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Jet Behavior and Metallurgical Performance of Innovated Double-Parameter Oxygen Lance in BOF 被引量:8
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作者 YUAN Zhang-fu YANG Xiao +3 位作者 LU Zhi-xing HUANG Jiang-ning PAN Yi-fang MA En-xiang 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第3期1-5,41,共6页
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 ... 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 inde- xes show that the metallurgical performance was highly promoted by use of the double-parameter lance. 展开更多
关键词 oxygen lance jet behavior BOF metallurgical performance
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Simulation of three-phase flow and lance height effect on the cavity shape 被引量:2
2
作者 Kai Dong Rong Zhu +1 位作者 Wei Gao Fu-hai Liu 《International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第6期523-530,共8页
A three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model was developed to simulate a 150-t top-blown converter. The ef-fect of different lance heights on the cavity shape was investigated using the volume of flu... A three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model was developed to simulate a 150-t top-blown converter. The ef-fect of different lance heights on the cavity shape was investigated using the volume of fluid (VOF) method. Numerical simulation results can reflect the actual molten bath surface waves impinged by the supersonic oxygen jets. With increasing lance height, the cavity depth de-creases, and the cavity area, varying like a parabola, increases and then decreases. The cavity area maximizes at the lance height of 1.3 m. Under the three different lance heights simulated in this study, all of the largest impact velocities at the molten bath surface are between 50 m/s and 100 m/s. 展开更多
关键词 metallurgical furnaces basic oxygen converters lance height cavity shape computational fluid dynamics computer simulation
