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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。

噴煤槍的堵塞危害嚴重

噴煤槍是高爐節能降耗、爐溫調劑的重要手段，噴煤槍系統中煤粉分配器到噴煤槍是高爐噴煤的后環節，也是噴吹系統的管路末端，阻損較大，容易堵煤，噴煤槍的堵塞造成高爐噴煤不均，高爐煤氣流發生改變爐況波動，噴煤量下降，如長時間堵塞還會造成噴煤槍的損壞。

目前處理噴煤槍堵塞的常用方法為：關閉煤槍閥，切斷高爐內的壓力，打開放煤閥使輸煤管與外部相通，通過噴煤管道中的壓力將輸煤管堵塞的煤粉放出。大量的煤粉外排不但造成環境污染，而且極燒。

噴煤槍的材質選擇

高爐設備是目前主流的煉鋼工業爐，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。