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煤粉喷枪厂家介绍:高炉煤粉喷枪的合理布置技术方案
发布时间:2020-07-06 17:39
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  煤粉喷枪厂家介绍:高炉煤粉喷枪的合理布置技术方案
 
  随着钢铁工业的发展,高炉喷煤技术应运而生。煤粉喷枪(以下简称:喷枪、 是喷煤设备中最关键的部件,也是最易出问题和最易损坏的部件,喷枪的损坏极易引起直吹管损坏,造成重大损失。优化喷枪前端位置、合理布置喷枪位置、调整好喷枪角度对延长喷枪使用寿命,提高生产安全系数,提高生产效率具有非常重要的意义。下面煤粉喷枪厂家介绍,如何合理布置高炉煤粉喷枪位置。
 
  一、煤粉喷枪前端位置
 
  喷枪喷出的煤粉质子流在高炉送风管道的高炉煤气内会迅速燃烧、喷入炉膛,为防止煤粉火焰烧蚀小套内壁,要求喷枪前端保持在小套轴向中心线位置。因为这个位置的热风流速最高,可更快的将煤粉吹入炉膛;同时喷枪前端的火焰与小套内壁距离均匀,不会烧蚀小套。喷枪在小套中心线上的具体合理位置即“插入深度”则取决于喷煤系统的热风风压和小套的热风流量。喷枪插入深度过深,会因靠近炉膛温度过高,而造成头部“开花”及端部暴烈成牵牛花状,从而引起煤粉散喷;插入深度过浅,会使喷枪前端的火焰集中在小套内,烧蚀小套和喷枪。
 
  二、煤粉喷枪位置
 
  喷枪位置由风口、直吹管结构、喷枪结构及炉况等确定,实际使用中因高炉情况不同而定。在与高炉其他装置不发生干涉的情况下,喷枪从直吹管左侧或右侧插入没有区别,只需考虑其与直吹管的相对上下位置。从人体工程学角度考虑,操作人员由直吹管下方插入喷枪,可减少工人将喷枪抬起的高度,降低劳动强度。但是如果喷枪位置过于偏低,受高炉风口平台与风口中心的高度差限制,会导在更换喷枪操作时高度方向的操作空间不足。若从偏上方插入喷枪,无疑增加了操作人员在更换喷枪的操作难度,同时还要考虑高炉进风装置整体结构的限制,上偏角度不可过高。此外,喷枪角度也是影响喷枪位置的关键因素。
 
  三、煤粉喷枪角度
 
  习惯上将喷枪角度视为喷枪中心线与直吹管中心线之间的夹角。但是在实际生产应用中,直吹管与风口小套大多存在一定角度,而喷枪的最前端是在风口小套内工作的。所以,考虑喷枪中心线与风口小套中心线之间的夹角更直接、更具有意义。
 
  首先,喷枪疲劳损坏的主要形式之一是喷枪前端的烧蚀。它不仅最常出现,而且是个相对缓慢的过程。如果喷枪中心线与小套中心线的夹角较小,能够提高喷枪前端在小套中心位置的长度,发生少量烧蚀时喷枪前端仍可以近似的保持在小套中心位置。此外,更换喷枪时插入深度存在一定误差,减小喷枪中心线与风口小套中心线之间的夹角可以扩大这个误差的允许范围,使得插入深度具有一定的可调节性。其次,如果喷枪的初始角度设定后达不到高炉现场的使用要求
 
  (喷枪在要求的“插入深度”情况下,前端不能保持在小套中心线位置、,需要将喷枪折成一定的角度来满足使用要求。这时,在喷枪折弯部位内受高速煤粉流的冲刷极易形成穿孔、刷漏等异常损坏现象。避免喷枪折弯的最佳途径是减小喷枪角度。
 
  再次,喷枪中心线与风口小套中心线之间的夹角越小,煤粉质子流及其形成的火焰冲刷小套内壁的可能性越小。
 
  最后得出结论:减小喷枪中心线与风口小套中心线之间的夹角可减小调整喷枪操作难度、降低操作强度、提高喷煤设备的使用性能。最佳喷枪角度是在结构允许、喷枪不与其他高炉部件发生干涉的情况下,尽可能的减小喷枪中心线与风口小套中心线之间的夹角。
 
  四、煤粉喷枪前端位置、喷枪角度、喷枪位置、与直吹管的相互关系
 
  1、 喷枪角度越小可插入深度越大。直吹管前端热风筒径的大小决定了在喷枪前端不折弯的情况下增加插入深度必须减小喷枪角度。
 
  2、 追求过小的喷枪角度与增大直吹管筒径的要求互相矛盾。适当的增加直吹管直径有利于增加直吹管内的耐火材料厚度、降低直吹管表面温度、延长直吹管的使用寿命。但是在直吹管上布置喷枪的结构制约了减小喷枪角度与增粗直吹管之间的关系:直吹管直径一定时,喷枪角度过小无法实现从直吹管外壁穿出喷枪即喷枪角度受直吹管直径限制。
 
  3、 喷枪与小套的夹角过大或喷枪前端插入深度不足容易造成喷枪喷出的煤粉流冲刷小套,或是煤粉燃烧后的火焰靠近小套内壁从而烧蚀小套。
 
  4、 喷枪角度过小可能会造成直吹管内耐火材料在喷枪管道与直吹管相交位置出现锐边,如果恰好这个位置的直吹管直径不足又会造成耐火材料的薄弱,容易发红、烧穿。
 
  5 当直吹管中心与小套中心重合时喷枪中心线与风口小套中心线之间的夹角等于喷枪中心线与直吹管中心线之间的夹角,只需通过直吹管与小套装配图的侧视图、俯视图即可完全显示直吹管、小套、喷枪之间的位置关系。
煤粉喷枪直吹管与小套装配图的侧视图
 
  当直吹管中心与小套中心不重合时,喷枪位置确认后还需要进一步检验其位置的合理性。下面介绍用绘制平面图的方法检验喷枪角度、位置、深度的合理性。
 
  首先,画出如图所示的主视图和右视图,并在右视图中作出喷枪中心在直吹管所选定截面至喷枪前端位置的中心线。这里仍然选直吹管法兰面为选定截面。
 
  其次,绘制直吹管与喷枪相互位置的侧视图、俯视图,分别由侧视图,俯视图中得出喷枪在垂直于直吹管中心线的截面上的尺寸dx、dy。此时喷枪在两平面视图中如与其他位置发生干涉则已经可以判定各参数选择不合理。
 
煤粉喷枪直吹管与小套装配图的俯视图和枪管截面图
  再次,根据dx,dy 作出喷枪在垂直直吹管中心线的截面上的实际形状。选取喷枪易与其他位置干涉的截面为检验截面,将该截面上可能与喷枪干涉位置的内径画在右视图中。然后,根据直线上三点间距离在各个方向的投影比例相等的原理,按照俯视图或侧视图中喷枪在选定截面、检验截面、喷枪前端的长度比例截取右视图中喷枪中心线与检验截面的焦点。这时以该点为中心绘制喷枪在检验截面上的实际形状,这时就可以直观的观察到检验截面上的相互位置。
 
  最后,按上述方法检验小套的前端面是否与喷枪发生干涉,如果无干涉则可以认为喷枪布置很合理,煤粉喷出后不会冲刷小套。大多数情况下喷枪延长后都会与小套发生干涉,而煤粉即使沿着喷枪方向喷入热风通道,也会在热风通道内高压气流的作用下改变流动方向,不会直接冲刷小套。


煤粉喷枪直吹管与小套装配图的俯视图
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