高炉喷 枪使用和注意事项及应对管理

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高炉喷 枪使用和注意事项及应对管理

          煤粉喷枪(以下简称:喷枪)是喷煤 枪装置中最关键的部件,也是最 容易出问题和最容易损坏的部件。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 最关键也是最容易损坏的部件。喷枪的 损坏主要分为异常损坏和疲劳损坏两种。 
异常损坏:
  主要表现在突发事件。由于属 非正常损坏其原因更为复杂,可能首 先想到的是喷枪的质量问题。但认真 分析检查喷枪的损坏状况,可能对 查清原因解决问题会有很大的帮助。喷枪插 入直吹管开始工作,在短时 间内突然异常损坏主要有以下几种表现形式: 
  1、烧损熔断:主要发 生在直吹管内喷枪前端500mm以内。表现为:局部熔断、表面有 大小不等的坑凹和熔孔。缺陷部 位明显是由外向里形成的。这种损 坏大部分出现在休风开炉后喷枪工作时间不长。原因主 要是由于系统故障和操作不当造成的。例如,系统故障有:炉况不好,风口结焦、系统堵塞或断续喷吹、热风倒流,风口灌渣、喷枪与 风口接触处漏风等因素。操作不当有:停喷时 未及时补风退枪、停炉休 风时回压过快等因素。 
  2、穿孔刷漏:发生在 喷煤枪的任意部位。表现为:缺陷部 位明显是有里向外形成的,同时缺 陷部位有冲刷形成的表象。其原因 主要是喷枪枪管的质量问题(如:裂纹、沙眼、褶皱等)。如枪管有焊接,而缺陷 部位在焊缝周边。其原因 就有可能是由焊接缺陷造成的(如:焊接错位、焊缝内部结瘤、焊缝自身缺陷等)。 
  3、头部“开花”:发生在喷枪的前端。窗口处 明显可以看到煤粉散喷。这种情 况大部分是由于插枪过深造成的。插枪位置是由风口、直吹管 结构以及喷枪结构和自身炉况所决定的。插枪过 深容易造成喷枪头部烧损“开花”,插枪过 浅又会导致冲刷烧坏风口小套。所以必 须选择合理的插枪位置。当然,喷枪枪 管特别是枪管头部材料的选择也是非常关键的。抗高温氧化性能越高,耐磨性 能越好的材料同样操作状况下,缺陷产生就会滞后,也有可 能在一个周期内不会明显出现。 
疲劳损坏:
  喷枪的 损坏正常情况下是由疲劳引起的。在喷枪 正常工作的情况下。疲劳损 坏主要表现在以下几个方面: 
  外表面高温氧化,表皮逐渐层层剥落。解决表 面氧化问题主要从选择枪管材料和对枪管材料表面处理两方面解决。目前,枪管材 料的选择由早期的普通不锈钢改变为高温合金不锈钢。对枪管 的外表面进行各种抗高温氧化材料的渗透。 
  内表面物料冲刷,枪管管径逐渐增大、侧面磨穿磨漏。主要从改变枪管材料,增加枪 管管壁厚度和采用内表面渗透耐磨材料等方法入手。目前,比较好 的方法是在枪管内壁衬(Al2O3)陶瓷。 
  枪体严重变形,枪头逐渐弯曲变形,枪头口部“开花”变形。目前解 决的办法是采用内衬陶瓷材料,增加枪 管管壁厚度等方法解决。当然,现场经 常巡回检查及时调换喷枪位置是最经济最有效的方法。 
  喷枪的 疲劳损坏与高炉的指标及工作环境、工人的 操作技能及责任心、喷枪的结构及材质、煤粉的选择及粒度、喷煤量 的大小及喷吹环境、喷煤系 统及喷煤枪装置等都有关系。总之,喷枪的 疲劳损坏是由多方面综合因素引起的。所以,了解每 一台高炉及喷煤系统和煤粉情况,根据具 体情况选择合理的喷枪结构、材料及表面处理状况,同时确 立合理的喷枪更换周期是非常重要的。 
  合理选择喷枪 
  分析喷枪的损坏,是为了 防止或避免由于喷枪的损坏给高炉生产和经营带来不必要的损失。同时也 为选择适合的喷枪结构和材质提供了必要的保证。下面简 单从喷枪的结构、材料性能、表面处 理情况分析如何合理选择喷煤枪。 
  喷枪的 结构分套桶枪和单枪。套桶枪 主要由两支管组成,内管走煤,外管与 内管形成的环型缝隙走冷却气体。冷却气 体改变了喷枪所处的高温环境,使枪管 的氧化和枪头部位的弯曲变形得以改善。但结构 笨重会增加工人更换喷枪的劳动强度,也会造成喷枪的抖动,而且喷 枪的制造成本过高。单枪结构简单,更换方便,成本较低,但喷枪 所处高温环境必然加速枪管的氧化。 
  喷枪枪管材料的选择。喷枪枪 管早期选择普通不锈钢管(1Gr18Ni9Ti、0Gr18Ni9)等,在过去 高炉喷煤的条件下是完全可以满足使用要求的。随着高 炉喷煤技术的不断提高,喷煤量的不断加大。所以该 材料已远远不能满足当前高炉喷煤的需要。高温合 金不锈钢是目前喷枪枪管材料的最优选择。该材料 的机械性能特别是抗高温氧化性能比普通不锈钢有明显的提高。 
  喷枪枪管的表面处理。对枪管 内外表面进行处理是目前延长喷枪使用寿命最好的办法,各喷枪 使用及加工企业想出了很多办法,如;枪管内 外表面渗氧化物、碳化物、氮化物,枪管的 抗氧化性能有明显提高但对喷枪的冲刷磨损、头部“开花“弯曲变 形没有太大的作用。而内衬 陶瓷材料可以基本解决冲刷磨损、头部“开花”、弯曲变形的问题。 
  总而言之,喷枪的 选择最好要根据高炉的实际情况来选。首先排 除异常损坏的情况。然后,再根据高炉自身状况,结合所 确立的休风检修周期及喷枪更换周期来选择适合的喷枪 
  喷枪的 选择首先考虑高温造成的疲劳损坏。高炉为 了充分提高煤粉的燃烧率,就需要 不断追求高风温、富氧喷吹。所以,喷枪经 风口直吹管进入高炉就必须在一个合理的周期内经受高温氧化。目前高 温合金不锈钢材料是一个经济合理的选择。为进一 步提高抗氧化能力还可以在材料表面渗透氧化物、碳化物等材料。为大幅度降低焦比,喷煤量在不断提高。所以煤 粉在高压作用下不断冲刷磨损喷枪枪管内壁,使喷枪刷穿磨漏。另外,喷枪在 高温环境中工作,在一定 时间内会局部变形。所以,最好选 用高温合金材料和合适的管壁厚度。然后,在枪管 一定长度范围内内衬刚玉陶瓷。实用新型专利:整体无 焊缝减阻耐磨喷煤枪是很好的选择。 
  另外,在休风 退拔枪时要注意轻拿轻放避免高温红热时喷枪变形。操作工 人要经常巡回检查,操作规范有序、稳定高炉性能、喷煤设备正常、喷煤顺畅,喷枪的 使用寿命一定会大大提高的。 

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