1前言 國內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,進高爐軟水溫度隨季節(jié)變化而波動。在夏天時最高進高爐水溫達到70℃以上,遠高丁最佳供水溫度35~40℃?绽淦鞴苁赘g、漏水,而對腐蝕管束采用“盲死”措施后,空冷器換熱面積減少,更使進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的提高,空冷器冷卻能力不足的矛盾日益突出,已嚴重影響高爐的安全高產和使用壽命. 2冷卻器的選用 2.1冷卻器的特點 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: (1)傳熱系數高。由于波紋板片相互倒置,在流道中形成網狀觸點,流道交叉變化,流體方向多變,在臨界雷諾數約為200時就能達到湍流,使膜傳導系數大大提高,增強了傳熱。表1冷卻器選型計算 (2)體積小,占地面積小,重量輕,特別適用于空間有限的場合。冷卻器結構緊湊,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)的特點為大流量、小溫差,由此決定了冷卻器的結構特點為矮胖型,即寬高比較大。這樣的結構,既保證了,良好的換熱效果,又可使壓力損失降到最小! 2 3冷卻器技術參數 2、3.1冷卻器數量根據中小高爐的特點,其爐體冷卻軟水系統(tǒng)采用冷卻器的數量宜為3臺并聯(lián),每臺流量為最大流量的5O%,正常運行開二備一! 2.3.2流量根據水在冷卻壁的合理流速,并重點考慮高爐后期內壁耐熱層減薄、傳熱量急劇增加的情況,按后期最大傳熱量來確定軟化水流量! 2.3.3軟化水進出換熱器溫度根據現(xiàn)有高爐軟水供應的經驗,軟水供應溫度在3 5~40℃之間時,對高爐穩(wěn)產高產、安全生產最有利,同時考慮到夏季冷媒水及冷卻塔的冷卻能力,軟化水進高爐溫度在夏季最不利工況時宜小于40℃,軟化水出高爐溫度宜小于4 5℃,即軟化水進換熱器溫度宜為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,冷卻器軟水側壓力損失須小于原有空冷器軟水側壓力損失。原有空冷器軟水側壓力損失小于0.05MPa,因此冷卻器軟水側壓力損失必須小于’0.05M Pa。 2.3、5換熱器板片材質冷卻器板片材質基本上采用不銹鋼、鈦合金兩 種。由于鈦材料價格為不銹鋼的4~6倍,且高爐冷卻系統(tǒng)冷卻器板片材質采用不銹鋼即可滿足要求,為此冷卻器板片材質選用不銹鋼! 2.3.6換熱器板片厚度換熱器板片厚度與傳熱系數成反比關系,板片厚度越小,傳熱效果越好,但同時也容易腐蝕泄漏,F(xiàn)國內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密封墊材質考慮現(xiàn)場實際情況及冷卻器工作溫度、軟化水成分等諸多因素,密封墊材質宜選用三元乙丙橡膠! 2.3.8換熱器正常工作壓力根據軟水系統(tǒng)閉路循環(huán)的特點,換熱器正常工作壓力最小值應為軟水系統(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、出換熱器溫度根據夏季冷卻水供水溫度及冷卻塔工作能力,冷卻水進換熱器溫度宜小于32℃,出換熱器溫度宜小于3 7℃。 2.3.10進出口管徑進出口管徑的大小以介質在管道內的流動速度小于3m/S為宜來確定,最大流速宜小于4m/s! 3.冷卻器選型計算 高爐冷卻系統(tǒng)運行參數、冷卻器選型及結構參數的確定見表1! 4.應用效果 高爐在2004年7月用冷卻器2替代空冷器,經過2年來的運行,效果良好。已在其它高爐上陸續(xù)應用。冷卻器使用前后高爐進水溫度統(tǒng)計數據對比情況見表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,軟化水進高爐溫度全年基本穩(wěn)定在34~39℃之間,遠遠低于在2004年7月份以前采用空冷器的進水溫度。表2使用空冷器及冷卻器的高爐進水溫度比較℃ 5.結語 高爐爐體冷卻軟水系統(tǒng)采用水--水
冷卻器,可使高爐進水溫度保持在最佳溫度35~40C~fd],水溫波動小,徹底解決了制約高爐高產、穩(wěn)產、安全生產和影響高爐使用壽命的冷卻能力不足問題,滿足日益提高的高爐冶煉強度要求,延長高爐使用壽命。
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