最近以来许多工厂为防止风口遭到液态金属烧伤及焦炭磨蚀,大多采用风口复面保护对策。所用的复面层具备以下特征∶
(1)在接近炉内铁水温度的高温下,使风口壁部仍保持极高的机械强度;
(2)不会与高炉鼓风和炉内气体所含各种成分以及冶炼产物发生反应;
(3)在剧烈的温度波动及反复中不剥落、不裂纹。
对专门论述风口的文献进行分析,可以将完善风口运行性能的工作分为2个方面∶一个
是延长使用期限;另一个是提高运行效率。
1延长使用期限
在提高风口耐久性的各类技术研发中,值得注意的创新有以下几项。
防腐蚀方面∶
(1)在铜风口表面敷涂附着力极强的铝化合物为主要成分的扩散层;
(2)用耐热材料,包括氧化物及其混合物,在风口表面制作气体热力熔敷复面层。
防烧穿方面∶
(1)强化风口前段冷却,为此配置1个或数个喷嘴,使尽可能近地接近风口前端往风口冷却腔内喷水,同时使水流作旋转流动;
(2)其二,将风口内腔分为重点冷却及非重点冷却部分,使水首先去冷却重点冷却部分---风口热应力最大部分,其中包括螺旋分离肋;
(3)其三,将与高炉冷却壁(板)相接触的风口热交换表面封以钢丝网。
在风口前段敷涂复面保护层∶
此种场合,解决保护层与风口基体牢固结合问题具有重要意义。对解决此问题推出各种办法,例如,将风口表面作成一定尺寸的沟纹,用沟纹来强化附着效果等。
风口水冷却外壳长度不超过炉衬厚度,在外壳里面装设各种形状的陶瓷锒填件,使此件伸到水冷外锥套范围之外;
代替风口前段,在直径较小的内锥套外表面加装厚度较大的杯环形耐火复面保护层,并将此层延伸到外锥套以远的位置;
造成风道的倾斜,办法是敷涂偏心于风口外壳轴线的保护层,使保护层在风口前段纵剖面上的偏心度最大。同时使天然气输入管那一侧的保护层厚度最大;
加厚风口前段(前段厚度达30毫米)。为抵消风口前段上方液态铁水的集中热冲击,可将风口前段加厚到90毫米。
防焊缝开裂∶
(1)天然气输气支管管接头周围作隔热内衬,防止此处焊缝受高温影响;
(2)风道侧风口前段与内锥套之间的焊缝通过作环形凹槽,在凹槽内锒填隔热内衬加以保护;
(3)为保护风口前段与外锥套之间的焊缝,在此处作比风口其它部位更厚的气体热力熔敷复面层,或一定范围的等离子保护层。
2提高风口运行效率
解决此问题的办法有∶
(1)减少风口风道及风口前段表面的散热量,办法是在风道壁上(为了提高热风温度)及风口前段表面上敷涂各种导热率低的材料;
(2)用热强金属锒填件作隔热屏蔽,并在屏蔽工作表面上敷涂难熔金属氧化物作复面层,同时在屏蔽里面保持真空状态;
(3)在风口风道里安装热强环形锒填件,在天然气与热风混合前先经过此环形锒填件送天然气进行预热;
(4)提高与风口鼓风孔道的内锥套表面加工精度。
(5)提高综合鼓风中混合气体与煤粉的均匀性,办法是在风口内膛里安装若干一定构型的锒填件;
(6)在鼓风喷管上安装环形集风管,通过此集风管输送燃气,使集风管各喷嘴与风口风道纵向中心线成6~8度角。
综上所述可以看出,完善高炉风口运行性能的基本方向是∶
(1)敷涂各种复面层,防止风口外表面遭受环境的损害;
(2)加大风口内表面冷却力度,提高冷却效果,延长风口使用期限;
(3)通过减少风口表面热耗及改善天然气与鼓风的相互作用,提高风口效率。
(4)在复面层当中首先选用扩散型复面层,因为这种复面层与铜基体的附着强度极高。
(火文)
