内衬陶瓷喷煤枪对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争,继续生存和发展的关键技术,其意义具体表现为:
(1)以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭,使高炉炼铁焦比降低,生铁成本下降;
(2)内衬陶瓷喷煤枪是调剂炉况热制度的有效手段;
(3)内衬陶瓷喷煤枪可改善高炉炉缸工作状态,使高炉稳定顺行;
(4)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度,为维持高炉冶炼所必需的T理,需要补偿,这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了条件;
(5)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气,提高了煤气的还原能力和穿透扩散能力,有利于矿石还原和高炉操作指标的改善;
(6)喷吹煤粉替代部分冶金焦炭,既缓和了焦煤的需求,也减少了炼焦设施,可节约基建投资,尤其是部分运转时间已达30年需要大修的焦炉,由于以煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量,需大修的焦炉可停产而废弃;
(7)喷煤粉代替焦炭,减少焦炉座数和生产的焦炭量,从而可降低炼焦生产对环境的污染。
目前内衬陶瓷喷煤枪仅枪头长800mm部位使用1Cr18Ni9Ti不锈钢管,不锈钢在高温下的氧化属于典型的化学腐蚀。内衬陶瓷喷煤枪破损状况基本分两种:
(1)枪体外管严重氧化损坏。外管枪体前端200~300mm脱落,呈现不整齐断面,同时在管体表面形成2~4mm多层疏松的尖晶石型氧化皮,冷态后轻轻敲击即会剥落。
(2)内管冲刷磨损损坏。由于煤粉以25m/s速度冲体内壁,风温达1100℃,基体强度下降,加剧了冲刷磨损效应。管体壁形成沙沟状沟槽并因冲刷减薄,甚至局部磨出破洞。
分析因损坏而换下来的内衬陶瓷喷煤枪,60%~80%属于严重氧化、烧损;20%~40%因煤粉冲刷而破损。枪体弯曲部位磨破。
由于各风口工况不同,每一风口温度、周围气氛、喷煤量不同,内衬陶瓷喷煤枪的使用寿命也有差别,平均寿命15天。煤比对内衬陶瓷喷煤枪的使用寿命影响较大,当煤比为150~180kg/t时,寿命平均10天;煤比130~150kg/t,寿命13天;煤比100~130kg/t,寿命15天;煤比80~100kg/t,寿命20天。
内衬陶瓷喷煤枪自20世纪60年代应用于生产以来,经过不断试验研究与完善提高,已相当普及。目前世界上***的生铁是在采用喷吹燃料的高炉上生产的。一些的高炉喷煤量已达200kg/tFe以上。
内衬陶瓷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,内衬陶瓷喷煤枪,内衬陶瓷喷煤枪在近来得到了广泛的研究与探讨,人们在内衬陶瓷喷煤枪的基础上进行了一系列的改进与试验。
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