高炉球墨铸铁冷却壁是应对高热负荷区域的重要冷却设备，其性能直接影响高炉的寿命。然而，由于冷却壁的破损机理复杂，其实际使用效果差异显著。部分冷却壁因温度过高或管控失当而提前损坏，严重影响高炉的稳定运行。
尽管已有大量研究对球墨铸铁冷却壁的传热性能和破损机理展开讨论，但缺乏系统性的长寿控制策略，尤其是在边缘气流调控和温度安全范围管控方面。部分高炉冷却壁因无法实现渣皮稳定形成，或者生产操作不当，导致破损问题始终未能有效解决。
最近，中冶赛迪集团董事长肖学文先生及其团队通过理论分析、数值模拟和生产实践相结合的方法，针对高炉球墨铸铁冷却壁的长寿开展了深入研究。研究团队从相变应力、化学侵蚀、力学性能退化等多个方面分析了冷却壁的破损机理，并利用传热模拟揭示了冷却壁温度分布规律。结合生产实际，提出了减少冷却水管气隙厚度、优化边缘气流分布、提高挂渣能力等一系列长寿管控措施。研究表明，通过合理设计与稳定操作，将冷却壁温度长期控制在400℃以下，并确保“湿区”形成稳定渣皮，可显著延长冷却壁的使用寿命。这一研究成果为高炉冷却壁的设计、制造和操作提供了有力的理论依据和实践指导。
相关研究成果以“高炉球墨铸铁冷却壁长寿实践”为题目发表于2024年12月的《中国冶金》。论文作者为：肖学文，邹忠平，牛群*，许俊，谭海波，刘向辉，刘晶波。
研究结果与结论：
球墨铸铁冷却壁的长期破损主要源于壁体长期处于400℃以上工作状态；
减少冷却水管气隙厚度至小于0.1 mm，可显著提高冷却壁传热性能与抗热负荷能力；
稳定边缘气流分布和形成适宜厚度的“湿区”渣皮是冷却壁长寿的关键；
理论分析与生产实践表明，通过科学管控温度和优化工艺，冷却壁的寿命可显著延长，实现零破损目标。
该论文中共有图片10张、表格3个，部分图片和表格如下：
图1. 球墨铸铁传热分析结构
图2. 煤气温度1300℃时铸铁冷却壁温度场
图3. 水管气隙0.1mm时铸铁冷却壁特征温度与热流强度的关系
图4. 冷却壁水管气隙对铸铁冷却壁特征温度的影响
图5. 铸铁冷却壁渣皮厚度与特征温度及热流强度的关系
图6. A高炉运行期间炉腹冷却壁B1段温度变化
图7. A高炉运行期间炉身冷却壁S2段温度变化
图8. A高炉生产7年多后铸铁冷却壁的现状
图9. B高炉生产14年后铸铁冷却壁的现状
图10. B高炉运行期间炉身冷却壁S3段温度变化
图11. C高炉运行期间十字测温边缘温度变化
图12. C高炉运行期间炉身冷却壁S1段温度变化
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