高炉喷煤陶瓷阀门的选用

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    高炉喷吹煤粉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，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。



    高炉喷吹辅助燃料是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技术，同时它还是现代高炉炉况调节所不可缺少的重要手段之一。喷吹的燃料可以是重油、煤粉、粒煤，其中，喷吹煤粉日益受到各个国家或地区的高度重视。这项技术在近几十年中取得了明显的进步，而且，在相关的炼铁新工艺中，也不断地得到了推广和应用。喷吹煤粉是高炉技术进步的合理选择，而且应当将高风温、富氧鼓风和喷吹煤粉有机结合起来后，不仅节焦和增产两方面同时获益，而且这种有机结合也成为一种不可缺少的高炉下部调剂手段。




    追求经济效益、降低生铁成本，是高炉喷煤技术发展的另一个重要原因。由于焦炭和煤粉的差价越来越大，因此，喷煤所取代的焦炭越多，经济效益越好。完整的高炉喷煤工艺流程应包括原煤储运系统、制粉系统、煤粉输送系统、喷吹系统、供气系统和煤粉计量系统，最新设计的高炉喷煤系统还包括整个喷煤系统的计算机控制中心。高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节，是国内外高炉炼铁技术发展的大趋势，也是我国钢铁工业发展的三大重要技术之一，所以，我们应当努力提高喷煤比。




    煤粉的输送有两种方式可供选择，即采用煤粉罐装专用卡车或采用管道气力输送，而气力输送连续性好、能力大且密封性好，是高炉喷煤中最普遍采用的煤粉输送方式。依据粉气比μ的不同，管道气力输送又分为浓相输送（μ>40 kg/kg）和稀相输送(μ=10-30 kg/kg)。目前，国内广泛采用的是稀相输送。浓相输送不仅可以降低喷煤设备费用和能量消耗，而且有利于改善管道内气固相的均匀分布，有利于提高煤粉的计量精确度，是煤粉输送技术的发展方向。



    在煤粉的输送过程中，广大的用户发现阀门存在比较严重的问题(浓相输送阀门卡堵现象严重，而稀相输送则阀门磨损相当严重)。包括上海宝钢的高炉喷煤设计首席在提到高炉方面的问题时，也提到前期用到的金属阀门（包括进口的金属阀门）开关不灵便，容易卡死、漏气，球面易磨损，阀门也不好维修，更换不方便，平均两三个月就要更换阀门，更甚至，阀门用上开关几次就密封不住了，弄得车间相当被动，工人老是发牢骚。




究其原因，是因为阀门材质没有选对，煤粉的硬度较大，金属阀门的软密封材质硬度远小于煤粉的硬度，开关几次之后，密封材质就被磨的变形失效，不能起到密封的作用了，所以就很容易泄漏，同样是因为硬度的原因，球面，球芯被磨损严重，金属亲和力的原因又使得阀门很容易卡堵，然后很短的时间内阀门失效。



陶瓷球阀采用了高机械强度陶瓷材料，该材料具有明显的优势：硬度可达到HRC90，耐磨损耐冲刷能力强，化学稳定性高，不导电不导热，开关过程中球体与阀座的摩擦不产生静电，不存在金属亲和力的问题，不会产生介质的堆积，堵塞，结垢的问题，流通能力强，从本质上解决了原来金属阀门存在的问题。并因为其本身的自润滑性能，通过先进的研磨技术，阀门扭矩极小（只有金属硬密封阀门扭矩的二分之一左右）的情况下可达到ANSI VI级密封(即零泄漏)，完全满足现场工况的要求。



    喷煤系统中阀门介质为混有煤粉的高速气流，如果陶瓷阀门达不到气密封零泄漏，效果也不理想，所以陶瓷阀门出厂前一定要通过气密封试验，水压只能做壳体强度试验，不能替代气密封试验(水分子直径比气体分子大好几倍，水分子通不过的间隙，气体分子能通过，所以水压密封试验密封合格的，气密封试验不一定合格)。