随着喷煤比的大幅提高,煤粉燃烧率成了人们普遍关注的问题,为此许多钢铁厂将原单管式喷枪成了各式各样的套管式同轴喷枪。外管通以压缩空气或氧气,根据流体力学原理,使输入的压缩空气或氧气经套管及旋流喷嘴后产生旋流,使煤粉与热风或氧气充分接触,以提高煤粉燃烧率。
本钢1988年即开始对输入压缩空气的套筒式旋流喷枪进行了研究与试验。特别对于200kg/tFe以上高喷煤率的高炉,在欧洲产生的氧煤枪已成为一个研究的热点。
原西德蒂森钢铁公司通过对氧煤枪的结构优化(在风口上方直接供氧)曾在焦比为268kg/tFe时,喷煤比达到了224kg/tFe。在国内,北京科技大学、包钢、攀钢、鞍钢、东北大学等都对氧煤枪进行过研究与试验。
喷煤枪头的选择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煤枪头更换周期来选择适合的喷煤枪头。喷煤枪头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,喷煤枪头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煤枪头内壁,使喷煤枪头刷穿磨漏。
另外,喷煤枪头在高温环境中工作,在一定时间内会局部变形。所以,选用高温合金材料和合适的管壁厚度。然后,在一定长度范围内内衬刚玉陶瓷。
喷煤枪头按喷吹方式分按喷吹方式可分为直接喷吹和间接喷吹
喷煤枪头喷煤工艺流程的种类繁多,特点各异,通常可根据下述方法加以分类。
直接喷吹方式是将喷吹罐设置在制粉系统的煤仓下面,直接将煤粉喷入高炉风口,高炉附近无需喷吹站。其特点是节省喷吹站的投资及相应的操作维护费用。这种方式中小高炉采用较多。
间接喷吹则是将制备好的煤粉,经输煤管道或罐车送入高炉附近的喷吹站,再由喷吹站将煤粉喷入高炉。其特点是投资较大,设备配置复杂,除喷吹罐组外,还必须配制相应的收粉、除尘装置。
按喷吹罐布置形式分按喷吹罐布置形式可分为并列式喷吹和串罐式喷吹,通过罐的顺序倒换或交叉倒换来保证高炉不间断喷煤。
为便于处理喷吹事故,通常并列罐数为3个。并列式喷吹若采用顺序倒罐,则对喷吹的稳定性会产生一定的影响,而采用交叉倒罐则可改善喷吹的稳定性,但后者必须配备的测量和控制手段。另外,并列式喷吹占地面积大,但喷吹称量简单,投资较重叠式的要小。因此,常用于小高炉直接喷吹流程系统。