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    煤粉噴槍使用和注意事項及應對管理

    2014-8-4 10:12:47      點擊:
    煤粉噴槍(以下簡稱:噴槍)是噴煤槍裝置中最關鍵的部件,也是最容易出問題和最容易損壞的部件。所以,了解噴槍損壞的情況和原因,對噴煤操作和高爐的正常生產有很重要的意義。

    圖(1)各種規格的噴煤槍槍頭

      噴煤槍裝置大體由噴槍、直吹管、彈子閥、槍閥、噴槍接管五部分組成。其中,噴槍是最關鍵也是最容易損壞的部件。噴槍的損壞主要分為異常損壞和疲勞損壞兩種。
    異常損壞:
      主要表現在突發事件。由于屬非正常損壞其原因更為復雜,可能首先想到的是噴槍的質量問題。但認真分析檢查噴槍的損壞狀況,可能對查清原因解決問題會有很大的幫助。噴槍插入直吹管開始工作,在短時間內突然異常損壞主要有以下幾種表現形式:
      1、燒損熔斷:主要發生在直吹管內噴槍前端500mm以內。表現為: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在休風開爐后噴槍工作時間不長。原因主要是由于系統故障和操作不當造成的。例如,系統故障有:爐況不好,風口結焦、系統堵塞或斷續噴吹、熱風倒流,風口灌渣、噴槍與風口接觸處漏風等因素。操作不當有:停噴時未及時補風退槍、停爐休風時回壓過快等因素。
      2、穿孔刷漏:發生在煤粉噴槍的任意部位。表現為:缺陷部位明顯是有里向外形成的,同時缺陷部位有沖刷形成的表象。其原因主要是噴槍槍管的質量問題(如:裂紋、沙眼、褶皺等)。如槍管有焊接,而缺陷部位在焊縫周邊。其原因就有可能是由焊接缺陷造成的(如:焊接錯位、焊縫內部結瘤、焊縫自身缺陷等)。
      3、頭部“開花”:發生在噴槍的前端。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。插槍位置是由風口、直吹管結構以及噴槍結構和自身爐況所決定的。插槍過深容易造成噴槍頭部燒損“開花”,插槍過淺又會導致沖刷燒壞風口小套。所以必須選擇合理的插槍位置。當然,噴槍槍管特別是槍管頭部材料的選擇也是非常關鍵的?垢邷匮趸阅茉礁,耐磨性能越好的材料同樣操作狀況下,缺陷產生就會滯后,也有可能在一個周期內不會明顯出現。
    疲勞損壞:

    圖(2)工作人員正在對高爐噴煤系統安全檢測

      噴槍的損壞正常情況下是由疲勞引起的。在噴槍正常工作的情況下。疲勞損壞主要表現在以下幾個方面:
      外表面高溫氧化,表皮逐漸層層剝落。解決表面氧化問題主要從選擇槍管材料和對槍管材料表面處理兩方面解決。目前,槍管材料的選擇由早期的普通不銹鋼改變為高溫合金不銹鋼。對槍管的外表面進行各種抗高溫氧化材料的滲透。
      內表面物料沖刷,槍管管徑逐漸增大、側面磨穿磨漏。主要從改變槍管材料,增加槍管管壁厚度和采用內表面滲透耐磨材料等方法入手。目前,比較好的方法是在槍管內壁襯(Al2O3)陶瓷。
      槍體嚴重變形,槍頭逐漸彎曲變形,槍頭口部“開花”變形。目前解決的辦法是采用內襯陶瓷材料,增加槍管管壁厚度等方法解決。當然,現場經常巡回檢查及時調換噴槍位置是最經濟最有效的方法。
      噴槍的疲勞損壞與高爐的指標及工作環境、工人的操作技能及責任心、噴槍的結構及材質、煤粉的選擇及粒度、噴煤量的大小及噴吹環境、噴煤系統及噴煤槍裝置等都有關系?傊,噴槍的疲勞損壞是由多方面綜合因素引起的。所以,了解每一臺高爐及噴煤系統和煤粉情況,根據具體情況選擇合理的噴槍結構、材料及表面處理狀況,同時確立合理的噴槍更換周期是非常重要的。
      合理選擇噴槍
      分析噴槍的損壞,是為了防止或避免由于煤粉噴槍的損壞給高爐生產和經營帶來不必要的損失。同時也為選擇適合的噴槍結構和材質提供了必要的保證。下面簡單從噴槍的結構、材料性能、表面處理情況分析如何合理選擇噴煤槍。
      噴槍的結構分套桶槍和單槍。套桶槍主要由兩支管組成,內管走煤,外管與內管形成的環型縫隙走冷卻氣體。冷卻氣體改變了噴槍所處的高溫環境,使槍管的氧化和槍頭部位的彎曲變形得以改善。但結構笨重會增加工人更換噴槍的勞動強度,也會造成噴槍的抖動,而且噴槍的制造成本過高。單槍結構簡單,更換方便,成本較低,但噴槍所處高溫環境必然加速槍管的氧化。
      噴槍槍管材料的選擇。噴槍槍管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前高爐噴煤的需要。高溫合金不銹鋼是目前噴槍槍管材料的最優選擇。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。
      噴槍槍管的表面處理。對槍管內外表面進行處理是目前延長噴槍使用壽命最好的辦法,各噴槍使用及加工企業想出了很多辦法,如;槍管內外表面滲氧化物、碳化物、氮化物,槍管的抗氧化性能有明顯提高但對噴槍的沖刷磨損、頭部“開花“彎曲變形沒有太大的作用。而內襯陶瓷材料可以基本解決沖刷磨損、頭部“開花”、彎曲變形的問題。
      總而言之,噴槍的選擇最好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槍更換周期來選擇適合的噴槍
      噴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。為進一步提高抗氧化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槍槍管內壁,使噴槍刷穿磨漏。另外,噴槍在高溫環境中工作,在一定時間內會局部變形。所以,最好選用高溫合金材料和合適的管壁厚度。然后,在槍管一定長度范圍內內襯剛玉陶瓷。實用新型專利:整體無焊縫減阻耐磨噴煤槍是很好的選擇。
      另外,在休風退拔槍時要注意輕拿輕放避免高溫紅熱時噴槍變形。操作工人要經常巡回檢查,操作規范有序、穩定高爐性能、噴煤設備正常、噴煤順暢,煤粉噴槍的使用壽命一定會大大提高的。
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