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Numerical Simulation of Decarburization in a Top-Blown Basic Oxygen Furnace 被引量:1
3
作者 Miguel A. Barron Dulce Y. Medina Isaias Hilerio 《Modeling and Numerical Simulation of Material Science》 2014年第3期94-103,共10页
An improved mathematical model to describe the decarburization process in basic oxygen furnaces for steelmaking is presented in this work. This model takes into account those factors or parameters that determine the b... An improved mathematical model to describe the decarburization process in basic oxygen furnaces for steelmaking is presented in this work. This model takes into account those factors or parameters that determine the bath-oxygen impact area, such as the cavity depth, the lance height, the number of nozzles and the nozzles diameter. In the thermal issue, the model includes the targeted carbon content and temperature. The model is numerically solved, and is validated using reported data plant. The oxygen flow rate and the lance height are varied in the numerical simulations to study their effect on the carbon content and decarburization rate. 展开更多
关键词 Basic oxygen FURNACE Carbon Content DECARBURIZATION lance HEIGHT Numerical Simulation oxygen Flow Rate oxygen STEELMAKING
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SPA-H钢转炉快速脱碳冶炼生产实践
4
作者 刘博 李超 +4 位作者 殷东明 黄岩 崔福祥 李文博 裴晓华 《鞍钢技术》 CAS 2024年第2期58-61,共4页
根据SPA-H钢成分特点,通过理论分析认为,该钢种具有快速脱碳的条件。采取优化供氧流量和压力,降低平均枪位,改善造渣制度,优化底吹系统等措施后,该钢种冶炼时间平均降低0.6 min,提高了转炉作业效率。
关键词 SPA-H钢 转炉 脱碳 冶炼时间 供氧制度 枪位
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100 t转炉五孔氧枪喷头设计与应用
5
作者 李双武 张朝发 +1 位作者 冯涛 刘爱国 《冶金能源》 北大核心 2024年第2期36-39,共4页
针对低硅铁水冶炼存在的化渣效果差、氧枪粘渣粘钢严重的问题,根据可压缩流体理论及射流与熔池作用原理设计开发了五孔氧枪喷头,主要工艺参数为:喷孔夹角13°,Ma 2.0,喉口直径36.8 mm,出口直径47.8 mm,设计氧气压力0.80 MPa,设计供... 针对低硅铁水冶炼存在的化渣效果差、氧枪粘渣粘钢严重的问题,根据可压缩流体理论及射流与熔池作用原理设计开发了五孔氧枪喷头,主要工艺参数为:喷孔夹角13°,Ma 2.0,喉口直径36.8 mm,出口直径47.8 mm,设计氧气压力0.80 MPa,设计供氧强度3.8 m~3/(min·t)。氧枪枪位控制在1.3~1.9 m,熔池冲击深度、冲击面积和混匀时间均在合理范围内。生产实践表明,使用五孔喷头吹氧时间缩短0.5 min、氧气消耗降低1.1 m~3/t,脱磷率提高4.1个百分点,终渣FeO含量降低1.2个百分点,一次拉碳出钢率提高1.7个百分点,基本解决转炉低硅铁水冶炼存在的问题,转炉技术指标明显改善。 展开更多
