷循环冷却系统以空冷器为核心设备,用软水代替传统工业循环水。软水吸收工艺装置热量后,通过空冷器冷却,降温后再到工艺装置中进行换热,如此在系统中密闭循环。空冷器结构从上到下依次为风机系统、管束系统、水箱系统、喷淋系统。
高炉软水系统蒸发冷却器在线化学清洗的应用研究
高炉软水系统蒸发冷却器在线化学清洗的应用研究
许志楠;孙国强;杨红
【期刊名称】《清洗世界》
【年(卷),期】2022(38)11
【摘 要】本文开头对于蒸发冷却器的清洗在高炉软水密闭循环系统中的必要性做了阐述。首先简要介绍了蒸发冷却器的工艺参数及其结垢分析。其次是清洗工作流程以及所需要的准备工作、装置等,利用各种检测手段以及观测方法来分析了清洗的效果,并对其中存在的问题做了说明。最后对高炉密闭循环水系统蒸发冷却器的清洗做了客观总结以及展望。
【总页数】4页(P1-4)
【作 者】许志楠;孙国强;杨红
【作者单位】中冶南方工程技术有限公司;上海清颐环保科技有限公司;黄冈市水文水资源勘测局
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ050
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宁钢1号高炉高产低耗生产实践
442021年8月第三期
宁钢1号高炉高产低耗生产实践李刚冯小均尹宪伟 丁德刚（宁波钢铁有限公司宁波315807）摘 要:本文结合1号高炉的设计炉型变化特点，制定出一系列措施，操作上重点抓好原燃料的差异化管 理，优化下部送风制度，稳定上部气流的合理分布，炉内做好炉温的精细化趋势管理，强化炉前渣 铁的排放以及设备的保驾护航等一些措施和办法，取得了高产能和低燃料消耗的的生产业绩。关键词：高炉；产能;燃料比；炉温;煤气流0前言宁波钢铁有限公司（下称宁钢）炼铁厂1号高 炉设计容积2500m3，于2019年7月25日异地大修 投产，高炉采用的新工艺有:矮胖型适宜强化冶炼 的操作炉型结构,高炉冷却系统采用软水密闭循环 系统，配置横行冷却壁和六管型强化冷却壁，炉顶 采用串罐无料钟装置,炉顶料罐均压煤气全回收和 设置高炉休风炉顶煤气放散除尘系统，炉前出铁场 厂房全封闭加顶部设有除尘功能的环保型构造，水 渣采用底滤法及3D人工智能自动抓渣工艺,煤气 系统采用重力除尘加干法除尘的结构，高炉煤气出 口增设有喷碱塔，降低煤气中的硫化物含量等。宁钢1号高炉投产后，出现了压差高时有减风 的现象，间歇热负荷大幅波动,偶有管道气流，煤气 利用率波动大，中心温度波动大等影响炉况长周期 顺性的问题。针对这种现状,2020年3月份开始, 宁钢炼铁厂对1号高炉采取一系列改进和优化措 施，解决了影响炉况顺行的各种问题，炉况逐步走 上了高产低耗稳定顺行的道路。1改进措施1.1加强原燃料的差异化和精细化管理宁钢配备2座2500m3高炉，其中2号高炉处于 护炉阶段,产量低，日产量只有5200t左右。针对这 种情况，制定了差异化用料方针,1号高炉要求产量 进一步提升,因此对1号高炉在焦炭用料结构上有 明显的优待,主要的炉料结构为:烧结矿81%+块 矿19% ,自产干熄焦70% +外购湿熄焦30% （2高 炉的焦炭结构：自产干熄焦40% +外购湿熄焦 60%）o为了做好原燃料的优化管理，减少外围原燃料 的波动对高炉的影响,炼铁厂制定了信息跟踪反馈 机制。其主要内容为:各区域负责人通过及时了解 外围原燃料的变化信息，强化跟踪落实情况，并将 变化情况及时反馈给高炉技术人员，高炉技术人员 根据变化情况,及时采取应对措施,确保将原燃料 的变化对炉况的影响降低到最低。重点做好自产 干熄焦过程控制和信息沟通,确保自产干熄焦热态 指标和冷态指标的稳定;做好干熄焦检修期间自产 水熄焦的质量控制,尤其是含水量的波动等;高炉 工长负责做好自产湿熄焦和外购湿熄焦含水分的 自测和与化验室检测水份的对比工作等，根据湿熄 焦水分的大小及时调整水份值;烧结矿重点关注烧 结矿碱度的稳定率和粒级分布,确保烧结矿质量的 稳定;喷吹煤粉的配比变化时,及时做好信息沟通, 减少喷吹煤粉成分的变化对高炉的影响程度。表1为2019年和2020年烧结矿部分物理指标 对比情况，可以看出，相比2019年,2020年1、2号 烧结矿粒度和转股指数都比较好，其中，粒度 < 10mm的占比有明显减少,烧结矿粒度的改善有 利于改善块状带和软融带的的透气性,为高产能和 低消耗的实现发挥了重要作用
