聚合射流氧枪技术的特点及其应用

介绍了聚合射流氧枪技术的特点及其在电炉和转炉上的应用现状，对今后该技术在国内如何发展进行了分析。     

聚合射流氧枪射流特性的实验研究

利用带有中心主孔的Laval喷管和16个副孔的聚合射流氧枪喷头的氧枪射流检测系统研究氧枪射流中心速度的衰减规律,测试常温氦气代替高温燃烧的保护气体作为伴流而产生的聚合射流,以及高温以主孔通空气,两副孔分别通入氧气和丙烷来产生保护气体模拟的聚合射流。结果表明,聚合射流特性优于传统射流特性,常温下随氦气入口压力增加,中心射流的轴向衰减变缓,获得比传统超音速射流更长的超声速区域;高温下通过调节燃气和氧气流量可改变环状火焰长度,同时可以根据生产实际情况变化主射流长度,满足冶炼工艺要求。     

100 t转炉四孔聚合射流氧枪三相流数值模拟

文章采用数值模拟软件Fluent,建立了一个四孔聚合射流氧枪顶吹转炉的三维模型,通过改变氧枪枪位和氧枪喷孔夹角,对转炉炼钢条件下的聚合射流与熔池的相互作用进行了模拟与分析。结果表明：在相同操作条件下,随着氧枪枪位的提高,射流对熔池的冲击直径由1.93 m增大到2.30 m、冲击深度由0.48 m降低到0.32 m,同时低枪位时射流对熔池的冲击动能大;在同一喷吹枪位下,随着氧枪喷孔夹角的增大,射流对转炉熔池的冲击直径由1.41 m增加到2.14 m、冲击深度由0.60 m降低到0.48 m。     

260 t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...     

大型转炉氧枪多孔喷头的设计与其射流特性

简要说明近年来关于氧枪研究和使用现状、喷头的合理设计与最佳操作参数。特别是对于大型转炉的氧枪喷头射流流场特性的研究和最新进展并结合武钢50t转炉扩容为80t新设计的喷头以及宝钢300t转炉氧枪改进的5孔喷头的三维流场研究进行报导.     

萍钢15t转炉氧枪喷头射流特性测试

萍乡钢铁厂炼钢分厂有两座１５ｔ氧气顶吹转炉，生产能力为年产５０万ｔ钢。由于投产时间不长，有必要制定合理的工艺操作制度，其中供氧操作工艺和喷头结构参数是至关重要的。为此，北京科技大学与萍钢合作，对现用氧枪喷头的射流特性进行了测试，以检验其设计的合理性。...     

鞍钢-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-炼钢90t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.     

集束氧枪射流特性对转炉炼钢过程的影响

从宝钢现有转炉氧气喷枪的技术参数计算了多孔集束流的速度衰减规律并分析其喷射特性，表明集束流对熔池产生极大的冲击深度和反应接触面积，达到比常规自由射流更好的脱碳条件和化渣效果。     

集束射流氧枪的设计与应用

利用软件CFX10.0对电炉炼钢氧枪在集束射流和普通射流两种状态下的特征进行了数值模拟.通过结果对比,论证了集束射流氧枪的优越性,并且在安阳一炼轧厂100t竖式电炉使用并对其使用效果进行了分析.结果表明,安阳一炼轧厂电炉使用集束氧枪后,吨钢电耗平均降低了30kW·h,吨钢氧耗和生产成本等方面都有明显的优势.冶炼周期略有增加,主要在于采用的原料中铁水比例增加,导致周期增加.当热装铁水比处于50%左右时,吨钢氧耗、吨钢电耗、冶炼周期和生产成本均变化不大,所以建议铁水比保持在50%.     

燃气伴随射流在凝聚射流氧枪工作中的性状分析

讨论了凝聚射流氧枪的燃气伴随流的流动状态及燃烧特性.     

100t转炉供氧优化数值模拟与应用

利用CFD软件对首钢水城钢铁(集团)有限责任公司100 t转炉进行了三维三相流数值模拟。模拟结果表明由于新氧枪产生氧气射流的冲击,熔池中的冲击面积和冲击深度比原氧枪有所提高。新氧枪搅拌能力好,可以促进钢液中的传质、传热,加快冶炼节奏。为检验模拟结果,将新氧枪应用于水钢转炉冶炼,结果表明新氧枪搅拌能力强,脱碳速度快,而且吨钢氧耗、供氧时间和供氧强度都能满足炼钢生产需求。     

集束射流火焰燃烧特性热态实验

通过实验室建立的小型实验炉,进行集束射流加热金属冷料的热态模拟实验,分析了集束射流火焰在不同冶炼阶段的成分变化.实验研究表明:集束射流火焰形态呈现多样性特点,燃烧产物成分不断变化.在金属冷料的存在作用下,少量CO₂气体产生,O₂增加,CO下降;熔化期中,O₂逐渐升高,CO逐渐降低,CO₂体积分数一直保持在1%~2%;脱碳期与熔化期相比,O₂下降,而CO上升,CO₂稍有增加;脱碳期中,钢水中C含量逐渐降低,CO₂和O₂有所增加,而CO含量剧烈降低.集束射流火焰燃烧产物中,各成分之间关系密切,CO的含量随着O₂含量的升高而降低.在熔化期中,CO气体含量随着CO₂气体含量的增加而增加;在脱碳期,CO气体含量随着CO₂气体含量的增加而降低.     