关键词 转炉 氧枪 五孔喷头 设计 应用
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120 t转炉热态渣循环利用工艺研究
6
作者 栾文林 刘志远 +5 位作者 王重君 么敬文 郭文斌 刘涛 张俊海 张云鹏 《宽厚板》 2024年第2期18-22,共5页
唐山中厚板材有限公司为提高转炉热态渣的利用率,对转炉冶炼过程炉渣产生机理进行分析,探索热态渣循环利用的途径。试验全留渣双渣法,即第一炉按原单渣法冶炼出钢和不倒渣溅渣护炉,根据铁水硅含量将数据固化在模型中,保证终点二元碱度... 唐山中厚板材有限公司为提高转炉热态渣的利用率,对转炉冶炼过程炉渣产生机理进行分析,探索热态渣循环利用的途径。试验全留渣双渣法,即第一炉按原单渣法冶炼出钢和不倒渣溅渣护炉,根据铁水硅含量将数据固化在模型中,保证终点二元碱度控制在3.5~3.8,第二炉加入废钢和铁水进行双渣冶炼,出钢后倒出40%~50%炉渣再溅渣护炉,完成一组正常的冶炼。同时,通过优化副枪自动炼钢模型、增强转炉底吹强度、改造双渣氧枪等措施,保证第一炉碱度控制在3.0以上,实现循环渣造渣方法的自动控制。实施热态渣循环利用后,渣中FeO含量降低2.1%,钢铁料消耗降低4.355 kg/t,稳定了低P高端品种钢的生产工艺,提高命中率22.5%。 展开更多
关键词 转炉 循环渣 氧枪 底吹强度 炉渣碱度 溅渣护炉
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高炉富氧鼓风技术发展现状简析
7
作者 徐润生 赵鹏 +1 位作者 张建良 叶涟 《炼铁》 CAS 北大核心 2024年第1期6-11,共6页
高炉富氧鼓风技术取得了明显进展,如新型氧煤枪、SIP等先进高比例富氧技术的推广应用,而面临的难题主要是,高比例富氧后,高炉呈现“上冷下热”和边沿气流发展等状况,影响高炉稳定顺行。2020年,新疆八钢开启氧气高炉冶炼实践,第一阶段实... 高炉富氧鼓风技术取得了明显进展,如新型氧煤枪、SIP等先进高比例富氧技术的推广应用,而面临的难题主要是,高比例富氧后,高炉呈现“上冷下热”和边沿气流发展等状况,影响高炉稳定顺行。2020年,新疆八钢开启氧气高炉冶炼实践,第一阶段实现35%高富氧冶炼目标,第二阶段试验将引入欧冶炉CO_(2)脱除后的煤气,打通煤气循环的工艺流程,实现50%的超高富氧技术突破。展望未来,高炉发展方向是富氧率、喷煤量不断提高,并逐渐步人高富氧大喷煤的背景中,最终走向全氧高炉冶炼。 展开更多
关键词 高炉 富氧鼓风 富氧率 氧煤枪 序列脉冲喷吹技术
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120t顶吹CO_(2)-O_(2)转炉氧枪二次燃烧射流运动模式研究
8
作者 程钰 刘西峰 +5 位作者 刘福海 冯超 李大亮 宁志国 林瑞民 李俊旗 《冶金能源》 北大核心 2024年第4期9-14,共6页
文章运用Fulent软件,对基于120 t转炉设计超音速氧枪和二次燃烧氧枪(5孔交错式和8孔均布式)进行模拟计算,对比分析掺混10%CO_(2)后三种氧枪的射流速度分布特点和对熔池搅拌能力的影响。模拟结果表明:在L>0.57 m处,8孔均布式氧枪的主... 文章运用Fulent软件,对基于120 t转炉设计超音速氧枪和二次燃烧氧枪(5孔交错式和8孔均布式)进行模拟计算,对比分析掺混10%CO_(2)后三种氧枪的射流速度分布特点和对熔池搅拌能力的影响。模拟结果表明:在L>0.57 m处,8孔均布式氧枪的主氧射流速度略小于超音速氧枪的;在L<1.05 m处,由于副孔单孔流量较大,5孔交错式氧枪的主氧射流速度最大;在1.05 m<L<1.8 m处,5孔交错式氧枪的主氧射流速度最小。研究三种氧枪的搅拌强度发现1.45 m处为最佳枪位,在该枪位下,冲击面积大小排序为8孔均布式氧枪>超音速氧枪>5孔交错式氧枪,冲击深度大小排序为8孔均布式氧枪>5孔交错式氧枪>超音速氧枪,8孔均布式氧枪的冲击深度和冲击面积均最大,对熔池冲击能力最强。 展开更多
