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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,噴煤槍頭壽命直接影響噴煤操作與高爐正常生產(chǎn),因此探索噴煤槍頭破損機理、研制長壽命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噴煤槍頭進行跟蹤監(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)分析了噴煤槍頭外表面氧化損壞機理,并由微切削理論解釋了噴煤槍頭內(nèi)壁出現(xiàn)溝狀磨損痕跡及氣固兩相流動導(dǎo)致噴煤槍頭下半部分先磨損破口的原因。

造成噴煤槍頭損壞的原因

1、燒損熔斷：主要發(fā)生在直吹管內(nèi)噴煤槍頭前端500mm以內(nèi)。表現(xiàn)為：局部熔斷、表面有大小不等的坑凹和熔孔。缺陷部位明顯是由外向里形成的。這種損壞大部分出現(xiàn)在休風(fēng)開爐后噴煤槍頭工作時間不長。

引起原因：系統(tǒng)故障和操作不當(dāng)造成的。例如，系統(tǒng)故障有：爐況不好，風(fēng)口結(jié)焦、系統(tǒng)堵塞或斷續(xù)噴吹、熱風(fēng)倒流，風(fēng)口灌渣、噴煤槍頭與風(fēng)口接觸處漏風(fēng)等因素。操作不當(dāng)有：停噴時未及時補風(fēng)退槍、停爐休風(fēng)時回壓過快等因素。找到引起的原因之后，就可以根據(jù)原因解決問題了。

2、穿孔側(cè)漏：噴煤槍頭的任意位置都有可能發(fā)生穿孔側(cè)漏。

引起原因：其原因主要是噴煤槍頭的質(zhì)量問題(如：裂紋、、褶皺等)。

3、頭部“開花”：發(fā)生在噴煤槍頭的前端，窗口處明顯可以看到煤粉散噴。這種情況大部分是由于插槍過深造成的。

噴煤槍頭上面的幾種損壞的情況是不應(yīng)該出先的屬于異常損壞，出現(xiàn)的時候要根據(jù)具體的原因進行處理，而且要及時處理，以免耽誤使用影響工廠效益。

如何合理選擇噴煤槍頭？

分析噴煤槍頭的損壞，是為了防止或避免由于煤粉噴煤槍頭的損壞給高爐生產(chǎn)和經(jīng)營帶來不必要的損失。同時也為選擇適合的噴煤槍頭結(jié)構(gòu)和材質(zhì)提供了必要的保證。下面簡單從噴煤槍頭的結(jié)構(gòu)、材料性能、表面處理情況分析如何合理選擇噴煤槍頭。

噴煤槍頭的結(jié)構(gòu)分套桶槍和單槍。套桶槍主要由兩支管組成，內(nèi)管走煤，外管與內(nèi)管形成的環(huán)型縫隙走冷卻氣體。冷卻氣體改變了噴煤槍頭所處的高溫環(huán)境，使的氧化和槍頭部位的彎曲變形得以改善。但結(jié)構(gòu)笨重會增加工人更換噴煤槍頭的勞動強度，也會造成噴煤槍頭的抖動，而且噴煤槍頭的制造成本過高。單槍結(jié)構(gòu)簡單，更換方便，成本較低，但噴煤槍頭所處高溫環(huán)境必然加速的氧化。

噴煤槍頭材料的選擇。噴煤槍頭早期選擇普通不銹鋼管（1Gr18Ni9Ti、0Gr18Ni9）等，在過去高爐噴煤的條件下是完全可以滿足使用要求的。隨著高爐噴煤技術(shù)的不斷提高，噴煤量的不斷加大。所以該材料已遠遠不能滿足當(dāng)前高爐噴煤的需要。高溫合金不銹鋼是目前噴煤槍頭材料的選擇。該材料的機械性能特別是抗高溫氧化性能比普通不銹鋼有明顯的提高。