防变形煤粉喷枪从单管趋向套管
随着喷煤比的大幅提高,煤粉燃烧率成了人们普遍关注的问题,为此许多钢铁厂将原单管式喷枪成了各式各样的套管式同轴喷枪。外管通以压缩空气或氧气,根据流体力学原理,使输入的压缩空气或氧气经套管及旋流喷嘴后产生旋流,使煤粉与热风或氧气充分接触,以提高煤粉燃烧率。我们遵循'合作、双赢'的原则,与客户建立了深厚的友谊和良好的合作关系。
本钢1988年即开始对输入压缩空气的套筒式旋流喷枪进行了研究与试验。特别对于200kg/tFe以上高喷煤率的高炉,在欧洲产生的氧煤枪已成为一个研究的热点。
原西德蒂森钢铁公司通过对氧煤枪的结构优化(在风口上方直接供氧)曾在焦比为268kg/tFe时,喷煤比达到了224kg/tFe。在国内,北京科技大学、包钢、攀钢、鞍钢、东北大学等都对氧煤枪进行过研究与试验。
防变形煤粉喷枪的技术特点
利用自蔓延——重力分离技术,采用钢管内壁局部衬陶瓷的加工方法,开发出防变形煤粉喷枪及管道,其主要特性:
1、管道使用寿命长,更换率低,保证了使用周期,减轻了工人的劳动强度
2、防变形煤粉喷枪的枪位稳定,减少高炉休风,提高生产率
3、稳定和增加喷煤量,实现大喷吹,降低炼铁成本
4、可修复旧枪,延长防变形煤粉喷枪使用寿命。
5、保证了工人更换防变形煤粉喷枪作业时的安全系数。
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。特别是防变形煤粉喷枪制造技术的开发应用,我国在国际上占据地位。为进一步扩展钢管陶瓷内衬技术,解决异型管件的陶瓷内衬、特别是异型管件的局部陶瓷内衬,采用铝热——离心法无法制备。我国少数科研院校及少数学者都在进行探讨和研究。单枪结构简单,更换方便,成本较低,但防变形煤粉喷枪所处高温环境必然加速的氧化。
防变形煤粉喷枪的破损
目前防变形煤粉喷枪仅枪头长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。防变形煤粉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防变形煤粉喷枪,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,防变形煤粉喷枪的使用寿命也有差别,平均寿命15天。煤比对防变形煤粉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;防变形煤粉喷枪的内衬陶瓷长度一般在400mm,内衬陶瓷长度越长,成本越高,因此有时内衬陶瓷长度为200mm,如果预算充足可以内衬陶瓷长度到800mm,但不能超过800mm,且直径越小,内衬长度也就越短。煤比80~100kg/t,寿命20天。
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