关键词 转炉 二次燃烧氧枪 CO_(2) 数值模拟
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多枪顶吹连续吹炼炉氧枪参数优化数值模拟研究
9
作者 于海波 罗劲松 +6 位作者 邓戈 朱鹏春 胡一平 黄浩宸 李文杰 王仕博 胡建杭 《绿色矿冶》 2024年第5期45-52,共8页
随着铜冶炼技术的快速发展,多枪顶吹连续吹炼技术被应用和逐渐推广。采用计算流体学方法对吹炼炉内气-渣-粗铜三相混合特性进行了数值模拟,研究了炉型、喷枪数量、枪位、氧枪直径和喷枪间距对炉内搅拌强度和搅拌死区的影响。研究表明,... 随着铜冶炼技术的快速发展,多枪顶吹连续吹炼技术被应用和逐渐推广。采用计算流体学方法对吹炼炉内气-渣-粗铜三相混合特性进行了数值模拟,研究了炉型、喷枪数量、枪位、氧枪直径和喷枪间距对炉内搅拌强度和搅拌死区的影响。研究表明,椭圆形炉体熔池流动死区和相对静态区域相较于圆形炉体分别缩小了17.1%和27.8%;喷枪数量由6支增加至8支时,炉内搅拌死区由90.6%降低至63.7%;枪位由0.3 m降低至0.2 m时,搅拌死区占比由63.7%降低至34.7%;氧枪直径76 mm/氧枪间距600 mm工况条件下,顶吹炉具有较好的搅动能力和较低的喷溅强度,过大的氧枪直径和氧枪间距会提升熔渣的喷溅强度,不利于工业实际生产。 展开更多
关键词 铜冶炼 多枪顶吹连续吹炼 氧枪 火法冶炼 CFD
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挡水板结构对转炉氧枪喷头冷却效果的研究
10
作者 朱琳 刘启昌 +2 位作者 刘广强 李俊男 王振西 《冶金能源》 北大核心 2024年第1期25-28,36,共5页
明确氧枪喷头的表面温度以及氧枪喷头内的水冷特性对于改进氧枪的水冷效果至关重要,然而炉内的高温恶劣环境导致常规实验测定水冷效果困难。研究采用数值模拟对三种不同结构的挡水板建立模型,重点分析挡水板结构对喷头端面温度、水冷道... 明确氧枪喷头的表面温度以及氧枪喷头内的水冷特性对于改进氧枪的水冷效果至关重要,然而炉内的高温恶劣环境导致常规实验测定水冷效果困难。研究采用数值模拟对三种不同结构的挡水板建立模型,重点分析挡水板结构对喷头端面温度、水冷道内流场和冷却水换热量等影响。结果发现:挡水板包围喷孔且末端长度长于喷孔30 mm能够有效降低喷头端面的最高温度,减小端面高温区面积。采用文中方案Ⅲ设计挡水板的换热量较方案Ⅰ和方案Ⅱ分别提高了25040和7060 kW。 展开更多
关键词 氧枪水冷 挡水板 换热量 数值模拟
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120 t转炉顶底复吹过程多相流数值模拟研究
11
作者 罗康 辛同泽 +3 位作者 魏代春 王栋 王峥 王敏 《炼钢》 CAS 北大核心 2024年第5期29-37,共9页
以120 t五孔氧枪顶底复吹转炉为原型,基于Fluent数值模拟,对多组不同氧枪枪位与底吹气体流量方案进行建模计算,分析了五孔喷头顶吹超音速射流行为,以及不同方案下熔池冲击面积及冲击深度的变化规律。模拟结果与前人实测结果吻合,证明了... 以120 t五孔氧枪顶底复吹转炉为原型,基于Fluent数值模拟,对多组不同氧枪枪位与底吹气体流量方案进行建模计算,分析了五孔喷头顶吹超音速射流行为,以及不同方案下熔池冲击面积及冲击深度的变化规律。模拟结果与前人实测结果吻合,证明了模拟的准确性。模拟结果表明,由于顶底复吹作用,速度集中在钢液面附近,顶吹和底吹气流周围的区域钢液流速变慢;随着氧枪高度不断升高,冲击深度逐渐减小,冲击面积先增大后减小;当氧枪高度1.8 m时熔池冲击面积最大,单孔底吹流量为60 m^(3)/h,底吹效果最好。 展开更多
关键词 五孔氧枪 顶底复吹 数值模拟 冲击面积 冲击深度
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多角度耦合下120t转炉用旋流氧枪的射流行为研究
12
作者 马浩然 刘广强 +2 位作者 王玺 刘坤 杨瑀 《云南冶金》 2024年第1期70-79,共10页
