槍頭的概述

槍頭自20世紀(jì)60年代應(yīng)用于生產(chǎn)以來，經(jīng)過不斷試驗研究與完善提高，已相當(dāng)普及。目前世界上90%以上的生鐵是在采用噴吹燃料的高爐上生產(chǎn)的。一些先進(jìn)的高爐噴煤量已達(dá)200kg/tFe以上。

槍頭作為高爐噴吹煤粉的重要設(shè)備，它的結(jié)構(gòu)與性能直接影響到煤粉燃燒率、煤焦置換比、噴煤的廣度與均勻度以及風(fēng)口壽命等諸多方面。為了適應(yīng)高爐不斷提高噴煤比及噴煤效益的需要，槍頭在近來得到了廣泛的研究與探討，人們在槍頭的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列的改進(jìn)與試驗。內(nèi)外表面滲氧化物、碳化物、氮化物，的性能有明顯提高但對槍頭的沖刷磨損、頭部“開花“彎曲變形沒有太大的作用。

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槍頭的堵塞危害嚴(yán)重

槍頭是高爐節(jié)能降耗、爐溫調(diào)劑的重要手段，槍頭系統(tǒng)中煤粉分配器到槍頭是高爐噴煤的后環(huán)節(jié)，也是噴吹系統(tǒng)的管路末端，阻損較大，容易堵煤，槍頭的堵塞造成高爐噴煤不均，高爐煤氣流發(fā)生改變爐況波動，噴煤量下降，如長時間堵塞還會造成槍頭的損壞。槍頭煤粉噴吹通常是在噴吹罐組內(nèi)充以壓縮空氣，在自混合器引入二次壓縮空氣將煤粉經(jīng)管道和槍頭噴入高爐風(fēng)口。

目前處理槍頭堵塞的常用方法為：關(guān)閉煤槍閥，切斷高爐內(nèi)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(huán)境污染，而且極燒。

如何合理選擇槍頭？

分析槍頭的損壞，是為了防止或避免由于煤粉槍頭的損壞給高爐生產(chǎn)和經(jīng)營帶來不必要的損失。同時也為選擇適合的槍頭結(jié)構(gòu)和材質(zhì)提供了必要的保證。下面簡單從槍頭的結(jié)構(gòu)、材料性能、表面處理情況分析如何合理選擇槍頭。

槍頭的結(jié)構(gòu)分套桶槍和單槍。套桶槍主要由兩支管組成，內(nèi)管走煤，外管與內(nèi)管形成的環(huán)型縫隙走冷卻氣體。冷卻氣體改變了槍頭所處的高溫環(huán)境，使的氧化和槍頭部位的彎曲變形得以改善。經(jīng)過這樣改動后，槍頭的價格可以從2500元降低到1500元，降幅為40%。但結(jié)構(gòu)笨重會增加工人更換槍頭的勞動強度，也會造成槍頭的抖動，而且槍頭的制造成本過高。單槍結(jié)構(gòu)簡單，更換方便，成本較低，但槍頭所處高溫環(huán)境必然加速的氧化。

槍頭材料的選擇。槍頭早期選擇普通不銹鋼管（1Gr18Ni9Ti、0Gr18Ni9）等，在過去高爐噴煤的條件下是完全可以滿足使用要求的。隨著高爐噴煤技術(shù)的不斷提高，噴煤量的不斷加大。所以該材料已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高爐噴煤的需要。從反應(yīng)熱力學(xué)分析了槍頭外表面氧化損壞機(jī)理,并由微切削理論解釋了槍頭內(nèi)壁出現(xiàn)溝狀磨損痕跡及氣固兩相流動導(dǎo)致槍頭下半部分先磨損破口的原因。高溫合金不銹鋼是目前槍頭材料的選擇。該材料的機(jī)械性能特別是抗高溫氧化性能比普通不銹鋼有明顯的提高。