麦尔兹石灰窑喷枪更换和烧损原因及改进意见

麦尔兹石灰窑喷枪更换和烧损原因及改进意见

摘要：介绍了一种快速更换麦尔兹石灰窑喷枪的方法，并分析了喷枪烧损的原因，以及如何延长喷枪寿命。

关键词：更换喷枪;烧损;延长寿命

麦尔兹并流蓄热式石灰窑是一种节能、环保的高质量石灰窑。马钢股份有限公司于2007年至2008年间先后建成投产了5座日产600吨的麦尔兹窑。

1.提出问题

麦尔兹石灰窑窑喷枪的烧损在生产过程中是不可避免的问题，在生产了两年后，发现产出的石灰中陆续有断裂的喷枪。因为喷枪的部分烧损使得煤气火焰更接近连接软管，容易导致软管烧坏，容易发生煤气爆炸等安全事故;另外，喷枪烧损还会引起窑内火焰分布不均匀，煅烧带上移，影响石灰质量和窑顶设备。当前钢铁放量生产，停窑出空窑内石灰后更换喷枪对石灰产量影响太大，且影响炼钢生产;另外频繁点火也会影响窑内耐火材料的使用寿命。因此，我们必须找到一种简单、可以快速恢复生产的方法。

2.更换喷枪

在借鉴学习了其他钢厂快速更换喷枪的经验后，我们决定在此基础上进行两个窑筒分别更换的方式，在更换一个窑筒喷枪的同时，另一个窑筒保温;更换之后，在保温筒点火，通过连接通道将热量传递到另一个窑筒，使之温度升高，符合点火条件，然后实现正常生产。具体更换1#筒喷枪方案如下：①新喷枪、工具等准备工作完成;②停窑，确认3#窑煤气总管所有煤气阀门关闭;③打开1#筒煤气环管放散阀，氮气吹扫喷枪及环管;④吹扫结束，关氮气，断开环管分叉处法兰，该处堵盲板;⑤在堵盲板的同时，降低1#筒料面;⑥盲板堵好后，废气除尘风机低速运行，拆除喷枪盖板螺栓，拆除环管螺栓，拆除盖板，拆除环管等喷枪附件，料面同步下降;⑦料面下降到喷枪下口时，压2-3斗冷料，开始拆除喷枪;⑧拆喷枪和安装喷枪同步进行;⑨所有喷枪安装就位，在紧固螺栓的过程中，1#筒补料;⑩喷枪安装结束，拆除盲板，检测渗漏，氮气吹扫，关闭放散阀门;11检测结束，2#筒作为第一次燃烧筒点火开窑。

方案确定后，接下来就是安排人员，进行更换喷枪作业。由于喷枪盒没有破损和变形，无需更换。我们预想可能喷枪温度较高，拆卸喷枪时要用到水管浇水降温，且降温时要防止水流顺着喷枪流到窑筒内壁耐火材料上。结果实际作业时，经过废气除尘风机抽风降温，喷枪温度不是很高，可以较易完成拆卸。拆下的喷枪部分已经断裂，且大部分点火口处磨损得很薄。为保证筒内温度，使其能尽快恢复生产，紧固螺栓、固定住喷枪后立即补料。从前一天凌晨5：30停窑，到第二天凌晨2：00全部更换安装完毕。上午10：30，经过拆卸煤气盲板，我们开始点窑，2#筒经过一个周期的燃烧，1#筒也顺利点火成功。

图1更换下来的喷枪

经过一个星期的煅烧后，我们又对2#筒进行了更换。至此，3#窑的喷枪全部更换完毕。

这种方法也有不足之处，就是对石灰质量影响较大。对此，我们采取了点窑后加大单耗、降低产量的方法来弥补，争取把影响降到最低。

3.原因分析

麦尔兹窑每个窑筒有33根喷枪，平均分布在窑筒内。我们拆卸喷枪之前，曾对连接喷枪和煤气管道的软管进行测温。

上软管对应的是内环喷枪，中软管对应的是中心喷枪，下软管对应的是外环喷枪。根据测温，上软管温度较高，表明内环喷枪烧损较为严重，火焰较为接近软管。且根据测量拆卸出的喷枪，也确实如此。我们分析，喷枪损害严重是由于在长期的高温环境中，在高温和缓慢冷却的过程中，从奥氏体基体向晶界析出碳化铬，并使奥氏体晶界附近贫铬。铬含量很大程度上决定喷枪是否耐高温，当铬贫化到w（Cr）≤12%时，材料抗晶间氧化腐蚀和热应力抗腐蚀性能将显著降低。随着碳化物不断析出，喷枪外表面逐步剥落剥落，直至损坏。此外，我们麦尔兹石灰窑气主要使用转炉煤气，硫含量较高，硫和镍生成NiS，这使得喷枪的抗氧化性能减弱。因此，喷枪烧损也与含硫煤气有关。

4.结语

麦尔兹石灰窑长时间处于升温-高温-缓冷的环境中，喷枪的烧损是由于氧化和硫的侵蚀导致。如果我们把内环的喷枪使用耐硫腐蚀性能更好的或低碳材料，且平时加强检修力度，减少检修次数，这样就可以更大程度地延长喷枪的使用寿命。

参考文献：

陈吉强.麦尔兹窑煤气喷枪烧损原因分析与改进.耐火与石灰，2011（3），37-40