高爐冷卻壁早由前蘇聯(lián)研究開發(fā)并得到工業(yè)化應用,但直到20世紀40年代冷卻壁才得到普遍應用。日本新日鐵公司自1967年從蘇聯(lián)引進了冷卻壁技術以后,對冷卻壁進行了許多卓有成效的技術改進,將鑄鐵冷卻壁由代發(fā)展到第四代。由于日本對鑄鐵冷卻壁的深入研究開發(fā),使冷卻壁技術在高爐上應用廣泛,從20世紀末開始,在日本高爐上冷卻壁大量代替了銅冷卻板,在銅冷卻壁問世以后,這種技術發(fā)展趨勢更為顯著。近30年來,為克服鑄鐵冷卻壁的技術缺陷,改善其傳熱性能,提高冷卻能力,延長使用壽命,國內外對鑄鐵冷卻壁均進行了大量的改進和完善,并在高爐生產實踐中取得令人滿意的效果。
高爐內部處于爐腹、爐腰和爐身下部區(qū)域,在此區(qū)域的冷卻器承受著高爐內高溫熱負荷沖擊,劇烈的溫度變化,高溫液態(tài)渣鐵的侵蝕,爐料和煤氣流的沖刷磨蝕以及堿金屬、CO的化學反應等綜合破壞。為了延長此區(qū)域冷卻壁的使用壽命,提高冷卻壁本體材料的導熱性、抗化學侵蝕,抗耐力、熱沖擊性、抗裂變性能、韌性等力學性能,而普通鑄鐵和低鉻鑄鐵難以滿足上述要求。因此,改進冷卻壁的材質、提高冷卻壁的綜合性能成為冷卻壁研究開發(fā)的內容。
鑄鐵冷卻壁由冷卻壁本體和鑲鑄在內部的冷卻水管組成,根據(jù)使用區(qū)域又分為光面冷卻壁和鑲磚冷卻壁。光面冷卻壁主要用于爐缸爐底部位,鑲磚冷卻壁主要用于爐腹、和爐身區(qū)域。鑄鐵冷卻壁是通過鑲鑄在其內部鋼管中的冷卻水進行冷卻的,冷卻壁熱面鑲磚用來減少熱損失和黏結渣皮,當磚襯腐蝕消失以后,冷卻壁仍可以依靠黏結渣皮維持工作并對爐殼提供保護