高炉喷枪出现破损的原因分析

高炉喷煤是现代高炉冶炼的一项重大技术革命,高炉喷枪寿命直接影响喷煤操作与高炉正常生产,因此探索高炉喷枪破损机理、研制长寿命高炉喷枪成为高炉喷煤技术的重要课题。

我公司对某高炉实用高炉喷枪进行跟踪监测,在正常工况下,材质为1Cr18Ni9Ti的喷煤枪平均寿命为32天。失效原因为表面氧化和煤粉流冲蚀磨损所致。从反应热力学分析了高炉喷枪外表面氧化损坏机理,并由微切削理论解释了高炉喷枪内壁出现沟状磨损痕迹及气固两相流动导致高炉喷枪下半部分先磨损破口的原因。德国施韦尔根1号高炉即采用了这种脉冲供煤与脉冲供氧的高炉喷枪形式。

高炉喷枪材质和喷口形状的改进

(1)对于高炉喷枪的材质，应***提高高炉喷枪前段的抗高温氧化性能，而对高炉喷枪内衬金属陶瓷不持肯定态度，因为陶瓷虽然能提高的某些性能，但其导热性能差，使高炉喷枪外壳所受喷吹流体的冷却作用减弱，致其在高温热风中的氧化加快而同样影响其使用寿命。笔者认为高炉喷枪外涂耐氧化的高温涂料倒是可取的。自蔓延（SHS）理论是自蔓延高温合成理论的简称，也称燃烧合成理论，是利用化学反应自身放热制备材料的新技术，是当今新材料制备技术的前沿科学，是我国“863”高新技术研究开发项目。

(1)对于高炉喷枪的喷口形状，可以采用多口多流喷嘴以使煤粉流地占据风口截面，但同时应尽量不减少喷流在喷口的流通截面积，以免喷口的喷吹流速过高而易于磨蚀风口。

高炉喷枪的破损

目前高炉喷枪仅枪头长800mm部位使用1Cr18Ni9Ti不锈钢管，不锈钢在高温下的氧化属于典型的化学腐蚀。高炉喷枪破损状况基本分两种：

（1）枪体外管严重氧化损坏。外管枪体前端200～300mm脱落，呈现不整齐断面，同时在管体表面形成2～4mm多层疏松的尖晶石型氧化皮，冷态后轻轻敲击即会剥落。

（2）内管冲刷磨损损坏。由于煤粉以25m/s速度冲体内壁，风温达1100℃，基体强度下降，加剧了冲刷磨损效应。管体壁形成沙沟状沟槽并因冲刷减薄，甚至局部磨出破洞。

分析因损坏而换下来的高炉喷枪，60%～80%属于严重氧化、烧损；20%～40%因煤粉冲刷而破损。枪体弯曲部位100%磨破。

由于各风口工况不同，每一风口温度、周围气氛、喷煤量不同，高炉喷枪的使用寿命也有差别，平均寿命15天。煤比对高炉喷枪的使用寿命影响较大，当煤比为150～180kg/t时，寿命平均10天；煤比130～150kg/t，寿命13天；煤比100～130kg/t，寿命15天；欢迎选用我公司供应的高炉喷枪,高温高炉煤粉喷枪,耐磨陶瓷内衬煤粉喷枪枪头。煤比80～100kg/t，寿命20天。

高炉喷枪产品详情

高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用。从而降低焦比，降低生铁成本。它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命，是高炉与其他炼铁方法竞争、继续生存和发展的关键技术。因此，高炉喷煤在全世界范围内得到了广泛应用和迅速发展。高炉喷枪（以下简称：高炉喷枪）是高炉喷枪装置中关键的部件，也是容易出问题和损坏的部件。

现代高炉所用的高炉喷枪，多采用普通不锈无缝钢管或高强度耐热钢管焊接而成，其使用寿命较短更换频繁，工人劳动强度大，影响生铁产量，增加炼铁成本，导致了直接的经济损失。为了延长高炉喷枪的使用寿命，我们成功开发了“高炉喷枪”，平均使用寿命提高3-4倍，风口磨损率也下降了80％。采用“陶瓷内衬合金钢管煤粉喷枪”不仅提高了高炉喷枪自身的使用寿命，同时也为保护风口，减少高炉休风创造了条件，更重要的是在稳定和提高喷煤量实现高炉高风温富氧，大喷吹方面有着举足轻重的作用。然后，再根据高炉自身状况，结合所确立的休风检修周期及高炉喷枪更换周期来选择适合的高炉喷枪。