经济料、炉况不稳、炉墙结厚、气流、冷却壁漏水，这些情况已经普遍存在于各大钢铁企业炼铁系统。各大钢铁企业高炉冷却壁漏水情况如何？如何进行紧急处理？如何进行恢复？如何做到冷却壁的长期稳定安全运行？大家跟随小编来了解一下。如您有进一步的需求或加入技术讨论，请关注“钢铁精英”并加小编微信：xie215727208。
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高炉系统冷却水包括高压工业水、中压工业水、软水密闭循环水。高压工业水冷却系统包括风口小套、十字测温装置、炉内料面探测装置和炉顶洒水装置等；中压工业水冷却系统用于高炉炉役后期打水；软水密闭循环冷却系统冷却范围包括炉底水冷管、冷却壁、风口中套和热风炉设备（热风阀等）。这些水系统都有可能向炉内漏水，对高炉安全、指标、操作造成较大的影响。
1 高炉漏水的危害
（1）消耗增加：
1kg水漏入炉内，通过升温、汽化和分解反应需要消耗1.117kg焦炭补偿，同时考虑1kg水分解的氢气中有1/3参加还原反应抵消了0.364kg焦炭，综合考虑1kg水漏入炉内需要消耗0.753kg焦炭。漏水量随高炉的操作状况和冷却器的损坏程度而不同，由此可以看出：冷却器漏水是导致高炉焦比升高的直接原因。
（2）影响顺行：
漏水进入炉内后，造成渣皮结厚，达到一定程度后，渣皮在高温煤气流的作用下，应力变化滑落。操作炉型受到影响，局部煤气流过旺，煤气利用率下降，热损增加，漏水期间炉顶温度居高不下、难以控制，也充分说明了热量的流失。煤气的热损和进入炉缸的渣皮大量吸热，极易引发炉凉事故。所以在有漏水的情况下，确保高炉稳定顺行是解决漏水对高炉影响最有效的办法。
（3）影响安全：
高温区的冷却设备漏水所形成的渣皮结厚滑落，高温煤气流和熔融渣铁在炉内压力的作用下会沿连管和炉皮的泄漏部位烧出，迅速撕裂炉皮，焦炭喷出，高炉被迫紧急休风，风口灌渣。
（4）出铁影响：
高炉漏水点没有找到或没有得到有效控制的情况下，水下到炉缸使炉缸难以形成泥包，在出铁的时候铁口孔道会有大量的煤气逸出，导致铁口不能正常的排放，炉前的劳动量加大，劳动强度也随之提高。
2 沙钢5800m³高炉冷却壁漏水及处理
2.1 基本情况
沙钢5800m³高炉采用薄壁内衬结构，炉腹、炉腰及炉身下部共设置5段铜冷却壁，炉身中部至炉身上部设置镶砖铸铁冷却壁。经过近7年的生产，从2016年初开始，炉腹和炉腰部位陆续出现铜冷却壁漏水现象，影响了炉况顺行和一代炉龄寿命。
5800m³高炉第六段(炉腹)和第七段(炉腰)均由56块铜冷却壁组成，每块冷却壁4根冷却水道，每段总计224根冷却水道。2016年1—9月，已有多根冷却水道漏水。从漏水时间来看，下半年为爆发期，其中，7-9月新增漏水点占总漏水点的69 % ;从漏水位置来看，第六段居多，占总漏水点的92%，这些破损水道集中在高炉东边区域，影响了7块冷却壁的冷却效果，分别是第六段25一28,36 ,37号冷却壁，第七段38号冷却壁。
冷却壁漏水情况
2.2 漏水原因
高炉铜冷却壁漏水原因是长期过分发展边沿气流导致渣皮难以稳定，铜冷却壁在反复受到液态渣、焦炭和煤气流的冲刷下磨穿水道。应该说，发展边沿气流的炉况恢复手段是比较常见的，但是过犹不及，需引起同行的广泛重视。
图 冷却壁温度变化
2.3 修复方法
高炉铜冷却壁出现漏水以后，为了防止漏水对炉缸和周边冷却壁造成损伤，采取了切断冷却水的紧急应对措施。
目前，国内修复漏水冷却壁的方法有两种:穿管和埋柱。穿管是把软管插人冷却壁中，代替损坏的冷却水管，起到冷却保护的作用。埋柱是在冷却壁损坏位置插人多根冷却柱，伸出冷却壁热面的前端，通过水冷能够形成渣皮保护层，减缓冷却壁磨损速度。
考虑到沙钢高炉的实际，通过综合考虑冷却效率和应力安全的方面因素，确定相邻两根水道都漏水的情况，每根水道安装5根冷却柱。
安装过程大致分为三个步骤:
①钻孔。先使用直径为120 mm的钻头钻穿炉壳，然后更换同直径的特制钻头钻穿耐材，最后更换直径100 mm的钻头钻穿铜冷却壁。
②扩孔。扩孔分两部分，一是使用火焰切割机将炉壳孔扩大至180 mm;二是将耐材孔扩大至130 mm。
③安装。冷却柱装人开好的孔中，保证冷却柱头部伸出铜冷却壁热面约20—30 mm。
2.4 效果
针对冷却壁漏水情况，共安装了52根冷却柱，每根冷却柱的水量为5 m3/h。冷却柱的安装在一定程度上缓解了高炉冷却壁温度升高的情况，但在某些部位，温度还在持续升高，显示出部分部位冷却柱的效果无法充分发挥，作用存在局限。
2.5 编者按
