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高炉喷煤枪的分析与解决方案

作者:点击:357 发布时间:2021-05-13

国内技术现状、水平及发展趋势和主要理由说明


高炉喷吹煤粉自20世纪60年代开始应用于生产以来,经过不断试验研究与完善提高,已相当普及。目前世界上90%以上的生铁是在采用喷吹燃料的高炉上生产的。一些先进的高炉喷煤量已达200kg/tFe以上。喷煤枪作为高炉喷吹煤粉的重要设备,它的结构与性能直接影响到煤粉燃烧率、煤焦置换比、喷煤的广度与均匀度以及风口寿命等诸多方面。为了适应高炉不断提高喷煤比及喷煤效益的需要,喷煤枪在近来得到了广泛的研究与探讨,人们在单管喷枪的基础上进行了一系列的改进与试验。喷煤枪的发展趋势由一口一枪趋向一口双枪。从单一材质趋向复合材质。从单管趋向套管。喷口从简单趋向复杂。由连续流趋向脉冲流。其中,材料的变化是目前国内通用的。如喷枪大都由单一的不锈钢(如1Cr18Ni9Ti)无缝管制成,随着风温和喷煤量的提高,喷煤枪磨损和烧损及喷煤磨蚀风口等问题日益突出。现在的喷枪大都针对喷枪各部分温度及磨蚀程度的不同而采用了不同的材质。如喷枪采用了高温合金,喷枪前段内衬金属陶瓷。使喷煤枪的实际消耗量降低约77.07%,单枪平均使用寿命达到明显提高。但随着喷煤技术的不断提高,喷煤量的不断加大。对喷煤枪的要求越来越高,所以研究提高喷煤枪的使用寿命是非常必要的。

高炉喷煤管


研究分析和主要技术经济指标


煤粉喷枪是喷煤枪装置中关键的部件,也是容易出问题和容易损坏的部件。所以,了解喷枪损坏的情况和原因,对喷煤操作和高炉的正常生产有很重要的意义。 喷煤枪装置大体由喷枪、直吹管、弹子阀、枪阀、喷枪接管五部分组成。其中,喷枪是关键也是容易损坏的部件。喷枪的损坏主要分为异常损坏和疲劳损坏两种情况。进一步研究了解喷枪的损坏原因是提高喷煤枪的目的。通过研究了解疲劳损坏原因就可以通过改变喷煤枪的材料、结构、形状,使其寿命进一步提高。通过对异常损坏的研究,可以发现生产过程中存在的问题,通过规范工人的操作规程,也可以实现喷煤枪寿命的提高。当前,我公司喷煤枪的使用寿命平均在30天到35天通过研究使喷煤枪的寿命提高到50天到60天。实现周期内的连续喷吹。


达到的技术水平、经济效益和社会效益


目前由于高炉结构、容积、水平以及喷煤水平、喷煤量以及煤粉的质量、颗粒、湿度等不同对喷煤枪的要求也不同。在同等条件下,大部分喷煤枪的寿命在30天左右。将寿命又一月周期延长到两月周期,使高炉在周期内实现连续喷吹。经济效益非常巨大。而且,工人的劳动强度也明显降低,其社会效益也得到彰显。


解决方案改进


在结构上的改进,使现有直喷枪改为弯枪,内衬金属陶瓷又600㎜改为900㎜。在尺寸的改进。


改喷枪规格为:30×4×2350,内衬陶瓷长度为900㎜。这样对提高喷枪的使用寿命会有明显的提高。

1、喷枪通径由16㎜变为17㎜,通径加大会相应减少煤粉流动阻力减少磨损。

2、喷枪管径变大,抗弯曲强度提高。避免或减轻因喷枪管高温变形造成固定部位的刷漏。

3、喷枪管壁增厚不仅提高了喷枪径向抗压强度,同时对喷枪的寿命肯定有一定的提高。



4、改工人的操作习惯,养成良好的习惯,不断提高操作水平。


耐磨弯头可以受到市场的青睐,不断取代一些传统的耐磨材料。


根本原因在于其优良的产品质量和与传统耐磨材料如铸石、铸钢、离心铸造陶瓷材料、龟甲网、橡胶衬里煤斗相比的各种优势。


(a)业绩比较


1、 铸石以前每个厂的弯头大部分都是用铸石弯头。


这种材料的特点是易碎、开裂,磨损面为背包状,壁厚25-


3、 mm,部分接近


4、 mm,内部磨损开裂一小段时间后,煤粉随间隙向外磨损,使用寿命只有一个大修周期。


而且里面经常有气孔,容易留下隐患。一旦磨损,就无法在现场修复。


2、 铸钢铸钢(包括合金钢)双金属耐磨管广泛应用于耐磨领域,其制造工艺相对简单。


但由于材料性能和工艺的限制,铸钢材料的表面硬度(60左右)远低于陶瓷(80以上),耐磨性仅为陶瓷的十分之几(具体数据见中南大学粉末冶金研究所磨损试验报告和日本九州工业陶瓷研究所喷雾磨损试验结果)。铸钢材料制成的弯头在投入使用一年以上后可能会磨损。


此外,铸钢管厚、重、含碳量高、可焊性差,需要在现场对焊缝进行热处理,给现场安装和维护带来相当大的困难。


3、 离心浇注自蔓延复合陶瓷管该工艺采用自蔓延离心铸造的方法,主要利用物质本身的化学反应,通过放热燃烧产生高温,在燃烧波传播过程中合成新的物质。


与碳钢和锰钢管材相比,用这种方法形成的陶瓷复合管的耐磨性有一定的提高。


但由于反应温度低(平均温度不超过1200℃),反应时间短,还原后的氧化铝仍停留在低温相β-Al2O3,无法转化为高温相α-Al2O3(转变温度超过1300℃)。两者都是氧化铝,但是高温相氧化铝和低温相氧化铝在强度、硬度和密度上有很大的差异。


由于反应时间短,低温氧化铝与铁水的离心分离不完全,导致陶瓷层不致密,颗粒松散,硬度低。


耐磨弯头内衬95陶瓷,氧化铝含量不低于95%,均为高温相α-Al2O3,烧结温度高达1670℃,保证了材料质量。从实际抗磨效果来看,耐磨弯头的耐用时间是复合陶瓷弯头的5倍以上。而且离心铸造复合陶瓷管的工艺决定了它不适合弯头和异径管。


在一般技术条件下,复合陶瓷管只能制成直管。制造弯头或异径管时,将直管分成几段进行焊接。成型后的弯头和异径管内壁不是流线型结构,阻碍物料运输,降低设备产量。


同时,这种工艺生产的陶瓷管有许多微裂纹,易碎易脆,易局部脱落失效,脱落后无法修复。此外,从整个锅炉吊架的承载能力来看,铸钢弯头和复合陶瓷弯头是按重量和厚度缠绕的,有些弯头磨损面的壁厚超过


4、 mm,从机组设计的角度来看,无疑增加了吊架的重量,缩短了其使用寿命。


1、 实施标准美国标准ASTM/ASME舞钢金一泉,大协议,你认识邢跃东158,直接拨867,再拨87查询我297。


2、 钢板的厚度仅受化学成分满足规定机械性能的能力限制


3、 所有SA 387系列钢板均应进行热处理退火、正火+回火,或在买方允许的情况下,通过吹或液淬从奥氏体温度快速冷却,然后回火


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