Behaviours of supersonic oxygen jet injected from four-hole lance during top-blown converter steelmaking process

The top-blown oxygen jet behaviours at different stagnation temperatures in converter steelmaking process were investigated by using numerical simulation technique. The multiphase flow in top-blown converter with four-hole lance was computed. The results show that with the increasing stagnation temperature of the supersonic oxygen jet, the velocity and static temperature of the jet increase, while the potential core length of the jet shortens. The penetrability of the oxygen jet injected from a four-hole top-blown lance is improved with the increasing stagnation temperature of the jet from 300 to 900 K, while the penetrability declines with the further increase in the stagnation temperature from 900 to 1200 K. Although the penetration depth and impact area corresponding to the oxygen jet with stagnation temperature of 1200 K are smaller than those of 900 K, the horizontal velocity of liquid steel increases with the increasing stagnation temperature due to the increase in the intersection and interference of jet flow, which further enhances the flow of the liquid phase at the interface of gas and liquid and promotes the mixing conditions in converter bath.

On a examiné les comportements d’un jet d’oxygène à soufflage par le haut à différentes températures d’équilibre lors du procédé de fabrication de l’acier par convertisseur, en utilisant une technique de simulation numérique. On a calculé l’écoulement polyphasique dans le convertisseur à soufflage par le haut avec lance à quatre trous. Les résultats montrent qu’avec l’augmentation de la température d’équilibre du jet d’oxygène supersonique, la température statique et la vélocité du jet augmentent, alors que la longueur potentielle du noyau du jet est raccourcie. La capacité de pénétration du jet d’oxygène injecté s’améliore avec l’augmentation de la température d’équilibre du jet de 300 à 900 K, mais elle s’abaisse avec une augmentation additionnelle de la température d’équilibre de 900 à 1200 K. Bien que la profondeur de pénétration et la superficie de l’impact correspondant au jet d’oxygène avec température d’équilibre à 1200 K soient plus petites qu’à 900 K, la vélocité horizontale de l’acier liquide augmente avec une augmentation de la température d’équilibre. Cela est dû à l’augmentation de l’intersection et à l’interférence de l’écoulement du jet, ce qui améliore davantage l’écoulement de la phase liquide à l’interface gaz et liquide et encourage les conditions de mélange dans le bain du convertisseur.     

260t转炉用新型双结构氧枪水模实验与工业应用

摘要：为克服传统氧枪在转炉炼钢工艺技术中的局限性,利用水模型实验对不同结构的新型双结构氧枪与转炉熔池的作用过程进行研究,分析了新枪的大小孔倾角、大小孔流量比对冲击坑形态以及熔池搅拌强度的影响。结果表明：双结构氧枪与熔池作用形成的冲击坑独立较好;对比其他变量,小喷孔倾角对冲击坑直径的影响更大,大喷孔流量比对冲击坑深度以及熔池搅拌强度的影响更大。将双结构氧枪应用于260t转炉并统计110炉吹炼效果发现,双结构氧枪的平均吹氧时间比目前的5孔氧枪缩短了45s,平均供氧强度提高了0.16m3/(t·min),平均钢铁料消耗降低了15kg/t,终渣成分和渣量与原5孔氧枪的差别不大。     

集束氧枪技术在韶钢的应用

介绍了韶钢90tConsteel电炉进行集束氧枪技术改造的工艺流程及降成本的生产实践情况,可供同类型企业参考。     

基于数值模拟的双联法炼钢供氧优化研究

利用CFD软件对福建三钢闽光股份有限公司120 t转炉进行了氧气射流与三相流数值模拟,模拟结果表明:4孔脱磷氧枪的射流和化渣效果优于3孔脱磷氧枪,可保证化渣过程整个熔池的吹炼面积,促进脱磷反应的稳定高效进行;Ma=2.03优于Ma=1.98的脱碳氧枪,有利于转炉脱碳过程造渣,促进脱碳反应的进行.将新氧枪应用于福建三钢闽光股份有限公司现场的转炉冶炼,表明脱磷氧枪与脱碳氧枪综合脱磷能力强,可有效地控制熔池温度,达到了前期脱磷保碳、后期脱碳升温的生产需求.     

氧枪射流检测与特性分析

介绍了氧枪超音速射流流场的检测系统.实现了流场数据的实时采集、传输和存储,有效地解决了超音速射流流场检测系统中的数据传输和存储等问题,其各项性能指标均达到了设计要求.该氧枪检测系统不仅能实现高速的数据采集,而且还能绘制氧枪喷头的实际检测速度场和压力场,建立氧气射流特性的图谱集,给出不同环境参数下的最佳射流.     

RH-KTB氧枪射流特性的数值模拟

以西昌钢钒200 t RH-KTB真空精炼装置为原型,借助CFD数值模拟的方法,通过分析射流马赫数、射流动压和半射流宽度,研究了常压及真空条件下超音速氧气射流的特性.研究结果表明:射流马赫数随着环境压力的降低而增加,但以牺牲流动稳定性为代价;尽管存在"流动不稳定"的情况,但适当降低环境压力至10000 Pa有助于减小半...