软水密闭循环冷却水工艺在酒钢7#高炉的应用
２０１３年第１期（总第８８期） 源与芋 钍 ＥＮＥＲＧＹ ＡＮＤ ＥＮＥＲＧＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴ１０Ｎ ２０１３年１月
：髓源崭究
软水密闭循环冷却水工艺在酒钢７＃高炉的应用
裴文涛，段红卫
（酒泉钢铁公司高炉技改项目部，甘肃嘉峪关７３５１００）
摘要： 通过对酒钢７ 高炉软水循环冷却水系统工艺介绍，分析了不同系统工艺在运行中存在的问题，提出相应改进 措施和意见建议。 关键词：软水密闭循环水；冷却；应用 中图分类号：ＴＦ０８５ 文献标识码： Ａ 文章编号： ２０９５—０８０２一（２０１３）０１—００４１—０３
ＳｏＲ Ｗａｔｅｒ Ｃｌｏｓｅｄ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ７ Ｂｌａｓｔ Ｆｕｒｎａｃｅ ｏｆ Ｊｉｕｑｕａｎ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｐ．
ＰＥＩ Ｗｅｎ－ｔａｏ．ＤＵＡＮ Ｈｏｎｆｌ—ｗｅｉ
（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｂｌａｓｔ Ｆｕｒｎａｃｅ，Ｊｉｕｑｕａｎ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｐ．，Ｊｉａｙｕｇｕａｎ ７３５１ ００，Ｇａｎｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｆｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｏ］ｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ７ Ｂｌａｓｔ Ｆｕｍａｃｅ ｏｆ Ｊｉｕｑｕａｎ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｐ．，ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｍｅａ— ｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｆｔ ｗａｔｅｒ ｃｌｏｓｅｄ ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ；ｃｏｏｌｉｎｇ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
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降料面停炉，因炉缸侧壁侵蚀严重，被迫控产护炉，于2019
年6月26日进行降料面停炉大修，累计生产12年56天，一
代炉容产铁约9080t/m3。本次降料面共使用11小时，煤气回
收时间近9小时，炉内未发生爆震，料面安全降至风口带附
近。
1 停炉前的准备工作
1.1 炉顶打水系统和煤气取样管道的安装
利用定修机会在炉顶新增雾化打水系统。最高压力1.0MPa，
最大流量160t/h，2个一组共8组在圆周方向均匀安装于炉顶。
生产时，定期对各个水枪进行试水，确保正常工作。根据各枪
在炉顶的安装位置，分别罗列出16支水枪对应影响的顶温点，
供停炉操作参考。
为了保证停炉过程中煤气取样安全，在煤气上升管分别引2根
煤气取样管到出铁场平台，一备一用，并配有N2反吹功能，
防止管道堵塞。
1.2 洗炉
为了熔化炉缸凝铁层和减少炉身粘结物，降低和消除在降料
线过程中由于渣皮脱落造成煤气爆震。在停炉前3天进行锰
矿洗炉，并适当提高炉温，降低炉渣碱度，改善渣铁流动性能，
焦比增至410kg/t，实际终渣碱度控制在1.18左右。在上部调
剂中分4次利用布料角度、圈数、料线等手段逐步疏松边缘，
加快炉身粘结物的熔化。
1.3 停炉料的加入
预休风前29批改全焦冶炼O/C=2.75，矿批60t，停炉料详情
见表1。预休风结束后继续全焦冶炼调整炉况、炉温，生产12