针对多角度耦合影响下的旋流氧枪复杂射流行为仍然不明确的问题,采用数值模拟的方法对120 t转炉用五孔旋流氧枪进行射流特性研究,结果表明:旋流角对射流超音速区长度的影响大于倾斜角;倾斜角越大,氧气流股射流速度衰减越快;旋流角和倾... 针对多角度耦合影响下的旋流氧枪复杂射流行为仍然不明确的问题,采用数值模拟的方法对120 t转炉用五孔旋流氧枪进行射流特性研究,结果表明:旋流角对射流超音速区长度的影响大于倾斜角;倾斜角越大,氧气流股射流速度衰减越快;旋流角和倾斜角的增加都会使射流湍动能流率变大;有效冲击面积随倾斜角的增大而增大,并在倾斜角14°,旋流角10°时达到峰值。基于研究结果建立了120 t转炉用旋流氧枪有效冲击面积与倾斜角和旋流角的归一化数学模型。 展开更多
关键词 旋流氧枪 数值模拟 冲击特性 搅拌强度
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120 t转炉用双马赫数氧枪喷头射流特性研究
13
作者 杨瑀 刘广强 +3 位作者 韩鹏 刘坤 马浩然 曹志众 《江西冶金》 2024年第1期17-24,共8页
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1.9... 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。 展开更多
关键词 转炉炼钢 双马赫数氧枪 射流特性 数值模拟
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转炉氧枪插入孔氮气密封改造及应用
14
作者 周雅平 赵小龙 +1 位作者 项晓梅 海英 《包钢科技》 2024年第1期79-83,共5页
文章针对转炉气化冷却烟道氧枪口氮气密封经常出现烟气外溢、火焰上窜等现象,采用无限空间淹没紊流射流理论及双孔射流的振荡主频特性试验对氧枪插入孔密封装置进行了重新设计。新氮封装置采用腔体密封设计,氮封座上设双排斜孔,结合理... 文章针对转炉气化冷却烟道氧枪口氮气密封经常出现烟气外溢、火焰上窜等现象,采用无限空间淹没紊流射流理论及双孔射流的振荡主频特性试验对氧枪插入孔密封装置进行了重新设计。新氮封装置采用腔体密封设计,氮封座上设双排斜孔,结合理论计算,合理设计孔径及斜孔角度。新氮封装置应用于包钢炼钢厂新1#转炉,应用过程中减少了氧枪口吹炼过程中的“冒烟”现象,减少了操作人员清理和更换氮封帽频次,提高了煤气的回收量。工程应用表明改造后的密封装置具有设计合理、设备简单、运行安全等优点。 展开更多
关键词 转炉 氧枪氮封 氮气
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高速氧枪富氧燃烧结构参数仿真研究
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作者 赵俣 张天赋 +1 位作者 马光宇 刘常鹏 《冶金能源》 北大核心 2024年第6期59-64,共6页
为了进一步优化高速氧枪富氧燃烧效果,以大功率烧嘴试验炉加装高速氧枪为研究对象,使用ANSYS软件建立试验炉数值仿真模型。通过对氧枪直径、安装间距、入射角度以及富氧浓度进行多目标优化仿真分析,得出高速氧枪最优结构参数:氧枪直径17... 为了进一步优化高速氧枪富氧燃烧效果,以大功率烧嘴试验炉加装高速氧枪为研究对象,使用ANSYS软件建立试验炉数值仿真模型。通过对氧枪直径、安装间距、入射角度以及富氧浓度进行多目标优化仿真分析,得出高速氧枪最优结构参数:氧枪直径17 mm、安装间距200 mm、入射角度90°、富氧浓度35%。研究结果可为鞍钢轧钢加热炉富氧燃烧改造提供理论依据。 展开更多
关键词 高速氧枪 富氧燃烧 温度偏斜率 氧枪直径 安装间距 入射角度 富氧浓度
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转炉氧枪动态控制技术研究与应用
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作者 王念欣 曾晖 +2 位作者 栾吉益 陈万福 王成镇 《山东冶金》 CAS 2024年第5期52-53,56,共3页
通过历史炉次相关信息条件的数据采集,建立历史数据库,然后按照相同或相近的原则进行分类,得出氧枪枪位高度控制曲线各类二级数据库,拟合处理后得到出对应条件下的氧枪吹炼枪位动态控制曲线,实现了氧枪吹炼枪位的自动控制,有效避免了吹... 通过历史炉次相关信息条件的数据采集,建立历史数据库,然后按照相同或相近的原则进行分类,得出氧枪枪位高度控制曲线各类二级数据库,拟合处理后得到出对应条件下的氧枪吹炼枪位动态控制曲线,实现了氧枪吹炼枪位的自动控制,有效避免了吹炼过程中由于枪位控制不当而引发的“喷溅”或“返干”现象,保证了吹炼过程的平稳运行,提高了生产效率和金属收得率。 展开更多
