內(nèi)蒙古高爐噴煤槍點擊了解更多「在線咨詢」

高爐噴煤是現(xiàn)代高爐冶煉的一項 重大技術(shù)革命,煤粉噴槍壽命直接影響噴煤操作與高爐正常生產(chǎn),因此探索噴槍破損機理、研制長壽命噴槍成為高爐噴煤技術(shù)的重要課題。作者對某高爐實用噴槍進 行跟蹤監(jiān)測,在正常工況下,材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti的噴煤槍平均壽命為32天。失效原因為表面氧化和煤粉流沖蝕磨損所致。該產(chǎn)品具有耐磨性好，質(zhì)量輕，安裝方便，端面平整，無接縫等特點。本文從反應(yīng)熱力學分析了噴槍 外表面氧化損壞機理,并由微切削理論解釋了噴槍內(nèi)壁出現(xiàn)溝狀磨損痕跡及氣固兩相流動導致噴槍下半部分先磨損破口的原因。

高爐噴煤槍的材質(zhì)選擇

高爐設(shè)備是目前主流的煉鋼工業(yè)爐，目前80%以上的鋼鐵是采用高爐噴煤槍系統(tǒng)生產(chǎn)的，高爐噴煤槍是高爐設(shè)備中易磨損的配件，其不但有高速還有一千多度的溫度，眾所周知，硬度與溫度有很大關(guān)系，特別是合金材料，在高溫狀態(tài)下，合金隨著溫度升高，越來越軟，這就要求選用合適的耐溫合金，同時還要節(jié)約成本，大都由單一的不銹鋼1Cr18Ni9Ti無縫管制成，后來我公司采用的技術(shù)，將金屬陶瓷內(nèi)襯于高爐噴煤槍，單槍的使用壽命可以達到100天。煤粉的燃燒溫度高達2000℃，接近炸火焰的升溫速度和溫度，這使得煤粉的預熱、干燥、脫氣、揮發(fā)等過程幾乎同時交叉進行。

高爐噴煤槍現(xiàn)在外鋼管的主要材質(zhì)有1Cr18Ni9Ti與0Cr25Ni20，1Cr18Ni9T的耐溫性沒有0Cr25Ni20的性能好，但其價格也比0Cr25Ni20要好，因此可以根據(jù)高爐溫度選擇鋼管材質(zhì)，0Cr25Ni20與1Cr18Ni9T在高爐噴煤槍中均有應(yīng)用，但不能為了省錢選用碳鋼。如果將煤粉流由連續(xù)流改為脈沖流，那么煤粉與熱風的接觸面積將大為增加，攪拌與混合也將大為加強，這對提高煤粉燃燒率無疑會起到非常有益的作用。

高爐噴煤槍的異常損壞

主要表現(xiàn)在突發(fā)事件。由于屬非正常損壞其原因更為復雜，可能首先想到的是高爐噴煤槍的質(zhì)量問題。但認真分析檢查高爐噴煤槍的損壞狀況，可能對查清原因解決問題會有很大的幫助。高爐噴煤槍插入直吹管開始工作，在短時間內(nèi)突然異常損壞主要有以下幾種表現(xiàn)形式：

1、燒損熔斷：主要發(fā)生在直吹管內(nèi)高爐噴煤槍前端500mm以內(nèi)。表現(xiàn)為：局部熔斷、表面有大小不等的坑凹和熔孔。缺陷部位明顯是由外向里形成的。這種損壞大部分出現(xiàn)在休風開爐后高爐噴煤槍工作時間不長。原因主要是由于系統(tǒng)故障和操作不當造成的。1、“參與、奉獻、協(xié)作”的企業(yè)精神，是現(xiàn)代意識與企業(yè)個性相結(jié)合的一種群體意識。例如，系統(tǒng)故障有：爐況不好，風口結(jié)焦、系統(tǒng)堵塞或斷續(xù)噴吹、熱風倒流，風口灌渣、高爐噴煤槍與風口接觸處漏風等因素。操作不當有：停噴時未及時補風退槍、停爐休風時回壓過快等因素。

2、穿孔刷漏：發(fā)生在煤粉高爐噴煤槍的任意部位。表現(xiàn)為：缺陷部位明顯是有里向外形成的，同時缺陷部位有沖刷形成的表象。其原因主要是高爐噴煤槍的質(zhì)量問題（如：裂紋、、褶皺等）。如有焊接，而缺陷部位在焊縫周邊。引起原因：其原因主要是高爐噴煤槍的質(zhì)量問題(如：裂紋、、褶皺等)。其原因就有可能是由焊接缺陷造成的（如：焊接錯位、焊縫內(nèi)部結(jié)瘤、焊縫自身缺陷等）。

3、頭部“開花”：發(fā)生在高爐噴煤槍的前端。窗口處明顯可以看到煤粉散噴。這種情況大部分是由于插槍過深造成的。插槍位置是由風口、直吹管結(jié)構(gòu)以及高爐噴煤槍結(jié)構(gòu)和自身爐況所決定的。插槍過深容易造成高爐噴煤槍頭部燒損“開花”，插槍過淺又會導致沖刷燒壞風口小套。所以必須選擇合理的插槍位置。高爐噴煤槍的內(nèi)襯陶瓷長度一般在400mm，內(nèi)襯陶瓷長度越長，成本越高，因此有時內(nèi)襯陶瓷長度為200mm，如果預算充足可以內(nèi)襯陶瓷長度到800mm，但不能超過800mm，且直徑越小，內(nèi)襯長度也就越短。當然，高爐噴煤槍特別是頭部材料的選擇也是非常關(guān)鍵的。抗高溫氧化性能越高，耐磨性能越好的材料同樣操作狀況下，缺陷產(chǎn)生就會滯后，也有可能在一個周期內(nèi)不會明顯出現(xiàn)。

高爐噴煤槍材質(zhì)和噴口形狀的改進

(1)對于高爐噴煤槍的材質(zhì)，應(yīng)重點提高高爐噴煤槍前段的抗高溫氧化性能，而對高爐噴煤槍內(nèi)襯金屬陶瓷不持肯定態(tài)度，因為陶瓷雖然能提高的某些性能，但其導熱性能差，使高爐噴煤槍外殼所受噴吹流體的冷卻作用減弱，致其在高溫熱風中的氧化加快而同樣影響其使用壽命。筆者認為高爐噴煤槍外涂耐氧化的高溫涂料倒是可取的。我公司針對以上問題，利用新型陶瓷材料的耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、韌性差的特性與具有高強度、高韌性的高溫合金材料，采用自蔓延技術(shù)開發(fā)研制的“高溫合金陶瓷內(nèi)襯煤粉噴槍”，可以充分發(fā)揮單項材料間的長處，克服相互間的弱點，實現(xiàn)了提高煤粉噴槍壽命的目的。

(1)對于高爐噴煤槍的噴口形狀，可以采用多口多流噴嘴以使煤粉流地占據(jù)風口截面，但同時應(yīng)盡量不減少噴流在噴口的流通截面積，以免噴口的噴吹流速過高而易于磨蝕風口。