梅钢250吨转炉氧枪喷头优化与应用

对梅钢250吨转炉氧枪喷头损毁进行原因分析,优化了氧枪喷头的设计参数,将原6孔喷头优化为“5+1”孔喷头,进行了生产实践.转炉冶炼过程的喷溅和返干情况得到显著改善,喷溅渣量减少;氧枪喷头漏水问题得到有效解决,喷头使用寿命提高;转炉冶炼指标得到显著改善.     

漩流氧枪转炉炼钢熔体的喷溅行为

 转炉冶炼过程金属熔体的喷溅对于转炉反应器的性能有重要影响。氧枪作为氧气射流的产生及控制单元,决定了转炉吹炼过程熔体的喷溅行为。通过水模型试验,研究了漩流氧枪转炉冶炼过程熔体的喷溅,考察了氧枪喷孔扭转角设计及操作参数下熔体喷溅速率和喷溅的空间分布规律,基于此,分析了漩流氧枪对转炉反应器性能的影响。结果表明,相比于传统氧枪吹炼,漩流氧枪吹炼时熔体喷溅速率降低,喷溅高度下降,喷溅在径向空间分布趋于均匀,且随着喷孔扭转角的增大,该分布规律变化更为显著,扭转角大于20°时,喷溅到炉口及炉外的熔体降为零。漩流氧枪吹炼时,喷溅速率及喷溅量在不同径向和高度位置处分布随着顶吹气量的增大而增大,受枪位的影响规律与扭转角有关。     

基于声强的转炉氧枪枪位控制专家系统

针对转炉吹炼过程氧枪枪位控制,利用炉口噪声强度与炉内炉渣厚度之间的关系,建立氧枪枪位专家系统,以实现在氧枪操作时,防止喷溅及返干现象的发生,从而优化氧枪吹炼过程。仿真分析表明,该系统可平稳操作氧枪,抑制喷溅及返干效果较好,为转炉吹炼过程氧枪控制提供了一个有效的方法。     

鞍钢100t转炉氧枪喷头结构优化与应用

结合鞍钢股份有限公司炼钢总厂100 t转炉的生产实际,对原有氧枪喷头结构进行了优化。工业试验结果表明,使用喷头优化后的氧枪,转炉吹炼喷溅减少,初渣成渣时间提前1.2 min,吹氧时间缩短了49.8 s,氧气消耗降低了1.82 m3/t,终点一次倒炉渣中FeO含量降低了0.45%,磷合格率提高了3.11%。     

转炉氧枪的数值模拟及优化实践

介绍了南方某钢厂30t转炉的氧枪喷头参数优化设计,优化前后氧枪的数值模拟及优化后氧枪的生产应用情况.研究结果表明:优化设计后的氧枪喷头供氧能力增强,喷溅减少,钢铁料耗下降,冶炼节奏加快,脱磷效果等冶炼指标均有所改善.     

莱钢90t复吹转炉氧枪黏钢原因分析及预防措施

氧枪是转炉炼钢的重要设备,是向炉内供氧的主要工具,在转炉冶炼过程中,经常会出现氧枪黏钢的现象。对莱钢90t顶底复吹转炉氧枪黏钢的原因进行了分析,从喷溅控制、枪位控制、炉渣碱度等方面查找原因,通过控制低温喷溅、高温喷溅,实施高-低-高-低枪位、低碱度冶炼等措施,达到全过程化渣;防止炉渣过泡或返干,保持炉渣碱度适中且流动性良好,保持稳定的炉底高度,及时测量液面高度并动态掌握枪位,从而减轻了氧枪黏钢,延长了氧枪使用寿命,提高了生产节奏。     

转炉喷溅问题的研究与解决

由于转炉供氧强度大，操作不稳定，出现冶炼前期喷溅，炉渣带铁量大的现象，通过对转炉炉型、入炉原料结构的有效控制，对氧枪参数进行优化，对操作进行分析总结，喷溅问题基本得到解决。     

转炉喷溅渣循环利用技术的开发与应用

通过枪位、渣料、氧压控制有效解决了转炉冶炼前期喷溅渣循环利用造成的喷溅,为转炉清洁生产探索出新途径.     

260t转炉氧枪参数优化效果研究

针对某钢厂的氧枪使用状况,为改善吹炼效果,提高供氧效率,优化设计氧枪喷头参数,将5孔改为6孔,采用1∶9有机玻璃模型进行转炉水力学模型实验,分析氧枪喷头变化对熔池的穿透深度比、混匀时间和喷溅率的影响。结果表明:新喷头喉口总面积缩小,实际使用氧气压力增加,氧枪射流能量衰减小,相同枪位对于熔池的穿透比降低3.1%,混匀时间缩短1%,喷溅率减小1.6%。     

150 t转炉炼钢工艺参数优化研究与应用

为进一步改善唐钢第一钢轧厂转炉经济技术指标、降低冶炼成本,通过对转炉氧枪喷头参数、底吹系统、造 渣制度及喷溅控制进行了深入研究,通过工艺优化及技术改进等方式,转炉钢铁料消耗、石灰消耗、终渣FeO质量 分数、喷溅率等指标得到了明显改善。     