小时至计划时间进行降料面操作，停炉料加完后加盖面焦3批
计58t。
1.4 预休风作业内容
（1）为了延长探尺在降料面过程中的寿命，增加使用次数，
新换3个探尺钢丝绳，并进行校准，最大量程为24m。
（2） 更换15#破损风口小套，切断2#铁口上方炉身段一根
涟钢3200m^3高炉软水密闭冷却系统的技术操作与管理
涟钢３２００ｍ３高炉软水密闭冷却系统
的技术操作与管理
能源环保中心
摘 王立奇李云超
要
本文对涟钢３２００ｍ 高炉的软水联合密闭系统的设计进行简单介绍，并对软水密闭系统调 试的技术操作管理进行分析总结。
１ 前言
涟钢３２００ｍ 高炉工程于２００７年１Ｏ月 １日正式开工建设，２００９年７月２８日热风炉
点火烘炉。高炉冷却系统采用软水联合密闭
循环水系统技术，贯彻了高炉“高产、优质、 低耗、长寿”的方针。为涟钢进一步节水降 耗、创新增效奠定了坚定的基础，同时也把涟
钢高炉冷却技术提高到更新的水平。
２高炉软水密闭水系统的设计
２．１ 用户及主要设计参数
・５２・ 高炉本体采用软水联合闭路循环冷却，用
户为高炉冷却壁、炉底、直吹管、风口及热风 阀，总循环水量４５６８ｍ。／ｈ。供水温度≤４０℃，
循环率９９．９５％。软水补充水量２．２８４ｍ ／ｈ。 软水联合密闭循环系统用水量见表Ｉ。
表１
图１ ３２００ｍ 高炉软水密闭系统工艺流程 ｌ————————一———ｊ
２．２工艺流程 ３ 高炉软水密闭冷却系统的技术操作
冷却水经冷却壁等用户使用后，经增压 泵组加压后供风口，热风阀等用户使用，再利
用余压回到循环泵站，经板式换热器冷却后 循环使用。在整个运行过程中系统是密闭循
环的，水质不受外界污染。为保证系统水质 稳定，设有加药装置。为稳定系统压力和控
制系统补充水及排出系统中产生气泡，设有
稳压罐和脱气罐。见图１。
２．３ 系统安全供水措施
高炉、热风炉均为不可断水的用户，为保
证其安全供水，采取如下措施。 ２．３．１风口事故水系统
风口设置事故水处理系统，当个别风口 产生微漏时，微漏风口可通过专门设置的相
应管路切换成工业净化水冷却，水压约 ０．８５ＭＰａ，当风口破损到一定数量时，集中一
次更换，更换后的风口再转换回软水冷却。 风口中套进出水管预留工业水冷却接口。
２．３．２柴油机泵组 软水密闭循环系统及工业净循环水系统
太钢4350m3高炉热风炉的设计综述
摘要在新建的太钢4350m3高炉新日铁外燃式热风炉的设计中，围绕高风温长寿命采取了一系列措施：蓄热室\燃烧室、混风室内墙体与拱顶的拱角相接处，采用迷宫式结构，防止独立砌体间窜风；在开孔部位采用组合砖，以提高这些关键部位的气密性和结构稳定性；蓄热室内采用带凹凸槽的小孔径七孔高效格砖，提高加热面积；采用分离型余热回收装置预热助燃空气和煤气等。
关键词高炉热风炉高风温长寿
1概述
太钢现在拥有4座高炉，1号高炉炉容324m3，2号高炉炉容296m3，3号高炉炉容1200m3，4号高炉炉容1650m3。为了适应太钢不锈钢发展规划的需要，满足炼钢工序每年560万t铁的要求，太钢决定对3号高炉进行易地大修，将炉容扩大到4350m3，而后3号高炉原地大修，炉容扩大到1 650m3，淘汰1、2号高炉，炼铁厂最终形成2座1 650m3和1座4350m3高炉生产的局面。
太钢4350m3高炉设计年产生铁320万t，利用系数2．1，工艺技术装备水平达到国际先进，国内领先，高炉寿命15年(一代炉龄不中修)，热风炉寿命25年。
太钢4350m3高炉配置4座新日铁外燃式热风炉。采用定风量交错并联的送风制度，设计最高风温为1 310 ℃，最高拱顶温度为1450℃，高温区采用硅砖。设置烟气余热回收装置预热助燃空气及高炉煤气。热风炉系统自动控制包括燃烧控制、送风温度控制和换炉控制。热风炉设计参数见表1,主要技术性能见表2。
2热风炉砌体结构设计
新日铁外燃式热风炉的特点：蓄热室上部有一段锥体，使蓄热室拱顶缩小到和燃烧室拱顶尺寸相同，从而提高了结构的稳定性，并使高温烟气在蓄热室中分布均匀；蓄热室和燃烧室等径半球拱顶之间的连接管上设置通用型伸缩管，用于吸收蓄热室和燃烧室的不均匀膨胀和连接管的轴向膨胀。为使热风和混入的冷风混合均匀，在每个热风炉燃烧室热风出口处设有一个混风室，在混风室与燃烧室之问的连接管上亦设有通用型伸缩管，以吸收两者的不均匀膨胀和连接管的轴向膨胀。热风炉结构构如图1所示。