高爐冷卻壁早由前蘇聯(lián)研究開(kāi)發(fā)并得到工業(yè)化應(yīng)用,但直到20世紀(jì)40年代冷卻壁才得到普遍應(yīng)用。日本新日鐵公司自1967年從蘇聯(lián)引進(jìn)了冷卻壁技術(shù)以后,對(duì)冷卻壁進(jìn)行了許多卓有成效的技術(shù)改進(jìn),將鑄鐵冷卻壁由代發(fā)展到第四代。由于日本對(duì)鑄鐵冷卻壁的深入研究開(kāi)發(fā),使冷卻壁技術(shù)在高爐上應(yīng)用廣泛,從20世紀(jì)末開(kāi)始,在日本高爐上冷卻壁大量代替了銅冷卻板,在銅冷卻壁問(wèn)世以后,這種技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)更為顯著。近30年來(lái),為克服鑄鐵冷卻壁的技術(shù)缺陷,改善其傳熱性能,提高冷卻能力,延長(zhǎng)使用壽命,國(guó)內(nèi)外對(duì)鑄鐵冷卻壁均進(jìn)行了大量的改進(jìn)和完善,并在高爐生產(chǎn)實(shí)踐中取得令人滿(mǎn)意的效果。
高爐內(nèi)部處于爐腹、爐腰和爐身下部區(qū)域,在此區(qū)域的冷卻器承受著高爐內(nèi)高溫?zé)嶝?fù)荷沖擊,劇烈的溫度變化,高溫液態(tài)渣鐵的侵蝕,爐料和煤氣流的沖刷磨蝕以及堿金屬、CO的化學(xué)反應(yīng)等綜合破壞。為了延長(zhǎng)此區(qū)域冷卻壁的使用壽命,提高冷卻壁本體材料的導(dǎo)熱性、抗化學(xué)侵蝕,抗耐力、熱沖擊性、抗裂變性能、韌性等力學(xué)性能,而普通鑄鐵和低鉻鑄鐵難以滿(mǎn)足上述要求。因此,改進(jìn)冷卻壁的材質(zhì)、提高冷卻壁的綜合性能成為冷卻壁研究開(kāi)發(fā)的內(nèi)容。
鑄鐵冷卻壁由冷卻壁本體和鑲鑄在內(nèi)部的冷卻水管組成,根據(jù)使用區(qū)域又分為光面冷卻壁和鑲磚冷卻壁。光面冷卻壁主要用于爐缸爐底部位,鑲磚冷卻壁主要用于爐腹、和爐身區(qū)域。鑄鐵冷卻壁是通過(guò)鑲鑄在其內(nèi)部鋼管中的冷卻水進(jìn)行冷卻的,冷卻壁熱面鑲磚用來(lái)減少熱損失和黏結(jié)渣皮,當(dāng)磚襯腐蝕消失以后,冷卻壁仍可以依靠黏結(jié)渣皮維持工作并對(duì)爐殼提供保護(hù)