Combined blowing with three ‐ hole lance in a sidewall blowing converter

Traditionally, in stainless steelmaking converters, oxygen has been blown by a one‐hole lance (1 HL) and sidewall tuyères. In order to reduce the tap‐to‐tap time, the multi‐hole lance has been used for oxygen blowing. The aim of this work was to develop blowing practise for a multi‐hole lance to reduce the tap‐to‐tap time and minimise metal splashing and spitting in the sidewall blowing converter (chromium converter). In the chromium converter the chemical energy of liquid ferrochrome (which contains 4 % silicon and 7 % carbon) is utilised for scrap melting by oxidising the silicon and the part of carbon. The research has been made by a dynamically scaled water model and full‐scale converter. Used parameters were the gas flowrate from sidewall tuyères and lance, lance height, charge weight and position of multi‐hole lance. Splashing has been measured during blowing from walls (splashing) and mouth of the converter model (spitting). The model tests indicated less splashing and spitting by the three‐hole lance (3 HL) than traditional 1 HL. The 1 HL caused strong skulling of the converter cone. By 3 HL blowing the position of the lance has a remarkable effect on the direction and the amount of splashing and lance life. Because of hot metal‐slag splashes, the life time of the 3 HL was halved by position 1 (compared to 1 HL). With the lance position 2 the splashing decreased by approx. 50% in model tests and lance life time increased by ~ 50% (compared to 1 HL) in the full‐scale converter. The model agreed well with the full‐scale converter. According to the process tests, the nominal productivity of the chromium converter has increased 15 % and depending on the refining practise and the silicon content of ferrochromium the lining life has increased 20 ‐ 30 %. In the future the multi‐hole lance will be tested in the AOD vessel.     

大型转炉多孔喷头射流与熔池作用的水模研究

利用1／10有机玻璃模型,根据相似原理,研究了宝钢300t转炉多孔喷头射流与熔池的作用。测定了不同吹炼条件(氧气流量、枪位高度、喷头孔数、炉容比)下的熔池混匀时间、喷溅量、穿透深度与渣钢之间的乳化率。测定结果表明,氧气流量、炉容比对喷溅量影响较大;氧气流量、枪位高度对穿透深度有重要影响。渣钢间的乳化要求有适当的枪位高度。6孔交错布置喷头有较好的吹炼性能。     

唐钢50 t复吹转炉水模型的实验研究

针对唐钢50 t复吹转炉,采用1:6.35水模型的正交试验,研究了氧枪枪型、枪位、顶吹流量和底吹流量对熔池混匀时间、穿透深度、冲击面积和喷溅量的影响。结果表明,与4孔氧枪相比,使用改进后的4孔变角氧枪可增加对熔池的冲击面积,降低穿透深度和炉口溅出量,缩短混匀时间。对于50 t复吹转炉实际枪位≤1.3 m,有利于缩短冶炼时间,提高冶炼强度;顶吹流量控制在13 000～14000 m³/h,可缩短混匀时间和减少炉口溅出量。     

优化过程枪位控制减少复吹转炉炼钢喷溅

喷溅是转炉炼钢过程中常见的危害现象,主要分为金属喷溅、泡沫渣喷溅、爆发性喷溅,控制喷溅的关键就是控制枪位,所以合理的枪位在整个吹炼过程中尤为重要。根据莱钢特钢事业部90t复吹转炉实际生产情况,分别从吹炼前期、中期和后期喷溅进行原因研究分析,主要通过优化过程枪位控制的应用措施,使渣中聚集适当的（FeO）含量,有效减少了喷溅。并总结出优化后的大致枪位图,可供生产者参考借鉴。     

复吹转炉氧枪喷头优化研究

介绍了装入量为125t的复吹转炉的氧枪喷头参数设计、水模型实验及生产试验情况。研究结果表明：优化设计的5孔氧枪的供氧能力明显增强，且吹炼过程平稳，成渣快，喷溅少。可以满足转炉扩装后的冶炼操作。     

气体流量对底吹炼铜炉吹炼过程的影响

首先利用Fluent软件对底吹炉用的氧枪内气体流动过程进行模拟研究,分析了三种工况下进口参数与气体流量的对应关系,给现场进行流量调节提供了理论依据。然后以氧枪出口气体的流动参数作为边界条件,利用VOF模型对底吹炉渣、铜锍、粗铜、空气四相流动过程进行模拟研究。研究了不同流量下的熔体流动规律,包括熔池内的密度分布、熔池平均速度、液面波动状况以及喷溅量等。当气体流量为0.43kg/s时,熔池内的平均速度较高,混合强度大,但是也会造成液面波动和喷溅量过大的现象,严重时会导致下料口堵塞,影响正常生产过程。     

转炉水力模型实验研究

进行了水力学模型实验,研究了氧枪供氧量、枪位等因素对转炉熔池的搅拌、喷溅、穿透深度的影响。研究表明:当弗鲁德准数控制在113.1,枪位在0.167m时搅拌均匀时间短,吹炼时喷溅少,而且较浅的熔池冲击深度就可以达到良好的搅拌效果,有利于减少对炉底的冲击。     

超音速射流冲击260 t转炉熔池界面行为研究

建立了260t转炉吹炼过程中的可压缩、非等温三维VOF 模型。研究了多孔超音速射流与转炉熔池作用过程特征,阐明了射流与熔融钢水界面接触的轮廓变化。揭示了钢液喷溅机制,定量分析了冲击坑形态大小。结果表明,吹炼过程具有瞬时性,随着吹炼进行,气液界面逐渐失稳并发生喷溅,喷溅会以大块金属带和液滴两种形式共存。在2.2 m枪位53000 m³/h的工况下,进行吹炼时形成的底部死区面积约为熔池底部面积的12%~15%,冲击坑直径占比熔池直径的55%左右,冲击坑深度占比熔池深度的30%左右。工业生产实践表明,过程枪位2.2 m,吹气量53000 m³/h,吹氧15.2 min,氧耗47.7 m3/t,脱磷率83.1%,钢铁料消耗降至1115 kg/t。