冷却设备的寿命是决定高炉寿命的最关键因素，在现代高炉普遍采用诸如优质的陶瓷杯、微孔炭砖、超微孔炭砖和热压小炭块之类的技术而使得炉底、炉缸寿命得以基本解决的情况下，冷却设备的寿命直接决定了一代高炉的寿命。因此，冷却设备型式选择是否恰当，结构是否合理是高炉能否长寿的重要前提条件。

全冷却壁型式由于具有冷却面积大、冷却均匀、维持炉型好、投资省、安装方便等诸多优点而得到了广泛应用，特别是随着砖壁合一、薄壁内衬技术、新型铸铁冷却壁及铜冷却壁技术以及软水密闭循环冷却技术的应用和发展，全冷却壁的冷却型式更加广泛地应用于现代大中型高炉。

铜冷却壁已应用在世界上近100座高炉上，都获得了巨大成功。在我国从武钢1号高炉首次应用后，现在已有约60座高炉采用了铜冷却壁。

尽管铜冷却壁的价格较铸铁冷却壁高很多，但使用的高炉仍然越来越多，原因在于铜冷却壁有其优越的性能：

a)  高导热性能  

铜的导热系数是铸铁的10倍左右，铜冷却壁综合导热能力是铸铁冷却壁的40~45倍。由于铜冷却壁具有很高的导热性能，使得液态渣牢牢地粘在冷却壁热面，从而形成稳定的渣皮，稳定的渣皮无疑是冷却壁本身最好的保护层；

b） 耐热震性能  

铜冷却壁热面能形成稳定的渣皮，渣皮脱落和重新生成的周期次数就少，这使冷却壁热疲劳得到抑制。根据PW公司资料表明：渣皮脱落后，壁体热面温度在9min内就能达到最高温度约170℃，再用11min渣皮完全形成，壁体恢复到正常温度50~60℃，整个周期约20min，而铸铁冷却壁则需要几个小时；

c)  耐高热流冲击性能  

铜冷却壁具有很高的高导热性能，使得壁体实际最高温度与允许最高温度之比不到0.65，而铸铁冷却壁此值高达 0.8~0.9，铜冷却壁能够承受很高的热流冲击，铜冷却壁正常承受热流强度为75.47kW/m2，短期30min内可承受最大热流强度为348.33kW/m2；

d)  散热损失小  

渣皮的导热系数很低，约1.2 W/m.k ，因此稳定的渣皮具有很高的热阻，使得安装铜冷却壁后，热量损失较铸铁冷却壁小。另外在高热负荷区域安装铜冷却壁后，冷却水量较铸铁冷却壁减少20%~40%，这也会使得热量损失较少。

综合比较上述三种方式，本设计选择全冷却壁结构型式，采用最新的砖壁合一技术，高热负荷区域采用铜冷却壁，冷却壁取消凸台。冷却壁主要特征见表。

冷却壁主要特征

炉底至炉喉共设置16段冷却壁。按照炉内纵向各区域不同的工作条件和热负荷大小，采用不同结构型式和不同材质的冷却壁，各区域冷却壁主要特征如下：

a)  炉底、炉缸区冷却壁

共4段, 均为光面低铬铸铁冷却壁，每段56块， 每块冷却壁水管为4进4出，竖直排列, 水管直径均为￠80X6。为加强铁口区域的冷却，在4个铁口区域各采用2块铸铜冷却壁，每块冷却壁水管为7进7出。铸铁冷却壁壁体厚170mm，铸铜冷却壁壁体厚120mm。

b)  风口区冷却壁

光面球墨铸铁冷却壁,共40块，每块冷冷却壁水管为5进5出或6进6出，水管直径均为￠76X6。冷却壁壁体厚400mm。

c)  炉腹、炉腰及炉身下部冷却壁

共5段，均采用单层水冷4通道（长圆孔￠38X86）铜冷却壁，每段56块。铜冷却壁壁体厚120mm。

d)  炉身中上部冷却壁 

共6段, 11~12段, 为双层水冷镶砖铸铁冷却壁，冷却壁壁体厚345mm ；13~15段为单层水冷镶砖铸铁冷却壁，冷却壁壁体厚235mm；最上面16段为倒扣式镶砖铸铁冷却壁，壁体内侧面为高炉内型，冷却壁壁体厚245mm。冷却壁材质均为球墨铸铁。竖直管直径为￠80X6，蛇形管直径为￠70X6。

e)  冷却壁固定型式

采用我公司特有的固定型式，1~5段冷却壁由于炉缸温度波动范围小，采用4点螺栓固定型式，但冷却壁水管与炉壳间设置变形补偿套管；

6~10段铜冷却壁采用固定销固定，配有4个螺栓进行安装定位；

11~16段冷却壁采用特殊的固定点和滑动点、浮动点相结合的固定方式, 冷却壁水冷管与炉壳间加膨胀器, 少量水管根据需要设置变形补偿套管，从而根本解决因炉壳与冷却壁间的温差不同导致水管剪断而出现破漏的现象。