论文部分内容阅读
冷却壁作为高炉上的重要部件,对高炉的寿命影响很大。铸钢作为冷却壁的材料具有良好的冲击韧度和耐热疲劳性能,并且结构上完全去除了球墨铸铁冷却壁的防渗碳涂层和冷却水管与本体之间的间隙热阻。因此,近年来铸钢冷却壁成为各个冷却壁生产厂家和炼铁企业的的开发和研究的重点。2003年郑州大学与安钢集团机制公司合作开发了铸钢冷却壁,成功解决了铸造过程中的冷却水管熔化、变形以及其他铸造缺陷问题。但是由于铸钢冷却壁的应用尚处于起始阶段,还没有其在高炉实际应用的数据为铸钢冷却壁的应用提供参考。 为了比较球墨铸铁冷却壁和铸钢冷却壁的传热效果,验证铸钢冷却壁的使用效果并为其使用参数提供参考,本文设计并建造了用于进行冷却壁热态试验的装置系统,使球墨铸铁冷却壁和铸钢冷却壁工作在相同的条件下,改变试验炉的炉内温度、冷却水的流速以及进水温度,对冷却壁内部特定的点的温度利用热电偶进行测量。比较对冷却壁使用寿命有重要影响对参数进行了测量,如:在不同炉内温度、冷却水流速和冷却水温度条件下的两种冷却壁的热面温度、冷热面温差和冷却水温差的变化等。 铸钢和球墨铸铁导热系数差别不大,但是由于球墨铸铁冷却壁水管和本体之间存在涂料和气隙热阻层,从而影响了球墨铸铁冷却壁的导热性能。因此相同条件下,球墨铸铁冷却壁的热面温度高于铸钢冷却壁的热面温度。进水温度40℃,水速2.92m/s时,球墨铸铁冷却壁的热面温度在1200℃时为790℃,高于球墨铸铁的相变温度,对冷却壁的寿命有不利影响。而铸钢冷却壁的热面温度为446℃,远远低于相变温度,因此可以持久作业。 冷却水流速由2.92m/s提高到11.93m/s时,进水温度30℃,炉内温度为800℃时,球墨铸铁冷却壁热面温度由683℃下降到676℃,铸钢冷却壁热面温度由305℃下降到298℃。达到一定冷却水流速后,提高冷却水水速对冷却壁热面温度影响不大,而产生的动力损失和设备损耗是相当大的。 当冷却水温度由30℃升高到40℃,炉内温度和冷却水速不发生变化时,铸钢冷却壁和球墨铸铁冷却壁的各个点的温度都上升。水速为2.92m/s,炉内温度800