噴煤槍破損原因的分析

高爐噴煤是現代高爐冶煉的一項重大技術革命,噴煤槍壽命直接影響噴煤操作與高爐正常生產,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的重要課題。

我公司對某高爐實用噴煤槍進行跟蹤監(jiān)測,在正常工況下,材質為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。從反應熱力學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壁出現溝狀磨損痕跡及氣固兩相流動導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，再根據高爐自身狀況，結合所確立的休風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溫、富氧噴吹。所以，噴煤槍經風口直吹管進入高爐就必須在一個合理的周期內經受高溫氧化。

目前高溫合金不銹鋼材料是一個經濟合理的選擇。為進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，在一定長度范圍內內襯剛玉陶瓷。

噴煤槍的材質選擇

高爐設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生產的，噴煤槍是高爐設備中易磨損的配件，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，將金屬陶瓷內襯于噴煤槍，單槍的使用壽命可以達到100天。

噴煤槍現在外鋼管的主要材質有1Cr18Ni9Ti與0Cr25Ni20，1Cr18Ni9T的耐溫性沒有0Cr25Ni20的性能好，但其價格也比0Cr25Ni20要好，因此可以根據高爐溫度選擇鋼管材質，0Cr25Ni20與1Cr18Ni9T在噴煤槍中均有應用，但不能為了省錢選用碳鋼。