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1、42000年第9期转炉氧枪喷头的优化设计与应用孙正茂宋战张评蒋绍海绳艳(鞍钢设备处)(鞍山热能研究院)摘要介绍了转炉氧枪喷头设计中几个重要参数的选取与优化。结合氧枪喷头在生产实际中的使用情况,总结出氧枪喷头在设计制造及使用中的最佳操作原则,为氧枪设计者及炼钢厂使用氧枪提供了可靠依据。关键词转炉氧枪喷头结构优化OptimumDesignofSprayNozzleofOxygenLanceforConverteranditsApplicationSunZhengmaoSongZhan(AISCEquipm
2、entSupplyDepartment)ZhangPingJiangShaohaiShengYan(AnshanHeatEnergyResearehInstitute)AbstractThearticaldescribestheselectionandoptimizationofseveralmainparametersdesignedforthespraynozzleofoxygenlanceforconverter,summesuptheoptimumoperationalprinciplesof
3、spraynozzleofoxygenlancedurinitsdesignandapplicationconsideringtheindustrialoperationofspraynozzleofoxygenlanceandthenitgivesareferencetothedesigneranduserofoxygenlance.KeyWordsconverterspraynozzleofoxygenlancedesignoptimization1前言喷头的制作和使用等诸多问题,自然受到广大炼钢
4、工作者的极大关注。我国转炉使用的氧枪喷头基本上都为纯自氧气顶吹转炉问世以来,氧枪技术就铜铸造、中心水冷、多孔的氧枪喷头,这种多在不断改进和发展。氧气是通过形状复杂的孔氧枪喷头主要优点是化渣容易、喷溅小、金氧枪喷头通入转炉熔池的,氧枪喷头的各项属收得率高,并提高了氧气利用率。但这种铸工艺参数的寻优与结构的优化设计以及氧枪造中心水冷多孔氧枪喷头,由于射流分散,使射流的冲击能力下降,在冶炼过程中为了保孙正茂工程师鞍钢设备处持搅拌力,必须降低枪位,使喷头容易受到侵邮编114021鞍钢技术5蚀。此外,这种喷头结
5、构复杂、制作困难、成本2.2纯吹氧时间的制定高。现在许多钢厂的工艺流程为转炉—炉外近20年来,我国钢铁工业发展迅猛,到精炼—连铸。要使生产流程紧凑有序,就必须目前为止,钢产量已达到年产1亿t以上。但准确地制定出转炉工艺的冶炼周期及纯供氧在转炉氧枪喷头的设计制造以及使用上还有时间。而纯供氧时间又受到转炉附属设备能较大差距。国内还没有统一的喷头设计制造力的限制,特别是受到氧枪冷却系统和炉气及使用标准,特别是一些小型的私人制造商,净化系统能力的限制。此外炉子的状况、入炉他们不懂炼钢工艺,不知道钢厂的具体条件
6、,铁水及造渣料的条件以及炉前工人的操作水只是照搬照抄,粗制乱造,给炼钢生产和操作平等对纯吹氧时间也有重要影响。根据冶金人员的安全留下隐患。热力学和动力学理论,炉内的降碳速度必须目前国内的许多钢铁企业的转炉已经改与炉内脱P、脱S、去气、去夹杂相吻合,必须造,特别是转炉—精炼—连铸工序相匹配后,与温度协调一致,以防造成后吹过氧化,影响现有的氧枪已不能适应冶炼的要求,这样就钢的质量和金属收得率。吨位相同但生产条要求对现有的氧枪喷头进行改造。基于上述件不同的钢厂,纯吹氧时间有很大差别。如:原因,结合多年工作经
7、验,对氧枪的工艺参数A厂100t转炉纯吹氧时间只有16min,而B选取、结构的优化以及制造和使用中的一些厂100t转炉的纯吹氧时间却超过20min。具问题提出了自己的观点,供大家参考。体情况参见表1。2氧枪喷头设计工艺参数的选取与优表1转炉公称容量与纯供氧时间对照表化公称容量,t1520～3050100150以上纯供氧时间,min11～1313～1514～1616～1818～222.1吨钢耗氧量的选取吨钢耗氧量由三部分组成:基本耗氧量,即铁水中五大元素C、Si、Mn、P、S在冶炼过2.3冲击深度与冲击
8、面积的确定3程中氧化所需氧气量,一般为40Nm;化渣耗为获得平稳快速的化学反应,氧气射流氧量,即形成炉渣的FeO等化合物时所需氧对金属熔池必须有一定的冲击深度与冲击面量约为基本氧量的10%左右;其它耗氧量,积,以改善炉内反应的动力学条件。主要包括二次燃烧及随烟尘烟气逃逸氧气通常冲击深度L与熔池深度h之比:L/量,约为基本耗氧量的20%。这样吨钢总耗h=0.4～0.6。操作实践证明:当L/h<0.33氧量约为52Nm左右。在生产实际中,每个时脱碳速度和氧气
