260t转炉氧枪水冷系统分析

对鞍钢第三炼钢连轧厂260t转炉原、新氧枪水冷系统进行了比较分析.新氧枪对水冷系统进行了优化设计, 生产实践表明,新氧枪进回水的阻力小,提高了整体氧枪的冷却强度,延长了氧枪的使用寿命.     

有积水的钢板的冷却特性

在实验室利用移动的热钢板,研究了钢板上积有用水管喷头喷淋的冷却水的冷却特性。发现用水管喷头喷淋的冷却能力是随积水的多少而变化的,当积水的深度约50毫米时冷却能力最大。将喷头升高,有积水的冷却能力稍有增加,而无积水的冷却能力下降。本文研究了流水形状,钢板温度这些情况对有积水的冷却能力的影响。并将水管喷头水流的冷却能力与大间距的狭缝喷头水流的冷却能力作了比较,发现在高的水流强度下,狭缝喷头水流的冷却效果比水管喷头水流的冷却效果差;在低的水流强度下,两种水流的冷却效果差异不大。     

中心水冷铸造喷头氧枪在韶钢10t转炉上的应用

为适应韶钢转炉生产的需要,提高氧枪使用寿命,在10t 转炉上试用了中心水冷铸造喷头氧枪。试验结果表明:该喷头氧枪能够杜绝“豁鼻子”现象,三股射流稳定,反应作业区均匀,造渣速度快,返干机率低,返干消失快,压喷效果好,氧枪寿命比锻造喷头提高了3.85倍,降低了氧耗量7.61Nm~3/t,直接节约吨钢成本1.62元/t;同时每炉供氧时间缩短3min29s,渣中(FeO)含量减少5.83%,大大提高了炼钢生产能力。本文通过大量的实测数据,叙述和分析了该喷头氧枪的结构、使用情况和效果。     

平炉氧枪喷头的改革

由于受炉顶限制,平炉氧枪必须进行低枪位吹炼,枪位一般控制在钢渣界面,氧枪承受的热流强度高,同时受到钢渣的激烈喷溅和侵蚀及由于操作不当而撞击废钢所造成的破坏等,平炉氧枪的工作条件十分恶劣,要求氧枪喷头应具有合理的结构及良好的冷却性能。本厂300吨氧气顶吹平炉的氧枪,最早使用普通铸造喷头,以后又试验过“发汗”喷头、焊接喷头、组合式喷头等,但都没有取得满意的效果。     

水冷氧枪时需要考虑的因素

<正>a.水的需要量。只要想到氧枪材料的熔点比炼钢炉内产生的最高温度低得多,就极易理解水冷在氧枪设计和操作中的重要性。为了提供充分的冷却,以使氧枪各部件保持在有利于提高氧枪寿命的温度范围以内,有许多因素必须加以考虑。冷却水量取决于氧枪的尺寸、受热面的大小以及冷却水本身的情况。在采用多孔氧枪以前,推荐的冷却水流量约比目前建议的最小冷却水流量低50%。这种改变是由于现在的操作枪位较低,而且人们普遍认识到,为了获得稳定长寿的枪,需要较大的冷却水流量。     

国外氧枪喷头端底结构与冷却

提高氧枪喷头寿命，以氧气顶吹转炉作业率及稳定射流促进冶炼的顺行有着一定的意义。文中介绍的国外近年来新设计的氧枪喷头结构，冷却形式及有关数据可供炼钢生产工作者参考。     

几种新型氧枪喷头的试验研究

氧枪是氧气炼钢的重要设备,它的性能直接影响到钢的产量、质量和品种,同时还与原燃料的消耗及炼钢成本密切相关。我所设备研制厂在努力提高原有水冷铸造喷头氧枪的性能与质量以满足全国许多炼钢厂的要求外,最近几年研究和试验了几种新型氧枪喷头,在满足炼钢要求方面又前进了一大步。现在把试验收到良好效果的四种新型氧枪喷头的结构试验情况介绍如下。     

