浸沒式噴煤槍頭從單管趨向套管

隨著噴煤比的大幅提高，煤粉燃燒率成了人們普遍關注的問題，為此許多鋼鐵廠將原單管式噴槍成了各式各樣的套管式同軸噴槍。浸沒式噴煤槍頭插入直吹管開始工作，在短時間內(nèi)突然異常損壞主要有以下幾種表現(xiàn)形式：1、燒損熔斷：主要發(fā)生在直吹管內(nèi)浸沒式噴煤槍頭前端500mm以內(nèi)。外管通以壓縮空氣或氧氣，根據(jù)流體力學原理，使輸入的壓縮空氣或氧氣經(jīng)套管及旋流噴嘴后產(chǎn)生旋流，使煤粉與熱風或氧氣充分接觸，以提高煤粉燃燒率。

本鋼1988年即開始對輸入壓縮空氣的套筒式旋流噴槍進行了研究與試驗。特別對于200kg/tFe以上高噴煤率的高爐，在歐洲產(chǎn)生的氧煤槍已成為一個研究的熱點。

原西德蒂森鋼鐵公司通過對氧煤槍的結構優(yōu)化(在風口上方直接供氧)曾在焦比為268kg/tFe時，噴煤比達到了224kg/tFe。在國內(nèi)，北京科技大學、包鋼、攀鋼、鞍鋼、東北大學等都對氧煤槍進行過研究與試驗。

浸沒式噴煤槍頭的噴口從簡單趨向復雜

初期的浸沒式噴煤槍頭出口截面形狀大都為圓形，隨著噴煤比的提高，為了盡量增加煤粉與氧氣的接觸面積，并使煤粉流的噴射面積較大限度地占據(jù)風口截面實現(xiàn)均勻分布，噴口的形狀發(fā)生了許多變化，如偏心圓形、橢圓形、三孔形的噴槍相繼出現(xiàn)。

日本1995年在川崎鋼鐵公司千葉廠的5號、6號高爐的全部風口上采用了強攪動浸沒式噴煤槍頭，其噴口實際上就是將傳統(tǒng)浸沒式噴煤槍頭的噴管斜切。更復雜噴口形狀的浸沒式噴煤槍頭可能還會產(chǎn)生。

浸沒式噴煤槍頭的異常損壞

主要表現(xiàn)在突發(fā)事件。由于屬非正常損壞其原因更為復雜，可能首先想到的是浸沒式噴煤槍頭的質(zhì)量問題。但認真分析檢查浸沒式噴煤槍頭的損壞狀況，可能對查清原因解決問題會有很大的幫助。浸沒式噴煤槍頭插入直吹管開始工作，在短時間內(nèi)突然異常損壞主要有以下幾種表現(xiàn)形式：

1、燒損熔斷：主要發(fā)生在直吹管內(nèi)浸沒式噴煤槍頭前端500mm以內(nèi)。表現(xiàn)為：局部熔斷、表面有大小不等的坑凹和熔孔。(2)改用氮氣注入，這種注入方式已成為一種普遍的做法，是從壓縮空氣向總注入氮氣進行加壓。缺陷部位明顯是由外向里形成的。這種損壞大部分出現(xiàn)在休風開爐后浸沒式噴煤槍頭工作時間不長。原因主要是由于系統(tǒng)故障和操作不當造成的。例如，系統(tǒng)故障有：爐況不好，風口結焦、系統(tǒng)堵塞或斷續(xù)噴吹、熱風倒流，風口灌渣、浸沒式噴煤槍頭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(fā)生在煤粉浸沒式噴煤槍頭的任意部位。表現(xiàn)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。所以，了解浸沒式噴煤槍頭損壞的情況和原因，對噴煤操作和高爐的正常生產(chǎn)有很重要的意義。其原因主要是浸沒式噴煤槍頭的質(zhì)量問題（如：裂紋、、褶皺等）。如有焊接，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(nèi)部結瘤、焊縫自身缺陷等）。

3、頭部“開花”：發(fā)生在浸沒式噴煤槍頭的前端。窗口處明顯可以看到煤粉散噴?，F(xiàn)代高爐所用的浸沒式噴煤槍頭，多采用普通不銹鋼無縫鋼管或高強度耐熱鋼管焊接而成，使用壽命較短更換頻繁，工人勞動強度大，影響生鐵產(chǎn)量，增加煉鐵成本，直接制約著高爐噴煤技術的發(fā)展。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、直吹管結構以及浸沒式噴煤槍頭結構和自身爐況所決定的。插槍過深容易造成浸沒式噴煤槍頭頭部燒損“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，浸沒式噴煤槍頭特別是頭部材料的選擇也是非常關鍵的。抗高溫氧化性能越高，耐磨性能越好的材料同樣操作狀況下，缺陷產(chǎn)生就會滯后，也有可能在一個周期內(nèi)不會明顯出現(xiàn)。

浸沒式噴煤槍頭的進一步了解

浸沒式噴煤槍頭是采用高技術生產(chǎn)工藝--自蔓燃高溫離合合成法制造。并列式噴吹若采用順序倒罐，則對噴吹的穩(wěn)定性會產(chǎn)生一定的影響，而采用交叉倒罐則可改善噴吹的穩(wěn)定性，但后者必須配備的測量和控制手段。浸沒式噴煤槍頭從內(nèi)到外分別由剛玉陶瓷、過渡層、鋼三層組成，陶瓷層是在2200℃以上高溫形成致密剛玉瓷(AL2O3)，通過過渡層同鋼管形成牢固的結合。浸沒式噴煤槍頭因充分發(fā)揮了鋼管強度高、韌性好、耐沖擊、焊接性能好以及剛玉瓷高硬度、高耐磨、耐蝕、耐熱性好，克服了鋼管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韌性差的特點。

(1)浸沒式噴煤槍頭不污染和不粘聯(lián)熔融鋁液。制造對鐵質(zhì)污染敏感，且使用后需要繁重勞動進行整理和維修的理想材料。

(2)浸沒式噴煤槍頭由于耐磨性能好且耐熱蝕。適用于輸送含有固體顆粒腐蝕性物料以及高溫腐蝕性氣體、含硫地熱水等腐蝕性介質(zhì)。