高炉冷却系统的好坏直接关系到各种冷却元件的寿命，从而关系整个高炉的寿命。

实践证明，普通工业水易结垢，冷却强度低，不能满足现代大中型高炉长寿的要求，而且能耗很高、补水量大。

软水密闭循环冷却系统具有不结垢、无污染、冷却强度高、冷却效果好、余压完全得到利用、能耗低、泄漏少、补充水很少、自动化程度高、运行安全可靠等诸多优点，所以在国外大中型高炉上已得到了广泛应用。在我国，大中型高炉也越来越多的采用软水密闭循环冷却系统。

目前，全软水密闭循环冷却系统有两种基本方案：

第一方案：独立软水密闭循环冷却系统

独立软水密闭循环冷却系统最早在武钢5号高炉采用，整个软水冷却技术系从卢森堡引进，武汉院负责详细设计，系统由冷却壁系统、炉底系统、风口及热风阀系统组成，三者相互独立。

从实际使用效果看，软水系统(包括冷却元件、系统配置及工艺参数)设计较为合理，该座高炉于1991年10月投产，生产至今除了炉腰和炉身下部的22块冷却壁各损坏1根勾头水冷管，炉腹损坏5根直冷管外，其它冷却壁都完好无损，而且热风阀和风口寿命也有很大提高，整个系统实际平均漏损率仅为0.16‰，用户很满意。

由于原料条件改善，近几年高炉年平均利用系数连续保持在2.3t/m3.d左右，高炉寿命已经超过15年，完全能够实现高炉的“优质、高产、低耗、长寿”的目标。

武钢4号高炉在5号高炉的基础上作了进一步改进、完善。但是，从节能降耗和节约投资考虑，武钢4号、5号高炉软水系统仍有很大的改进余地。

第二方案：联合软水密闭循环冷却系统：

采用并联加串联的方法将原有三个独立的系统合成一个系统，充分发挥软水不结垢，可适当提高水温差的优点，从而达到节约投资、减少水量，节省能源的目的。

采用联合软水系统总水量是三个独立的软水密闭循环系统总水量的45~50%；总投资较三个独立的软水密闭循环系统减少18～20%；另外采用联合软水系统比独立软水系统运行费用减少30%（每年节省~550万元），比工业水系统运行费用减少50～55％（每年节省~1400万元）。

武钢1号高炉扩容大修技术改造于2001年5月投产，高炉容积2200m3，生产至今，联合软水系统的联动调试时间只用了10天，并且生产两年来各种运行效果得到了武钢的充分肯定，冷却效果好，节能效果明显。该系统已在国内很多高炉上采用，包括：武钢1号（2200m3）、6号（3200m3）、7号（3200m3）、8号（4150m3），涟钢2200m3总承包工程，安钢2200m3和2800m3总承包工程，济钢3座1750m3，宣钢1800m3和2500m3，宁钢2座2500m3，湘钢2500m3，邯钢2座3200m3等高炉工程上采用；已经投产的2200-3200m3共计10座高炉采用了该系统，该系统均得到业主高度评价，明显优于国内其它冷却系统。

本设计推荐采用联合软水密闭循环系统,将冷却壁、炉底、风口小套、中套、直吹管、热风阀、倒流休风阀通过串联和并联的方式组合在一个系统中，系统总循环水量5544m3/h，具体方案是：从软水泵站出来的软水在炉前一分为二，其中冷却炉底840m3/h，冷却壁直冷管4704m3/h，两者回水进入冷却壁回水总管，从冷却壁回水总管出来的软水一分为三，一部分经高压增压泵增压，供风口小套使用；另一部分经中压增压泵增压，供风口二套、直吹管、热风阀使用；两者回水与多余部分一起回到总回水管，经过脱气罐脱气和膨胀罐稳压，最后回到软水泵房，经过二次冷却，再循环使用。各系统具体设置如下：

a)  冷却壁系统 

冷却壁采用2根环管供水，其中1根环管供冷却壁直冷管，另1根环管供冷却壁蛇形管。冷却壁回水分成4个扇区，每个扇区布置5根回水集管,对应于每块冷却壁的4根直冷管和1根蛇形管。在每根回水集管至回水总管上设有调节阀和流量计,最后,回水回到冷却壁回水总管。在冷却壁间直冷管进出水联管上, 设有10层检测元件(其中热电偶8x14+56只，流量计1x14只), 自动测量水温及水量, 进行炉体热负荷计算, 以便及时进行生产调节。在事故状态时, 冷却壁可在短期内转为无压汽化冷却。在膨胀罐上,设有水位检测装置和充N2稳压措施, 实现系统自动稳压、自动排气、自动检漏和自动补水。

b)  炉底系统 

炉底冷却水管有两种布置方式：

第一种：冷却水管布置在炉底封板之下，这种方式大大减弱了水管的有效冷却强度，因为离炭砖远了、有封板隔离、封板与水冷管之间的灌浆料不可能密实。

第二种：冷却水管布置在炉底封板之上，克服了第一种方式的不足，同时采用加厚钢管和炉内整根安装的方式，同时通过几道试压，以确保生产中不漏水。

69根f108´14水冷无缝钢管（或不锈钢管）平行排列布置在炉底封板之上，钢管间距250mm，炉底水冷系统耗水及走向布置, 充分考虑了炉底全面冷却效果的均匀性，水系统总耗水840m3/h，以确保炉底具有足够的冷却强度。

c)  风口及热风阀系统

风口小套冷却水压力较高，从冷却壁回水总管出来的软水需经过高压泵增压。每个风口小套设计水量为35m3/h，小套总耗水1400m3/h。风口大套较短，为铸钢件，不需设水冷管，二套、直吹管及热风阀采用中压软水冷却，从冷却壁回水总管出来的软水经中压泵增压，再供给二套、直吹管及热风阀使用，共计1870m3/h。

d)  炉体冷却安全措施：

1）风口事故水系统：风口设置事故水处理系统，当个别风口产生微漏时，微漏风口可通过专门设置的相应管路切换成工业净化水冷却，水压0.9MPa，当风口破损到一定数量或定期休风时，集中一次更换，更换后的风口再转换回软水冷却。

2）柴油机泵组：软水密闭循环系统除备用电动泵组外，还设置有柴油机泵组，当停电及电动泵事故时，柴油机组能在10秒钟内自动启动，维持水系统正常运行。

3）汽化冷却功能：当因停电及其它事故引起电动泵不能正常运行时，整个软水系统可自动转化成汽化冷却状态，可维持时间~30分钟，当柴油泵组启动运行后，软水系统自动转换成正常密闭循环冷却状态。