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。     

漩流氧枪应用于转炉炼钢的水模试验研究

氧枪在转炉冶炼过程供氧、造渣、熔池搅拌等方面起着十分重要的作用,其性能对于转炉冶炼进程和钢水质量的控制有着决定性的影响。通过水模型试验,研究了漩流氧枪对转炉冶炼熔池特性的影响,主要考察了漩流氧枪喷孔扭转角设计及氧枪操作参数对熔池振荡特点、冲击坑尺寸、熔池搅拌的影响规律。结果表明,相比于传统氧枪,漩流氧枪具有喷溅少、化渣快、搅拌能力强的优势。当喷孔扭转角在0°～30°时,氧枪对熔池的搅拌在喷孔扭转角为20°时达到最佳状态,此时可获得熔池最短混匀时间为20.5 s。对于传统氧枪,熔池混匀时间与冲击坑深度总体上具有单调变化关系,即混匀时间随冲击坑深度的增大而缩短;但对于漩流氧枪,二者无明显依赖关系。     

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。     

260t转炉用新型双结构氧枪的工业实验

以鞍钢260 t顶吹炼钢转炉为研究对象,进行新型双结构氧枪的冶炼工业实验。分析讨论了具有代表性连续6炉的关键冶炼参数,并将结果与传统结构氧枪喷头进行比较。结果表明,当新型双结构氧枪采用大小孔分别为12°、17°倾斜角度且大孔流量占比60%设计,在预处理铁水成分以及出钢成分相同的情况下进行同一钢种的冶炼,其平均吹氧时间比目前的氧枪缩短近1min;吨钢的钢铁料消耗降低了20.3 kg;平均供氧强度提高了0.23 m³/(t·min)。     

转炉聚合射流氧枪水模实验

以炼钢厂180t转炉为原型,进行顶底复吹转炉聚合射流氧枪吹炼的水力学模拟实验.实验通过降低枪位提高射流到达液面的速度,模拟聚合射流氧枪,在优化顶底复吹参数的基础上,研究聚合射流氧枪对转炉钢液搅拌效果的影响.实验结果表明:聚合射流氧枪可显著降低熔池均匀混合时间,其搅拌效果与顶底复吹相当.     

LBE转炉优化吹炼工艺参数的水模实验研究

根据相似原理 ,采用水模实验方法 ,以优化LBE转炉吹炼工艺为目的 ,研究了影响熔池搅拌的各工艺参数 ,主要包括顶枪枪位、底吹位置布置方案、底吹气体流量、顶吹气体流量与混匀时间的关系     

复吹提钒转炉熔池形状与底枪布置方式

 根据相似原理采用修正Froude准数相等,对承德150t提钒转炉进行物理模拟,选取相似比为1∶6。通过研究确定了纯顶吹状态下熔池冲击面积和穿透深度的变化规律,并得出冲击直径与穿透深度比值为3.1时混匀效果最佳。对底枪布置研究确立了底枪支数和布置方式对熔池混匀的影响,此试验中8支底枪非对称布置熔池混匀时间最短,平均混匀时间为38.6s。     

防止转炉氧枪粘钢的工艺探讨与实践

从操作方面对氧枪粘钢进行了比较详细的分析，并提出了相应的预防措施和详细的处理方法，较好地解决了氧枪粘钢问题。     

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%。     

高炉铁水对转炉氧枪粘钢的影响分析及防范措施

针对转炉冶炼不同高炉铁水时氧枪粘钢现象,分析了三钢1～6#高炉铁水成分存在的差异,探讨铁水中C、Mn的差异对转炉氧枪粘钢的影响.同时针对不同高炉铁水的冶炼,提出改进冶炼过程控制、建立转炉烟气预警等措施,进一步降低氧枪粘钢的概率.     

转炉氧枪的选取与使用

叙述了氧枪喷头几个重要参数的选取和设计、制造中的关键环节及最佳操作原则，并讨论了氧枪管径的统一和喷头更换的标准问题。     

转炉氧枪改造与应用

介绍了小型三孔拉瓦尔氧枪改造方法。分析了新氧枪的运行效果。证明改造后的氧枪能满足冶炼及溅渣护炉的工艺要求。     

Jet Behavior and Metallurgical Performance of Innovated Double-Parameter Oxygen Lance in BOF

A double-parameter oxygen lance used in a 300 t converter was designed to improve the metallurgical performance. A small-scale measurement of the jet behavior was done using a computer controlled scanning system. The experimental data on the velocity distribution at the jet centerline, the contour map of the jet velocity, the deviation of the jet centerline, and the velocity distribution of the axial section were compiled. According to the results of the small-scale measurement, the double-parameter lance was also employed for a BOF experiment. The metallurgy indexes show that the metallurgical performance was highly promoted by use of the double-parameter lance.     

脱磷专用转炉的氧枪设计及研究

 脱磷专用转炉通常采用脱磷氧枪促进化渣,提高脱磷率,实现铁水预脱磷。设计了马赫数为1.9、氧枪流量为14500m3/h的4孔脱磷氧枪,利用Fluent软件模拟了脱磷氧枪的速度场、温度场和密度场等分布。模拟发现：4孔脱磷氧枪在枪位为1.5m时,射流速度约为115m/s,当射流速度为100m/s时,最大射流半径为0.28m。在此基础上,将脱磷氧枪用于120t脱磷专用转炉的生产过程,取得了良好的冶炼效果：可控制脱磷终点温度为1370℃左右;转炉终点碳的质量分数大于2.8%时能满足脱碳炉热量要求;半钢磷的质量分数平均可达到0.018%,平均脱磷率可达到79.2%。与传统单渣工艺相比,采用此工艺不仅能降低炼钢终点磷含量,也能保证脱磷的稳定性。     

转炉氧枪自锁装置的改造

分析了氧枪坠落事故的根本原因.经周密计算,自行设计了氧枪自锁装置.该装置投资少,安全性高,已成功防止氧枪坠炉事故的发生.     

转炉氧枪设备的防坠落装置

针对转炉氧枪传动设备现有的防坠落装置存在的问题,分析了其结构形式特点和失效原因,提出一种全新型防坠落装置.从结构原理、特点、自锁条件、可靠性、合理性、加工、安装工艺性和制动后的拆卸性能等方面进行了较详细论述.     

提高转炉氧枪使用寿命研究

本文研究了喷头变形、喷头漏水和氧枪枪身粘钢对氧枪使用寿命的影响,并且对产生这三种因素的具体原因进行了分析。结果表明通过采取优化喷头相关参数,建立“低温低硅、中温中硅、高温高硅、低温高硅、高温低硅、高生铁块比和高铁水比”七种操作模式等措施,使得氧枪寿命提高了141炉,钢铁料消耗降低了4Kg/t钢,喷溅渣数量降低了3Kg/t钢,氧气消耗降低了1.9m3/t钢,石灰消耗降低了5Kg/t钢,转炉脱磷率提高了8%,转炉脱硫率提高了4%。     

300t 顶底复吹转炉氧枪枪位的水模型研究和应用

研究了300t顶底复吹转炉1:10几何相似比的水模型顶枪枪位（150~230mm）和流量（44~48m³/h）对钢液混匀时间的影响。模拟结果得出,最佳枪位为170mm,最佳流量为45m³/h。钢厂300t顶底复吹转炉应用结果表明,顶吹流量60000m³/h和底吹流量1000m³/h时,当顶枪枪位由1900mm改进为1700mm时,碳氧积平均值由原来的27.94降为23.49,提高了转炉内熔池的搅拌效果,吹炼时间由原15.8min降低至15.5min,降低了生产成本。