关键词 炼钢转炉 氧枪 枪位 动态控制 拟合曲线
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水钢1350 m^(3)高炉长期休风复风铁口预埋氧枪操作实践
17
作者 吕春龙 曾水根 +3 位作者 何会新 陈向国 李先祥 彭勇 《水钢科技》 2024年第2期34-37,共4页
高炉长期休风复风或停炉开炉时对铁口预埋氧枪是为了快速加热炉缸,烧开铁口上方“隔断层”,使渣铁受热后快速流出,加快高炉恢复进程。本文对水钢3号高炉长期休风开炉铁口预埋氧枪操作进行了总结,主要从氧枪的制作、安装及使用过程总结... 高炉长期休风复风或停炉开炉时对铁口预埋氧枪是为了快速加热炉缸,烧开铁口上方“隔断层”,使渣铁受热后快速流出,加快高炉恢复进程。本文对水钢3号高炉长期休风开炉铁口预埋氧枪操作进行了总结,主要从氧枪的制作、安装及使用过程总结操作经验。 展开更多
关键词 高炉 开炉 铁口 氧枪
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本钢板材炼钢厂氧枪喷头工作参数分析
18
作者 张弘弼 薛长江 王子铮 《冶金信息导刊》 2024年第2期26-29,49,共5页
氧枪是氧气转炉中的最重要工艺设备之一,其性能特征直接影响到冶炼效果和吹炼时间,从而影响最终的钢材性能和钢产量。氧枪通过氧气射流流股与熔池的相互作用来实现吹炼交互,这种作用取决于氧气射流达到熔池表面时的速度大小和其冲击面... 氧枪是氧气转炉中的最重要工艺设备之一,其性能特征直接影响到冶炼效果和吹炼时间,从而影响最终的钢材性能和钢产量。氧枪通过氧气射流流股与熔池的相互作用来实现吹炼交互,这种作用取决于氧气射流达到熔池表面时的速度大小和其冲击面积、冲击深度,因此优化氧枪喷头的工艺参数和合理的结构设计非常重要。通过对本钢板材炼钢厂的氧枪喷头工作参数进行计算,结合现场的实际工况,得出最适合本钢的操作模式。 展开更多
关键词 氧枪喷头 冲击深度 冲击面积 供氧流量
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转炉氧枪快换接头快接方式的优化
19
作者 郭伟 《包钢科技》 2024年第2期74-77,共4页
文章对氧枪快换接头的配合公差、倒角结构以及接头和介质接管之间的软连接形式等进行了详细分析,依据分析结果并结合现场的实际情况,改进了氧枪快换接头与介质接管之间的配合尺寸、倒角长度、配合面的表面粗糙度以及补偿器的连接形式等... 文章对氧枪快换接头的配合公差、倒角结构以及接头和介质接管之间的软连接形式等进行了详细分析,依据分析结果并结合现场的实际情况,改进了氧枪快换接头与介质接管之间的配合尺寸、倒角长度、配合面的表面粗糙度以及补偿器的连接形式等。在不影响氧枪原有使用功能的前提下,实现了240 t转炉氧枪快速更换,缩短了氧枪更换时间,降低了工人的劳动强度,同时保证了作业人员的安全。 展开更多
关键词 转炉氧枪 配合公差 快速更换
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柳钢120 t转炉氧枪优化及应用
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作者 何汉 蒙超祥 陈利 《冶金信息导刊》 2024年第5期34-37,53,共5页
从生产工艺管理、氧枪铜头材质选型、水冷系统、吹炼工艺等方面分析柳钢120 t转炉氧枪铜头寿命低的原因,通过采用锻造铜头,氧枪快换改造,优化喷头参数,结合原材料匹配不同的吹炼模型,规范开吹工艺操作等管理和技术措施,氧枪铜头寿命提... 从生产工艺管理、氧枪铜头材质选型、水冷系统、吹炼工艺等方面分析柳钢120 t转炉氧枪铜头寿命低的原因,通过采用锻造铜头,氧枪快换改造,优化喷头参数,结合原材料匹配不同的吹炼模型,规范开吹工艺操作等管理和技术措施,氧枪铜头寿命提高到了479炉,同时经济指标有所改善,氧耗降低了1.09 m^(3)/(t·min),脱磷率、石灰消耗、熔剂耗稳定,冶炼时间缩短约80 s,终渣TFe下降1.2%。 展开更多
关键词 转炉 氧枪 铜头 寿命 快换 锻造铜头
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