钢铁厂的汽化冷却及汽化冷却装置设计

1/9钢铁厂的汽化冷却及汽化冷却装置设计一、概述冶金生产中，冶炼或加热设备处于 1200C。高温以上，其设备构件需要冷却才能正常生产。汽化冷却是采用软化水以汽化的方式冷却冶金设备并吸收热量从而产生蒸汽的装置，在原理上汽化冷却装置可视为一种特定锅炉。采用汽化冷却取替工业水冷却冶金炉的冷却构件或高温烟气，不仅取得良好的冷却效果，而且大量回收二次能源。汽化冷却不仅作为一种冷却系统，更是作为一种余热利用装置在冶金工厂广泛采用。二、汽化冷却装置的原理（一）冷却换热原理汽化冷却利用水转变成蒸汽时吸收热量冷却构件。以工作压力为 0.5Mpa（表压）的汽化冷却系统为例，1kg饱和水受热转变成蒸汽时吸热 2089.2GJ，如果给水温度是 20C，把水加热到沸点（158C。），1kg 水吸收热量 577.8GJ，这两部分热量加在一起，则 1kg20C。的水在 0.5Mpa（表压）下的汽化冷却系统转变为 1kg 饱和蒸汽，吸热量为 2667GJ。如采用水冷却系统，则1kg 水仅能带走 83.74GJ 左右的热量。达到同样的冷却效果时，汽化冷却用水量仅为水冷却的三十分之一。二）水循环原理汽化冷却装置的循环方式有自然循环和强制循环两种方式。2/91．自然循环。自然循环是依靠工质(水和汽水混合物)的容重差形成水循环。自然循环系统由汽包、下降管、冶金炉受热管和上升管组成循环系统。汽包中的水沿不受热的下降管下行到联箱中，由此引入冶金炉受热管加热，水成为汽水混合物，沿上升管回到汽包中去。水的容重 Y(kg/m3)及汽水混合物的容重 V，(kg/m3)之差，乘以液柱高度 H,即称做循环管路的流动压头 Pz,就是自然循环的动力。靠此动力来克服循环回路的总阻力损失 ZAP 其数学表达式为：Pz=H(y-y*，)二ZAP(Pa)2．强制循环。强制循环的动力是由循环水泵产生，它迫使工质产生从汽包、下降管、循环泵、冶金炉受热管、上升管回至汽包的水循环。三、汽化冷却装置的讨论汽化冷却在国内外钢铁厂中得到了广泛应用，目前国内应用最普遍的是炼钢转炉汽化冷却和加热炉汽化冷却。(一)炼钢转炉汽化冷却装置1．简述。转炉汽化冷却与转炉炉气处理是相关联的。转炉炉气处理的重点是回收煤气。转炉汽化冷却装置将收集后的〜1800C 的转炉高温烟气冷却至 800C。左右，从而满足除尘及煤气回收的要求。同时产生蒸汽回收大量热能。2．转炉汽化冷却的循环方式和系统。转炉汽化冷却装置的冷3/9却方式分为全段自然循环汽化冷却和自然循环冷却与强制循环冷却相结合的复合汽化冷却两种方...