535型氧枪喷头的试验研究

本文介绍了535型氧枪喷头的结构及主要设计参数,通过535型氧枪喷头与435型氧枪喷头在攀钢120t转炉上工业试验表明,535型氧枪喷头供氧强度大,寿命高,有利于缩短冶炼时间和来渣时间,减少终渣TFe含量,冶金效果优于435型氧枪喷头。     

提高氧枪枪龄的措施与对策

对安钢第二炼钢厂氧枪由Φ152mm氧枪改造为Φ159mm龄低的原因进行了分析.通过优化氧枪喷头参数,改善了喷头冷却效果,推行标准化操作,规范废钢结构和造渣制度,实现了吹炼过程平稳、可控,有效降低了氧枪消耗,氧枪枪龄提高了2.04倍,降低了设备运行成本.     

转炉氧枪铸造喷头介绍

铸造喷头是采用纯度很高的一级电解铜板做原料,在感应电炉中熔化,于沙芯中浇注成型。在工业化水平较高的国家,铸造喷头的应用比较广泛,这是一种很有发展前途的喷头。 铸造喷头的优点: (1) 铸造喷头不受机械加工条件的限制,任何复杂的形状都可以通过铸造成形,因此结构合理,氧枪寿命长。 铸造喷头可以根据冶炼工艺的要求布置孔型,也可以根据水冷的要求布置冷却水通道。所以铸造喷头的结构是最合理的。锻造     

大型转炉高供氧强度吹炼的水模实验

为使大型转炉的生产率达到国际先进水平,在300~350t大型氧气转炉上实现4.0~5.0m3/(t·min)的高供氧强度吹炼,设计了新的大流量氧枪喷头,并在1∶10的有机玻璃模型上进行氧射流与熔池作用的水模实验。水模实验大流量氧枪喷头的主要参数为:喷头孔数6~8个,采用双角度交错布置,喷孔倾角10°~17°,喷孔出口马赫数2.0~2.2。同时测定了枪位高度为1.8~2.6m时的熔池喷溅率、混匀时间和穿透深度。研究结果表明,大流量新喷头的喷溅量和射流对熔池的穿透深度都在转炉正常吹炼范围内,熔池混匀时间平均缩短6s,泡沫渣可将喷溅率降低50%。大流量新喷头良好的吹炼性能为大型转炉高供氧强度吹炼的氧枪喷头设计提供了可靠的数据。     

华菱涟钢大型转炉氧枪冷却水流量的研究

对于涟钢210t转炉氧枪冷却水流量过大问题进行了转炉内氧枪传热过程的理论计算。为了比较,对国内11个大型转炉钢厂的氧枪冷却水流量、热通量进行了调查。中国大型转炉氧枪冷却水较国外高25%,氧枪外管壁厚大2～4mm,加大了设备质量和热阻。提出了涟钢氧枪冷却水的合理流量,对国内大型转炉的氧枪冷却水流量、氧枪各部位冷却水流速提出了参考意见。     

鞍钢一炼钢90t转炉氧枪喷头射流特性研究

氧枪射流流股特性直接影响转炉冶炼效果 ,针对鞍钢一炼钢 90 t转炉四孔拉瓦尔管氧枪喷头 ,进行实验室冷态实验测试 ,研究氧枪射流特性。     

200 t转炉交错氧枪设计优化研究

以200t转炉5孔氧枪为原型,优化设计内外喷孔相同倾斜角度下不同流量配比的交错氧枪.基于射流特性仿真研究,通过数值模拟方法,分析交错氧枪喷头射流特性与传统5孔氧枪的不同,探讨内外孔流量比变化对氧枪射流轴向速度衰减和有效冲击面积的影响规律.结果 表明:交错氧枪内孔射流轴向速度大于传统氧枪,外孔的轴向速度与传统氧枪相近,但...     

