上海宝冶建设工业炉工程技术有限公司
摘要：根据近几年新建高炉的冷却系统工艺特点，结合具体实例，详细说明冷却设备的选型原则以及各高炉冷却水管道的分布特点，最后结合高炉冷却系统施工经验浅谈一下高炉冷却水施工要点。
关键字：高炉；冷却设备；冷却水；施工心得
前言
随着高炉炼铁技术的日益提高，各钢铁企业对高炉长寿、高效、低耗也提出了更高的要求，根据以往高炉生产及大修情况来看，高炉的损坏过程依次为：炉缸、炉腰及炉身下部耐材的腐蚀破坏、冷却壁烧损，最终炉壳被烧穿。为了达到更长炉龄的目的，各企业在不断选择优质的耐火材料的同时，也越来越注重高炉冷却系统的合理选型和应用，根据已经施工高炉的设计及施工情况谈一下各高炉冷却系统的特点和高炉冷却水管道施工心得。
高炉冷却系统主要由两大部分组成，一部分为高炉冷却设备，另一部分为高炉冷却水系统。
1.冷却设备
高炉冷却设备主要包括：冷却壁、冷却板及水冷缸砖三大类；冷却壁按材质又可分为：灰口铸铁冷却壁、球磨铸铁冷却壁、铜冷却壁、镶砖铸铁冷却壁和铸钢冷却壁；冷却板按材质可分为：铜冷却板和铸铁冷却板。一般来说，选择冷却壁的规格型号主要考虑冷却壁材质是否有良好的导热率、材料耐高温性能、材料是否能利用砖衬或自身形成渣皮保护层以及成本投入等因素。可以看出铜的结渣能力及热导率是在所有材质的冷却设备中最好的，但由于其投入较大，所以在高炉实际选择中，只在最关键的部位如：炉腰、炉身下部选择使用。
高炉炉体的各个部位在生产中将承受不同的冲击腐蚀，所以在选择冷却壁时要充分考虑生产中各种物流、料流及渣铁等对冷却设备带来的冲击。
2.冷却水系统
高炉在日常生产中会产生大量的热，如果这些热量没有及时被传递疏散，那么高炉的炉衬就会被腐蚀，因此高炉冷却水系统是确保安全生产的强力保障，它也直接影响一代炉龄的长短。
高炉冷却水系统按循环方式可分为以下三种：1、工业水开路循环冷却系统；2、软水密闭循环冷却系统；3、气化冷却系统循环系统。传统的开路式循环，由于系统蒸发、风吹、排污等原因水量损失较大，并且水质受污染程度较高，管道内壁易结垢。密闭循环系统与开路式循环相比具有以下几个优点：
（1）、节约水源：减少了水资源蒸发，系统循环密闭，所以水损非常小。
（2）、冷却效果好：由于冷却水在密闭环境中运行，所以不受外界污染，管道内壁结垢少，冷却水可以直接接触管道内壁，传热效果好，冷却快。
（3）、水质优：冷却水受污染少，而且用户还可以根据需要加入水质软化药水，提高了冷却系统运行有效周期。
近年来，设计院对高炉水系统进行了再次优化，多家企业新建高炉都采用了更为简洁实用的软水冷却循环系统，这种循环系统从严格意义上来划分属于开路式循环冷却系统，但它在高炉本体区域又属于软水密闭循环冷却系统。其运行路径如下图所示，冷却水在对高炉本体设备冷却后，经炉顶脱气罐脱气泄压后通过排水总管回到冷却塔冷却，冷却后的水经循环水泵、过滤器等经进水总管重新返回冷却设备。
3高炉冷却水管道施工心得
高炉管道施工历来都是穿插作业，见缝插针，前期施工并不在工期主线上，到了后期施工条件都具备的时候，留给管道施工的时间也已经非常有限了，因此高炉冷却水管道施工必须解决一下几个问题：
（1）、管道施工时机
（2）、分清主次、工序安排合理
3.1管道施工时机
要想把握好管道专业施工的上场时机，就必须清楚管道专业的进场条件，除了管道图纸、材料、设备及作业人员到位外，还需要以下几个方面的条件：
（1）、冷却设备安装，包括冷却设备密封件焊接，冷却设备安装没有完成，冷却壁联络管及给排水支管则无法正常施工。
（2）、高炉各层作业平台安装，尤其是重要的是围管平台安装。首先高炉各层平台是工人施工作业的安全平台，也是最基本的施工要求。其次，高炉本体给排水主管道均支撑在各层平台梁上，它是管道安装的前提。
（3）、风口设备安装，风口大中小套及送风支管是高炉风口冷却水管道施工的前提条件，如果在风口设备安装之前安装冷却水管道，就会本末倒置造成风口设备将无法正常安装。
（4）、高炉出铁场，高炉出铁场土建施工量大，预留洞口及设备基础较多且涉及大体积混凝土施工，所以施工周期较长，但高炉本体给排水主管道在出铁场平台下方的施工量较大，所以出铁场平台施工快慢对管道影响较大。
综上所述，根据施工条件具备的先后顺序管道施工流程如下：
炉底水冷管施工→炉缸冷却壁联络管施工→各层平台给排水环管施工→炉身冷却壁联络管施工→炉体冷却壁给排水支管施工→炉体各层平台给排水主管道施工→出铁场下各系统给排水施工→风口冷却水管道施工→炉顶冷却水管道施工
3.2分清主次、工序合理安排
工序安排是否妥当直接影响工程进度，如果安排混乱或者工序搭接不合理，甚至倒置和颠倒工序，盲目贪多求快及未留出必要的技术间歇时间，就会给工程质量留下安全隐患。例如：炉体管道施工应分段、分区域施工，争取做完一个区域就完善一个区域，当炉缸冷却水施工完成后，应尽快对管道进行试压，分段施工有以下优点：
（1）、便于管理，施工人员相对集中，施工管理监督比较方便
（2）、便于查缺补漏，对管线连接的准确性方便检查。
（3）、有利于区域管道成型，当区域施工完成后，可以先行开始局部管道捡漏、试压、吹扫以及编号工作，减少后续施工压力。
结论：如果盲目安排施工，一味追求表面进度，不对管道分段试压捡漏，就会造成后期积累工程量过多，而被表面“假象”所蒙蔽，最终造成工期拖延。所以工序之间的顺序搭接有其自身固有的规律性、科学性、合理性、客观性、施工工艺的规范性是在前人工程实践基础上的经验总结，所以工序安排一定要经过周密考虑，统筹安排，合理安排施工顺序，才能确保施工质量。