冷却壁是决定着高炉一代炉龄的高炉关键冷却设备。改进和优化高炉冷却系统结构,可有效提高高炉生产率,降低炼铁成本,增加高炉的使用寿命。沙钢2500m3高炉生产运行过程中,冷却壁的故障(水管漏水、炉缸烧穿、炉缸炉壳开裂问题)极易造成炉况波动,产量下降,焦比上升,冶炼成本增加,而高炉炉缸耐火材料的异常侵蚀是影响高炉寿命的决定性因素。本文针对这些问题,开展冷却壁失效形式分析与运行可靠性研究,提出了水管漏水、炉缸烧穿、炉缸炉壳开裂问题的解决方案,并对炉役后期冷却壁漏水处理方法进行了总结。　　 阐述了基于高炉冷却壁的热力学基础理论,开展了工作状况中冷却壁温度场以及应力场仿真分析,分析了2500m。高炉冷却壁的失效形式、损坏特点与原因,探讨了冷却壁的配置、冷却壁软水系统对冷却壁的水管漏水、冷却壁炉缸部位的烧穿与开裂的影响,为合理的设备结构设计提供了参考。　　 通过对炉身中下部冷却壁冷却水管漏水的失效形式分析,得出了该部位冷却壁的损伤原因:化学侵蚀、相变破坏、热应力破坏。进行了软水输送系统支管水量均衡化分配、软水密闭循环系统自动化控制升级等技术改造,有效避免了冷却壁局部冷却能力差和产生水管垢层的现象,显著提升了该段冷却壁寿命。　　 数值分析了炉缸部分温度场,校核了碳砖熔蚀线距离,探讨了炉缸烧穿失效的原因:炉缸部位第六、七层碳砖位置的冷却强度不够,碳砖熔蚀线向炉壳偏移是造成该部位异常侵蚀的重要原因。进一步分析得出了炉缸冷却壁改进技术方案:合理使用铸铜冷却壁,改变冷却壁结构形式消除冷却死角,提升系统水量可以有效增加炉缸冷却效果,降低炉缸烧穿事故的再次发生的概率。　　 研究了炉缸部位炉壳的热应力特性,进行了炉壳材质的力学分析,分析了冷却水对炉缸炉壳开裂的影响规律。得到了炉壳开裂的主要原因为冷却壁漏水。分析了高炉炉役后期的炉身中下部冷却壁冷却水管的漏水原因,提出并实现了在线进行软水/工业水切换的技术方案,铸铁冷却壁漏水的管道穿管法和埋柱造衬法技术方案。