无论是穿管还是埋柱，对于冷却壁都是一个辅助的效果，长期来看，不适合高炉长期稳定生产的需要。作为高炉炉役中期的一个过渡，需要评估冷却壁的破损程度、冷却柱的冷却效果和强度、穿管后面临的跑煤气等风险。因此，长期的操作炉型管理才是高炉炉身冷却壁寿命管理的关键。
3 邯钢8号高炉（3200m³）冷却壁漏水情况及处理
3.1 基本情况
邯钢8#高炉有效炉容3200m3，设计利用系数2．3，年产258万t铁水，设有32个风口，4个铁口。该高炉采用一系列先进的技术和设备，其中冷却系统采用砖壁合一全冷却壁结构，炉腹至炉身下部为4段铜冷却壁，软水密闭循环，陶瓷杯复合炉缸炉底，设计一代炉龄15年。8#高炉于2009年7月投产。
高炉本体共有17段，水平分为24个区域，共设计有808块冷却壁，合计冷却水量4005m3/h(见表1)。本体采用砖壁合一的全冷却壁结构，没有凸台，其中炉底炉缸区域共有5段，1～4段为光面低铬铸铁冷却壁，5段为光面球墨铸铁冷却壁。炉腹炉腰及炉身下部6～9段为铜冷却壁，10～15段为镶砖球墨铸铁冷却壁，第16、17段为光面倒扣冷却壁。
3.2 漏水情况
2015 年 9 月 9日发现 7 段 6 区第 4 根水管漏水，即炉腰部位铜冷却壁漏水，随即采取措施，将漏水管道改通工业水。至2016 年 1 月 25 日，共有 10 根铜冷却壁水管漏水，其中炉腰部位第 7 段共 8 根，炉身下部第 9 段共 2 根。
表 漏水情况及处理
3.3 冷却壁破坏的原因
（1）铜冷却壁存在“氢脆”的特点，即在还原性气氛中工作，冷却壁中的氧元素在一定温度条件下与渗入的氢结合成为高压HZO蒸汽，在晶界处聚集产生微小裂纹，进而使冷却壁的抗磨性、导热性等性能降低。
（2）原燃料质量恶化造成边缘气流发展，对冷却壁形成较强的冲刷效果。
（3）炉况周期性波动造成炉墙渣铁壳频繁脱落，影响冷却壁寿命。
3.4 采取的措施
（1）改善原燃料质量：包括提高焦炭粒度和冶金性能；
表 炉料改善
（2）采取加长风口、扩大矿批、大风减氧等措施，减弱边缘气流。
（3）采取定期周期倒罐、修复衬板等措施，减少布料偏析，稳定煤气利用；
（4）强化炉身水温差热负荷的监控。
2016年2月之后，冷却壁漏水情况得到明显好转。
3.5 编者按
冷却壁漏水是长时间炉况不稳定，尤其是边缘气流的影响所导致的。因此，长期来看，稳定炉况，才是延长冷却壁使用寿命的关键。冷却壁短期的破损修复、监控措施的完善都是为了辅助炉况的改善和炉墙的稳定。这个才是操作炉型管理的关键和目的。
4 首秦1号高炉（1200m³）冷却壁漏水及解决
4.1 基本情况
首秦1号高炉(1200 m3)于2004年6月6日开炉，设有18个风口，2个铁口。高炉炉腹及以上区域采用砖壁合一的薄炉衬结构，冷却壁全部为铸铁材质，炉腹部位为2段球墨铸铁冷却壁，炉腰部位为1段球墨铸铁冷却壁，冷却壁分为前排管和后排管，均无凸台。
2013年5月11日17:40,1号高炉停风更换风口过程中，冷却壁水管突然断裂，发生冷却壁漏水事故，并且漏水时间较长、漏水量较大，造成高炉炉冷。
4.2 处理方法
首秦1号高炉冷却壁漏水造成炉冷，炉内明确炉况恢复思路，前期以治理炉冷为主，退全焦负荷、加人集中焦，主抓炉外出渣出铁，待炉缸热度彻底回升后，高炉停风处理灌死的风口，送风后逐步恢复风量、负荷，在较短时间内实现了高炉冷却壁漏水炉况的成功恢复，为以后类似炉况的处理积累了经验。
4.3 编者按
首秦1号高炉在炉役中后期频繁出现炉体冷却壁破损漏水的情况，一方面是由于入炉料的影响，另一方面是长期的炉况波动造成了恶化循环。未来2019年前首秦高炉将关闭，首秦高炉在快速恢复、炉墙结厚处理、水温差监测以及经济料情况下高炉炉况的稳定和提升为同类型高炉积累了丰富的数据和经验。
5 总结
高炉冷却壁漏水是影响高炉炉役中后期炉况稳定的主要因素之一。冷却壁漏水造成高炉在炉况稳定性、指标提升、安全方面产生不利影响。短期来看，可以采用切盲管、埋冷却柱、穿管等方法处理，长期来看，需要强化在操作炉型、炉况稳定性以及高炉边缘气流方面的管理。建议在入炉原料质量、装料制度以及送风制度方面进行长期稳定操作，找出适合自身高炉的操作参数。
参考文献：
（1）本钢6号2850m3高炉漏水操作实践，邵强等
（2）沙钢5800m_3高炉铜冷却壁漏水原因及修复_顾琰
（3）邯钢8高炉铜冷却壁漏水的分析与控制，赵彦飞
（4）首秦1号高炉冷却壁漏水炉冷处理实践，马洪斌等
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