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煤粉喷枪采用重力分离SHS技术陶瓷内衬提高寿命
发布时间:2020-07-08 23:45
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  煤粉喷枪采用重力分离SHS技术陶瓷内衬提高寿命
煤粉喷枪
 
  采用离心SHS技术制备陶瓷内衬复合管是近年来迅速兴起的一项新型材料合成技术。然而,该技术由于受到其制备原理和离心力的限制,对小口径直管、弯管和异形管等内管壁却难以实现内衬陶瓷涂覆,为此重力分离SHS技术应运而生,其制备技术的基本原理如图1所示,即将粒度一定的Fe2O3粉、Al粉及相应的添加剂粉等按一定比例配制成铝热剂,充分混合并烘干后填充于钢管中,点燃钢管上部的反应物料使其发生SHS反应:Fe2O3十2Al=AI2O3+2Fe+836kJ。
重力分离SHS技术
 
  该反应产生的近3000℃的高温,使反应生成物AI2O3和Fe均处于熔融状态,并在钢管内未反应物料上部形成两液相熔池。由于熔池中Fe液相的密度大于AI2O3液相的密度,在重力的作用下,不互溶两相熔体分离,使金属Fe沉积于熔池底部,AI2O3浮于熔池上部。随着自蔓延反应燃烧波面和两相熔池自上而下的移动和钢管向外迅速散热冷却,液态AI2O3陶瓷自上而下附着于钢管内壁并结晶凝固,从而形成了一层均匀的氧化铝陶瓷涂层。所以,相比于离心SHS技术,重力分离SHS技术的重要特征是将待制备的管材或零部件在制备过程中处于竖直静止状态,无需高速旋转,借助铝热自蔓延过程和AI2O3-Fe液相重力分离特性,在燃烧过程中同时实现陶瓷涂覆。
 
  高炉喷吹煤粉技术是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉,以替代焦炭起着提供热量和还原剂的作用,从而降低焦比和生铁成本,是现代高炉冶炼的一项重大技术革命,也是我国钢铁工业结构优化的重要内容及炼铁系统工艺结构优化的核心之一。
 
  在高炉煤粉喷吹中,煤粉经制粉、气力输送、分配系统被送至高炉前,再由煤粉喷枪喷人直吹管内,然后边燃烧边进人回旋区。其中,煤粉喷枪是煤粉喷吹系统中最关键的部件之一,它直接影响着煤粉快速热解、燃烧及高炉冶炼工艺。现代高炉炼铁所用的煤粉喷枪枪管多为1Cr18Ni9Ti无缝钢管或高强耐热钢管焊接制成,但其比较低的使用寿命,尤其是耐磨性较差的缺点,制约着高炉喷煤技术在我国的应用和推广。实践证明,采用重力分离SHS技术制备的陶瓷内衬煤粉喷枪是提高喷枪寿命的有效途径。
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