大锥度锥体氧枪研发及在半钢炼钢条件下的应用

为解决半钢炼钢条件下的氧枪粘枪问题,研制了新型大锥度锥体氧枪用于半钢炼钢,同时设计了新型5孔喷头替代原有4孔喷头以配合锥体氧枪的使用。通过进行阶段性的工业实践,新设计的5孔锥体氧枪具备了化渣快、吹炼过程平稳、粘渣后能够自行脱落等特点,很好地解决了氧枪粘枪问题,同时氧枪喷头寿命也有大幅度提高。     

Effect of nozzle twisted oxygen lance on flow field and dephosphorisation rate in converter steelmaking process

The stirring ability and flow field characteristic of conventional and nozzle twisted oxygen lance (Twisted angles are 4°, 8° and 12°, respectively) on the molten bath were analysed. The mixing time, impacting depth and impacting radius are measured. Flow field characteristics of multi-phase flow are calculated by numerical simulation. Compared with conventional oxygen lance at industrial application research, it shows that the 8° oxygen lance could stir molten better in steelmaking process for the 120t dephosphorisation converter. These findings agree well with the experimental results of the water experiments and the numerical simulations. Finally, an optimal twisted angle is determined.     

110t复吹转炉氧枪喷头设计参数对钢水冶金质量的影响

通过建立的几何模型,利用Fluent软件对出钢量110 t顶底复吹转炉氧枪喷头参数（夹角12°~13°,孔数4,流量22000~24000 m³/h）对射流影响进行三维数值模拟,在1.1~1.4 m枪位,喷孔夹角12.5°的4孔氧枪可保持射流半径适中和较高的射流速度。钢厂冶炼45钢,Q235和HRB400钢的应用实践表明,采用12.5°喷头喷孔夹角,93炉次22000 m³/h氧气流量时110 t钢水的平均冶炼时间为14.8 min,终点碳符合冶炼钢种要求,终点[P]0.010%~0.030%,脱磷率≥96%。     

大型转炉双角度氧枪喷头高供氧强度炼钢

 为了把宝钢炼钢厂300 t转炉的氧流量由60 000 提高到69 000 m3/h,设计了6孔双角度氧枪喷头。根据第一个双角度喷头的试验结果,结合实验室内进行的氧枪喷头射流流场测定、射流与熔池作用的水模研究,对喷头设计进行了改进。为制定正确的供氧制度和喷头设计,对宝钢一炼钢的管道压力损失进行了测定。经过优化的3号6孔双角度喷头的主要参数为,氧流出口马赫数Ma≥2.1,小角度喷孔的氧流量不低于总供氧流量的57%,大角度喷孔夹角不小于13°,小角度喷孔夹角为10°左右。利用3号6孔喷头炼钢效果为,氧流量为69 000 m3/h,吹氧时间平均缩短2.0 min/炉,脱磷率平均为87.5%,氧枪喷头寿命平均为190次。通过这次研究工作掌握了大型转炉高供氧强度3.833 m3/(t·min)吹炼的双角度6孔喷头设计制作和吹炼操作技术。     

新型双结构氧枪与转炉熔池交互行为的水模实验

以钢厂260t顶吹炼钢转炉为研究对象,建立了1:7的物理模型,分析了新型双结构氧枪喷头与熔池作用的交互作用,讨论了不同工况下的冲击坑深度和宽度以及射流对转炉熔池的搅拌强度,并将结果与传统结构氧枪喷头进行比较。结果表明,新型喷头与熔池作用形成的冲击坑深度与传统氧枪喷头的差别不大,设计流量下,枪高为H=35de时,新型喷头形成的冲击坑深度最大为147mm;不同枪位下,新型氧枪射流冲击坑直径比传统氧枪射流冲击坑直径平均增加22%;新型喷头的射流对熔池的搅拌效果好于传统喷头,设计流量下的最佳操作枪位为35～40de。     

转炉供氧参数对喷溅的影响

 通过水模实验测量了氧枪喷头参数及供氧条件对喷溅率的影响。试验结果加深了对氧射流与熔池作用的认识,为氧枪喷头设计及制定供氧制度提供了依据。多孔喷头射流对熔池的作用是各单孔喷头叠加的结果。为获得良好的冶金效果,要把氧枪喷头参数和供氧制度都控制在合理范围。