转炉氧枪喷头工艺参数的优化与改进

唐钢一钢氧枪的供氧强度偏大、冶炼过程不易控制，并且氧枪的结构和材质不太合理，容易发生回火的现象。通过对转炉氧枪喷头工艺参数进行了优化与改进，氧枪成渣速度快，吹炼枪位波动范围小，控制平稳，纯吹时间控制合理，并且提高了氧枪安全性能。     

在转炉氧枪系统中增设调枪和对中装置的实验

介绍了马钢第一炼钢厂针对现场作业空间小，环境条件差，更换氧枪时调整氧枪对中垂直度极为困难的情况，为降低工人的劳动强度，提升炼钢生产的产能，在转炉氧枪系统增设调枪和对中装置后，使更换氧枪的速度大大增加。     

210t转炉双马赫数氧枪超音速射流特性模拟与应用

针对某厂210 t转炉吹炼过程存在的氧枪喷头寿命低、喷溅严重、吹炼时间长、终点过氧化等问题，提出一种具备双马赫数的5孔拉瓦尔氧枪喷头优化设计方案，并通过建立计算流体动力学模型(CFD)对不同设计参数的氧枪喷头的超音速射流特性进行研究。基于氧枪喷头超音速射流速度、动压以及湍动能分布规律数值模拟结果，综合考虑转炉熔池搅拌控制要求，最终确定采用“中心拉瓦尔管Ma=2.0外围拉瓦尔管Ma=1.8、偏转角12°”设计方案。优选的双马赫数氧枪喷头在210 t转炉应用后，喷头寿命较传统单马赫数喷头提高10.42%,纯吹炼时间缩短10.87%,终点钢水O质量分数降低9.56%,终点炉渣TFe质量分数降低20.21%。     

两种氧枪喷头射流行为的数值模拟

对80 t转炉四孔氧枪进行实验室的数值模拟研究,通过对比两种不同参数的氧枪射流以及对熔池的作用效果,得出OL-M2氧枪比OL-M1氧枪的最大射流半径提高6.7%,冲击深度降低4.5%,熔池作用面积提高3.3%。为保证氧枪能处于良好的作用条件,给出了氧枪合理的操作压力和枪位控制区间。通过对熔池混匀时间的模拟,得出OL-M2氧枪下的平均混匀时间比OL-M1氧枪下的混匀时间缩短48 s,使用OL-M2氧枪相比使用OL-M1氧枪对熔池的搅拌效果更好,这有利于促进冶炼前期脱磷反应的传质进行。     

150t脱碳转炉氧枪结构模拟优化

采用数值模拟方法，对150 t脱碳转炉顶吹氧枪射流流动特性进行了模拟研究，以提高氧枪冲击搅拌能力，强化其冶金使用效果。为满足承德钒钛脱碳转炉的实际冶炼要求，设计了三种氧枪结构，通过对比优化前后氧枪的熔池流场分布特性及冶炼指标，确认优化后提钒氧枪结构参数。研究表明，相较优化前氧枪，选用设计马赫数为2.02的优化后氧枪，熔池平均流动速度提高39.2%,冲击直径提高2.8%,冲击深度提高12.9%。为确认数值模拟研究结果的可靠性，共进行了1 542炉次工业试验，结果表明优化后氧枪，在相同冶炼条件下，平均冶炼时间及终点碳氧积分别减小0.2 min及0.000 5,总渣料消耗节约6.6%。     

低氧压大流量氧枪的研究与应用

莱钢炼钢厂通过对低氧压、大流量氧枪的研究设计应用，使供氧时间明显缩短，氧枪寿命等指标大幅度提高，极大的提高了转炉作业率，为进一步提高钢产量奠定了坚实的的基础。     

120 t转炉用双马赫数氧枪喷头射流特性研究

针对转炉吹炼过程中传统氧枪寿命短、喷溅黏枪烧枪、吹炼时间长等问题,设计了一款双马赫数氧枪,在传统氧枪喷头上增设中心孔。利用数值仿真建立数学模型,分析不同马赫数的超音速射流特性。结果表明,设计的3种方案中,当中心孔马赫数为1.98、外围孔马赫数为2.08时,可以获得更好的吹炼效果。双马赫数氧枪较传统氧枪在有效冲击面积上更具优势,中心孔可以抵消传统周边5孔布置引起的枪下负压区,从而减少黏枪概率,双马赫数氧枪在提高喷头寿命和增强吹炼的稳定性方面具有优势。     

