噴煤槍破損原因的分析

高爐噴煤是現(xiàn)代高爐冶煉的一項重大技術(shù)革命,噴煤槍壽命直接影響噴煤操作與高爐正常生產(chǎn),因此探索噴煤槍破損機理、研制長壽命噴煤槍成為高爐噴煤技術(shù)的重要課題。

我公司對某高爐實用噴煤槍進(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)分析了噴煤槍外表面氧化損壞機理,并由微切削理論解釋了噴煤槍內(nèi)壁出現(xiàn)溝狀磨損痕跡及氣固兩相流動導(dǎo)致噴煤槍下半部分先磨損破口的原因。

噴煤槍的選擇

噴煤槍的選擇要根據(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)檢修周期及噴煤槍更換周期來選擇適合的噴煤槍。噴煤槍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，噴煤槍經(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噴煤槍內(nèi)壁，使噴煤槍刷穿磨漏。

另外，噴煤槍在高溫環(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。

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%以上的鋼鐵是采用噴煤槍系統(tǒng)生產(chǎn)的，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)襯于噴煤槍，單槍的使用壽命可以達(dá)到100天。

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在噴煤槍中均有應(yīng)用，但不能為了省錢選用碳鋼。