喷水冷却

一种原始的冷却型式

喷水冷却是一种原始的冷却型式，但这种冷却型式由于简单实用，有的高炉在炉缸风口带以下仍然采用，大部分中小高炉，甚至大高炉在炉役后期也采用，直到停炉为止。喷水冷却是用工业水直接喷到炉壳上，把传到炉壳的热量带走。我国大、中、小型高炉上多设有喷水冷却装置。

基本要求

（1）为了必要时在炉壳上喷水冷却，设计时在炉身中部、炉喉、炉腰、炉腹、炉底等部位应留有喷水冷却的可能。在施工时。喷水冷却用环管、防溅板、喷水用集水槽、排水管等应与其他给排水同时安装，并留有足够的水头数。

（2）炉壳喷水冷却，一般在炉喉设一层、炉身中下部设三层、炉腹设二层、炉缸设一层喷水环管。根据具体情况以喷水冷却时方便为原则。

（3）炉缸由于选用耐侵蚀的耐火材料和冷却强度大的光面冷却壁，大大减少了烧穿事故的发生。为防止意外设一层喷水环管和集水槽。

（4）喷嘴设置建议采用孔径为5～8mm的喷嘴；喷嘴孔间距为100mm。

优点

喷水冷却型式的优点如下：

（1）对水质要求不高。对水的硬度要求不严，水中的悬浮物不至于堵塞D5—D8mm的喷嘴就可以使用；

（2）设备简单；只设喷嘴、防溅板、集水槽及排水管即可实现冷却；

（3）投资少。由于不需要冷却设备，可节省每座高炉上百吨的冷却设备投资；

（4）直接用于冷却的水量少、水压要求不高，从而节省能源，

但是由于炉壳喷水冷却型式是开式冷却，在回收的水里粉尘多，容易堵塞喷嘴；水容易喷溅。炉外工作环境较差。

电极冷却

电极是电炉生产中最重要、最昂贵的消耗部件之一，电极使用寿命高低对电炉生产产量和成本均有直接的影响。而采用喷嘴喷水对高温电极直接喷水冷却是提高电极寿命的简单且有效的方法之一。其原理是通过喷嘴将水均匀喷洒到电极的表面，水沿着电极表面向下流动，在距离钢液面一定高度前全部蒸发，起到冷却电极表面、提高其表面强度、降低消耗的作用，同时水又不会进人炉料内。

电极冷却的关键点有两点：①喷嘴的喷水压力必须稳定在约0.1MPa，高了水会喷溅到电极孔上，引起打弧，低了则水不能均匀喷洒到电极表面；②喷嘴的选择和布置，喷嘴可以选择实心锥形，也可以选择扇形，通过合理布置，使喷水均匀覆盖、水量适当。

碳钢冷却

碳素结构钢材的力学性能检验是在轧后自然冷却条件下进行的。因此，轧后钢材的实际晶粒大小、组织构造状态对力学性能指标有直接影响。以Q235钢筋为例，化学成分规定含碳量为0.14～0.22%，若轧后缓慢冷却至常温，其组织构造为16.8～26.4%的珠光体和83.2～73.2%的铁素体。若轧后喷水冷却，奥氏体过冷至低温550℃以下，其组织构造为连续冷却的产物——屈氏体（也叫托氏体）组织，其强度及硬度均比索氏体高，比珠光体更高，抗拉强度可以达到Q275钢的水平。

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