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。     

339氧枪与435氧枪提钒效果分析

通过３３９氧枪与４３５氧枪提钒效果对比分析，３３９氧枪的提钒效果优于４３５氧枪，特别是铁水钒的回收率提高了０．０１６％；３３９氧枪完全可以取代４３５氧枪作为转提钒的专用氧枪。     

21Ot转炉五孔氧枪喷头的研制及应用

包钢薄板厂为改善氧枪使用效果，采用新研制的国产五孔铸造氧枪喷头。与原美国氧枪喷头及国产四孔氧枪喷头相比，化渣情况明显改善，冶炼过程中喷溅减少，脱磷率提高，供氧时间缩短，综合效益显著。     

济钢120t转炉倒锥度氧枪的研制与应用

为解决直筒氧枪粘钢难处理、氧枪寿命低的问题,研制开发出了下部中管和外管同时采用倒锥度的倒锥度氧枪。应用表明,该氧枪枪体冷却效果好,粘渣能自动掉落,粘钢容易处理,平均枪龄可达312炉。     

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。     

第二炼钢厂转炉氧枪改进及应用

第二炼钢厂使用原有3孔氧枪时,供氧强度较低,供氧时间较长,供氧过程易粘钢,溅渣时,氧枪喷出孔与氧枪中心线夹角偏小,影响起渣角度导致炉渣在炉衬上分布不均匀,容易引起涨炉底.通过将原有3孔氧枪改进为4孔氧枪后,提高了供氧强度,缩短了冶炼时间,获得了良好的溅渣效果.     

电弧炉炼钢用氧枪

电弧炉炼钢用氧枪分为吹氧助熔用氧枪 (氧燃喷枪 )和吹氧烧碳用氧枪两类。氧燃喷枪又分氧—油喷枪、氧—天然气喷枪和氧—煤喷枪 ;吹氧烧碳用氧枪又分为分体式水冷氧枪、复合式水冷氧枪。详细介绍了各类氧枪的结构及安装方式。     

转炉炼钢用氧枪快换装置和大锥度氧枪的应用

为了实现快速炼钢,降低工人的劳动强度,氧枪快换和大锥度氧枪的应用是炼钢厂发展的必然选择。文章详细介绍了氧枪快换和大锥度氧枪的结构、性能及特点,以及在鞍钢260t转炉实际使用的情况。     

100t转炉氧枪的优化设计

以水钢100t转炉氧枪为研究对象,利用氧枪设计经典理论,结合水钢生产工艺,通过设计计算研究得,水钢氧枪在提高转炉冶炼节奏,缩短供氧时间,提高供氧强度方面已不能满足生产的需要。为此,研究以氧枪设计经典理论为基础,紧密结合水钢生产实际,以氧枪设备参数设计为研究切入点,进行新氧枪的设计。并利用Fluent软件对氧枪射流流场及射流与熔池的作用情况进行了模拟验证。研究表明,氧枪参数即当喉口直径为36．8mm,出口直径为46．7mm时,满足生产的要求。     

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。     

Numerical simulation and application of oxygen lance in 120t BOF of PANSTEEL

In this study, the numerical simulations were carried out to analyse the structure of the oxygen lance nozzle, the flow conditions of oxygen and the flow status of molten steel in the converter. Through the quantitative comparison of the mixing time of the bath under different angles of oxygen lance nozzle, the angle parameter of the oxygen lance nozzle is finalised to be 16°. There are significant improvements on the industrial applications of optimised oxygen lance 536-16, in which the average time of early slag formed is decreased from 5.25 to 4.1 min, the rate of dephosphorisation is increased from 80.02 to 82.49%, the life of oxygen lance is raised from 428 heats to 800 heats, and all technical-and-economic indexes are improved.     

提高用氧技术的探讨

用氧技术不规范、供氧设备能力不足,喷头存在质量、设计问题,操作不合理等是影响氧枪枪龄的主要原因。通过制定合理的用氧制度、枪位制度、实施低碱度操作,重新设计氧枪喷头结构和贯彻精料方针等,枪龄由原57炉提高至203炉,年可降低成本900余万元。