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目前国内外高炉使用铜冷却壁的情况,通过铸铁冷却壁和铜冷却壁的对比,讨论了铜冷却壁的优点和缺点.对高炉铜冷却壁的应用进行了探讨,如:铜冷却壁冷却系统的大热负荷能力,铜冷却壁应用的部位,铜冷却壁冷却水质的选择,铜冷却壁炉衬结构的特点.实践表明在高炉炉腹,炉腰,炉身下部,铜冷却壁可促进渣皮的稳定和快速重建,保护冷却壁,降低炉内热损失,使高炉一代炉役寿命达到15-20年. 通过对攀钢高炉铜冷却壁进行热态实验,研究了铜冷却壁在模拟高炉工况下热面不同部位的温度情况,对铜冷却壁厚度方向的热流作了深入分析.介绍了攀钢1#高炉铜冷却壁的使用情况。

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如果使用的工艺是浇筑成型的砖在材质上可能会出现差别，因为使用这种工艺的话会添加比较多的水泥结合剂，还需要烘干游离水和结晶水，不然可能会出现裂痕影响到后期的使用。使用这种工艺一般是在火嘴砖数量较少的情况下，而且使用这种工艺的话制作的过程复杂，成品率低。

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铜冷却壁长寿发展的历史已经证明靠耐火材料延长炉墙寿命的方法在技术上和经济上都是不可行的，长寿的实现有赖于冷却系统“自保护”能力的实现。“自保护”能力的实现包括“挂渣能力”和“挂渣环境”两方面。高炉不同部位挂渣环境存在差异，因此实现对不同冷却壁挂渣的实时监测具有重要意义。开发渣皮厚度监测系统，通过对渣皮的实时监测及时调整高炉操作以保持稳定的挂渣环境，保持稳定的挂渣环境必然能得到稳定的渣皮，铜冷却壁从而提高高炉寿命和生产效益。

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讨论了实现高炉铜冷却壁冷却系统自保护能力的两个方面:挂渣能力和挂渣环境.在编制通用三维 冷却壁传热计算软件的基础上,通过对实际铜冷却壁进行计算并结合高炉实际操作经验分析得出:铜冷却壁更适合应用在高炉的高热负荷区;铜冷却壁具备很好的挂 渣能力,但在高炉生产过程中实现冷却系统的"自保护"能力以达到长寿高效,还必须提供好的挂渣环境.分析了挂渣环境的诸因素,给出了煤气温度变化时炉墙温 度场的变化规律。

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炉腹部位是受到铁渣的侵蚀会比较严重，这个部位也会有高温和冲刷的问题，如果我们用耐火材料铺设的话会严重受损，所以我们使用低气孔的黏土砖、高铝砖、石墨砖、碳化硅砖、刚玉砖等材质的砖来砌筑。后就是炉缸，炉缸内部要经受上千摄氏度的高温和铁渣的冲刷，在炉缸风口的位置可以使用刚玉莫来石砖和棕刚玉砖砌筑，炉缸中有铁渣接触的部位使用刚玉莫来石砖、棕刚玉砖，侧面使用棕刚玉低水泥预制块以及炉缸热压小块碳砖。炉底使用石墨半石墨炭砖和微孔炭砖，后炉缸和炉壁的空隙用无水压入泥浆来填充。

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铜材氢脆现象是造成高炉铜冷却壁损坏的可能原因之一，但目前并未得到试验证实。模拟高炉工作环境对铜冷却壁材质进行了渗氢保温处理，在实验室条件下重现了高炉铜冷却壁氢脆现象，并采用金相显微观察，扫描电镜观察，氢氧质量分数检测及显微硬度测试等方法对铜冷却壁基体材质的微观形貌，元素质量分数及宏观使用性能等进行了表征。试验结果表明，在铜冷却壁异常工作条件下，将有可能产生铜材氢脆破坏作用;氢脆现象发生后，铜冷却壁内部将产生大量沿晶界分布的孔洞缺陷乃至晶界裂纹，且铜冷却壁宏观使用性能将出现显着下降;在炼铁生产中应严格控制铜冷却壁使用制度，防止氢脆现象发生以延长其寿命，保证高炉安全，稳定生产。