高炉炉身大型模块冷却管件结构状况评估

因高炉炉身传统冷却壁结构存在缺陷，为此，国外科技人员研究了新的技术方案。新方案的实质在于高炉炉身整个冷却区由大型模块制成，大型模块是炉壳的一部分，将厚壁钢管弯成弓形管焊接安装在炉壳上，并在弓形管之间填充耐热混凝土。这些高炉采用大型冷却模块的经验表明，由于炉身外壳的气密性和冷却效果提高（1~1.5倍），高炉操作两次大修间隔时间延长，炉身金属用量、耐火材料耗量、高炉大修工期和劳动消耗量均明显降低。

与此同时证明，大型模块能否可靠工作在很大程度上取决于冷却元件（弓形管）的制作质量。制作弓形管可采用直径为70、73或76mm（水冷）或95mm钢管（汽化冷却）的20号钢厚壁钢管（壁厚14mm或16mm）。这类钢管可以在专门的弯管装置上进行非预热弯曲。但是试验证明，这样不能保证弯曲部位和结构性能的弯曲完好性，这是模块提前报废的原因之一。

预热和非预热弯曲后的冷却弓形管金属试样金相研究表明，为提高钢管寿命，必须避免钢管在非预热条件下进行弯曲。因为这将导致应力集中和微裂纹扩散，从而导致弓形管在使用过程中破损。在制作弓形管时应遵守以下要求：将钢管加热至550~680℃进行弯曲。在这种情况下，钢中内应力得到部分释放并形成稳定的多边形结构，从而确保弓形管力学性能和使用性能的最佳结合。

   2004年11月17日