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發(fā)布時(shí)間:2024-7-16

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冷卻器在中小高爐爐體冷卻中的應(yīng)用

1前言      國(guó)內(nèi)中小高爐爐體軟水冷卻大多采用冷卻器,由于空冷器以空氣為冷媒,受季節(jié)影響大,進(jìn)高爐軟水溫度隨季節(jié)變化而波動(dòng)。在夏天時(shí)最高進(jìn)高爐水溫達(dá)到70℃以上,遠(yuǎn)高丁最佳供水溫度35~40℃。空冷器管束易腐蝕、漏水,而對(duì)腐蝕管束采用“盲死”措施后,空冷器換熱面積減少,更使進(jìn)入高爐的軟水溫度升高。隨著煉鐵工藝的完善及高爐利用系數(shù)的提高,空冷器冷卻能力不足的矛盾日益突出,已嚴(yán)重影響高爐的安全高產(chǎn)和使用壽命.  2冷卻器的選用  2.1冷卻器的特點(diǎn)  冷卻器是以波紋板為傳熱面的新型、高效換熱器,具有以下特點(diǎn):  (1)傳熱系數(shù)高。由于波紋板片相互倒置,在流道中形成網(wǎng)狀觸點(diǎn),流道交叉變化,流體方向多變,在臨界雷諾數(shù)約為200時(shí)就能達(dá)到湍流,使膜傳導(dǎo)系數(shù)大大提高,增強(qiáng)了傳熱。表1冷卻器選型計(jì)算  (2)體積小,占地面積小,重量輕,特別適用于空間有限的場(chǎng)合。冷卻器結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,占地面積漢為列管換熱器的l/5~1/10! (3)組裝靈活,拆裝清洗方便。  2 2冷卻器的型式  由于中小高爐爐體冷卻軟水系統(tǒng)的特點(diǎn)為大流量、小溫差,由此決定了冷卻器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為矮胖型,即寬高比較大。這樣的結(jié)構(gòu),既保證了,良好的換熱效果,又可使壓力損失降到最小。  2 3冷卻器技術(shù)參數(shù)  2、3.1冷卻器數(shù)量根據(jù)中小高爐的特點(diǎn),其爐體冷卻軟水系統(tǒng)采用冷卻器的數(shù)量宜為3臺(tái)并聯(lián),每臺(tái)流量為最大流量的5O%,正常運(yùn)行開二備一! 2.3.2流量根據(jù)水在冷卻壁的合理流速,并重點(diǎn)考慮高爐后期內(nèi)壁耐熱層減薄、傳熱量急劇增加的情況,按后期最大傳熱量來(lái)確定軟化水流量! 2.3.3軟化水進(jìn)出換熱器溫度根據(jù)現(xiàn)有高爐軟水供應(yīng)的經(jīng)驗(yàn),軟水供應(yīng)溫度在3 5~40℃之間時(shí),對(duì)高爐穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、安全生產(chǎn)最有利,同時(shí)考慮到夏季冷媒水及冷卻塔的冷卻能力,軟化水進(jìn)高爐溫度在夏季最不利工況時(shí)宜小于40℃,軟化水出高爐溫度宜小于4 5℃,即軟化水進(jìn)換熱器溫度宜為4 5℃,出換熱器溫度宜為40℃! 2.3.4換熱器軟水側(cè)壓力損失  由于軟水系統(tǒng)除停開空冷器、并入板武換熱器外,其它部分不變,因此,冷卻器軟水側(cè)壓力損失須小于原有空冷器軟水側(cè)壓力損失。原有空冷器軟水側(cè)壓力損失小于0.05MPa,因此冷卻器軟水側(cè)壓力損失必須小于’0.05M Pa!  2.3、5換熱器板片材質(zhì)冷卻器板片材質(zhì)基本上采用不銹鋼、鈦合金兩  種。由于鈦材料價(jià)格為不銹鋼的4~6倍,且高爐冷卻系統(tǒng)冷卻器板片材質(zhì)采用不銹鋼即可滿足要求,為此冷卻器板片材質(zhì)選用不銹鋼! 2.3.6換熱器板片厚度換熱器板片厚度與傳熱系數(shù)成反比關(guān)系,板片厚度越小,傳熱效果越好,但同時(shí)也容易腐蝕泄漏,F(xiàn)國(guó)內(nèi)冷卻器板片厚度一股為0.5~1.0mm,考慮到廠家制造工藝、現(xiàn)場(chǎng)操作水平及腐蝕、除垢等因素,換熱器板片厚度宜選擇0.7~0.9ram! 2.3.7密封墊材質(zhì)考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及冷卻器工作溫度、軟化水成分等諸多因素,密封墊材質(zhì)宜選用三元乙丙橡膠。  2.3.8換熱器正常工作壓力根據(jù)軟水系統(tǒng)閉路循環(huán)的特點(diǎn),換熱器正常工作壓力最小值應(yīng)為軟水系統(tǒng)循環(huán)水泵出口壓力與高爐高位膨脹水箱水位高度之和! 2.3.9冷卻水進(jìn)、出換熱器溫度根據(jù)夏季冷卻水供水溫度及冷卻塔工作能力,冷卻水進(jìn)換熱器溫度宜小于32℃,出換熱器溫度宜小于3 7℃! 2.3.10進(jìn)出口管徑進(jìn)出口管徑的大小以介質(zhì)在管道內(nèi)的流動(dòng)速度小于3m/S為宜來(lái)確定,最大流速宜小于4m/s! 3.冷卻器選型計(jì)算  高爐冷卻系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、冷卻器選型及結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定見表1! 4.應(yīng)用效果  高爐在2004年7月用冷卻器2替代空冷器,經(jīng)過(guò)2年來(lái)的運(yùn)行,效果良好。已在其它高爐上陸續(xù)應(yīng)用。冷卻器使用前后高爐進(jìn)水溫度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比情況見表2。采用冷卻器后,在軟水流量及冷卻水均穩(wěn)定在960~1200m/h的情況下,軟化水進(jìn)高爐溫度全年基本穩(wěn)定在34~39℃之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于在2004年7月份以前采用空冷器的進(jìn)水溫度。表2使用空冷器及冷卻器的高爐進(jìn)水溫度比較℃  5.結(jié)語(yǔ)        高爐爐體冷卻軟水系統(tǒng)采用水--水冷卻器,可使高爐進(jìn)水溫度保持在最佳溫度35~40C~fd],水溫波動(dòng)小,徹底解決了制約高爐高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、安全生產(chǎn)和影響高爐使用壽命的冷卻能力不足問(wèn)題,滿足日益提高的高爐冶煉強(qiáng)度要求,延長(zhǎng)高爐使用壽命。
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