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(xiàng)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(zhǎng)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(duì)某高爐實(shí)用高爐噴煤槍頭進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),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?yàn)楸砻嫜趸兔悍哿鳑_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(dòng)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(shí)際情況來(lái)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(lái)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(gè)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(gè)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(shí)間內(nèi)會(huì)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(zhǎng)度范圍內(nèi)內(nèi)襯剛玉陶瓷。

如何降低高爐噴煤槍頭的價(jià)格？

高爐噴煤槍頭的價(jià)格一般都在2000元左右，而且每次都要上百支的量，如何降低其價(jià)格，從而降低生產(chǎn)成本，這就需要在其鋼管材質(zhì)降成本，一般鋼管是310S的，每公斤價(jià)格要50-60元之間，如果把310S換成304就可以降低了成本，但304的耐溫性與310S有很大的區(qū)別，因此全部采用304又不能解決高溫穿管的問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)我公司多年的探索，的方案是選擇槍頭用310S，長(zhǎng)度約800mm，這樣基本上就可以解決高溫問(wèn)題，其他部分采用304不銹鋼，但注意，是先焊完后再做陶瓷內(nèi)襯，這樣焊接處也可以有陶瓷層，完全解決了焊點(diǎn)不耐磨的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)這樣改動(dòng)后，高爐噴煤槍頭的價(jià)格可以從2500元降低到1500元，降幅為40%。