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高爐噴煤槍頭破損原因的分析

高爐噴煤是現(xiàn)代高爐冶煉的一項重大技術(shù)革命,高爐噴煤槍頭壽命直接影響噴煤操作與高爐正常生產(chǎn),因此探索高爐噴煤槍頭破損機(jī)理、研制長壽命高爐噴煤槍頭成為高爐噴煤技術(shù)的重要課題。

我公司對某高爐實用高爐噴煤槍頭進(jìn)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。從反應(yīng)熱力學(xué)分析了高爐噴煤槍頭外表面氧化損壞機(jī)理,并由微切削理論解釋了高爐噴煤槍頭內(nèi)壁出現(xiàn)溝狀磨損痕跡及氣固兩相流動導(dǎo)致高爐噴煤槍頭下半部分先磨損破口的原因。

高爐噴煤槍頭的選擇

高爐噴煤槍頭的選擇要根據(jù)高爐的實際情況來選。首先排除異常損壞的情況。然后，再根據(jù)高爐自身狀況，結(jié)合所確立的休風(fēng)檢修周期及高爐噴煤槍頭更換周期來選擇適合的高爐噴煤槍頭。高爐噴煤槍頭的選擇首先考慮高溫造成的疲勞損壞。高爐為了充分提高煤粉的燃燒率，就需要不斷追求高風(fēng)溫、富氧噴吹。所以，高爐噴煤槍頭經(jīng)風(fēng)口直吹管進(jìn)入高爐就必須在一個合理的周期內(nèi)經(jīng)受高溫氧化。

目前高溫合金不銹鋼材料是一個經(jīng)濟(jì)合理的選擇。為進(jìn)一步提高能力還可以在材料表面滲透氧化物、碳化物等材料。為大幅度降低焦比，噴煤量在不斷提高。所以煤粉在高壓作用下不斷沖刷磨損高爐噴煤槍頭內(nèi)壁，使高爐噴煤槍頭刷穿磨漏。

另外，高爐噴煤槍頭在高溫環(huán)境中工作，在一定時間內(nèi)會局部變形。所以，選用高溫合金材料和合適的管壁厚度。然后，在一定長度范圍內(nèi)內(nèi)襯剛玉陶瓷。

高爐噴煤槍頭的噴吹方式介紹

高爐噴煤槍頭按噴吹方式分按噴吹方式可分為直接噴吹和間接噴吹

高爐噴煤槍頭噴煤工藝流程的種類繁多，特點各異，通?？筛鶕?jù)下述方法加以分類。

直接噴吹方式是將噴吹罐設(shè)置在制粉系統(tǒng)的煤倉下面，直接將煤粉噴入高爐風(fēng)口，高爐附近無需噴吹站。其特點是節(jié)省噴吹站的投資及相應(yīng)的操作維護(hù)費用。這種方式中小高爐采用較多。

間接噴吹則是將制備好的煤粉，經(jīng)專用輸煤管道或罐車送入高爐附近的噴吹站，再由噴吹站將煤粉噴入高爐。其特點是投資較大，設(shè)備配置復(fù)雜，除噴吹罐組外，還必須配制相應(yīng)的收粉、除塵裝置。

按噴吹罐布置形式分按噴吹罐布置形式可分為并列式噴吹和串罐式噴吹，通過罐的順序倒換或交叉倒換來保證高爐不間斷噴煤。

為便于處理噴吹事故，通常并列罐數(shù)為3個。并列式噴吹若采用順序倒罐，則對噴吹的穩(wěn)定性會產(chǎn)生一定的影響，而采用交叉倒罐則可改善噴吹的穩(wěn)定性，但后者必須配備的測量和控制手段。另外，并列式噴吹占地面積大，但噴吹稱量簡單，投資較重疊式的要小。因此，常用于小高爐直接噴吹流程系統(tǒng)。