二次燃烧氧枪在120 t复吹转炉的应用实践

结合120 t复吹转炉生产实际,设计了二次燃烧氧枪喷头参数,优化了转炉冶炼工艺制度。实践表明,与普通氧枪相比,应用二次燃烧氧枪吹炼可以缩短供氧时间约93 s,供氧效率提升10.6%,熔池钢水平均温度提升约18.527℃,废钢比提高1.3%,脱磷率提高1.5%,且对煤气回收几乎没有影响。

有关炼钢转炉二次燃烧氧枪技术的研究

相对于双流道二次燃烧氧枪,单流道二次燃烧氧枪的生产成本更低、构造简单、应用价值更高。通过分析可知,二次燃烧氧枪的枪位变动频率比普通氧枪更低、过程控制更加平稳,且能达到更好的化渣目的。本文在基于二次燃烧氧枪单转炉大废钢比条件下,研究得出:转炉终点钢水温度在1598℃时,废钢脱磷率可达92.9%,单转炉废钢比达到 41.6%,铁水消耗降至671 kg/t,该技术在规模化生产与应用中比较可行。但在实践中,需综合考虑转炉冶炼周期、废钢成本等各项因素,并在此基础上选取可行的单转炉废钢比。

转炉二次燃烧氧枪的开发与应用

本文介绍我国在开发转炉二次燃烧技术中所进行的基础理论研究和工业试验。总结了我国在二次燃烧氧枪的设计、制做及应用技术方面所取得的经验。指出了这项技术的应用前景。

转炉二次燃烧氧枪技术研究进展

转炉二次燃烧氧枪技术是一种可有效提高转炉废钢比的清洁热补偿技术。介绍了转炉二次燃烧氧枪的原理、分类及工业应用研究进展,并对二次燃烧氧枪技术进行了深入研究。研究结果表明,采用二次燃烧氧枪加补热剂的单转炉废钢比达到41.6%的条件下,可使转炉终点温度达到1598℃,脱磷率为92.9%;与双流道二次燃烧氧枪相比,单流道二次燃烧氧枪只需将普通氧枪喷头更换为二次燃烧氧枪喷头,无需对原有枪体进行改造,具有结构简单,投资少,见效快的优点,适合大生产推广应用。

二次燃烧氧枪喷头试验

转炉二次燃烧氧枪是在普通氧枪上增加副氧流孔的纯氧气用枪,它的用途是增加炉内CO的二次燃烧率来提高熔炼的废钢比。本文介绍了这种枪的关键部件——双流喷头的结构、枪的使用要点以及三支枪共吹炼271炉的吹炼结果。试验表明,多吃了废钢,枪的寿命提高了3～4倍,解决了沾枪的老大难问题,年经济效益达50万元以上。

120t顶吹CO_(2)-O_(2)转炉氧枪二次燃烧射流运动模式研究

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。

国内外转炉二次燃烧氧枪技术的应用

文中介绍了国内外转炉二次燃烧氧枪的分类、构造、操作工艺及技术发展。

250 t转炉二次燃烧氧枪射流特性

氧枪喷嘴的超音速射流特性对熔炼有重要影响。本工作结合某钢厂250 t转炉实际,运用Fluent软件建立三维模型,对比分析了周边5孔加中心单孔的普通氧枪与单流道二次燃烧氧枪的射流特性,通过VOF多相流模型对气-液-渣三相之间相互作用进行模拟研究,并开展了工业试验研究。结果表明,相比于普通氧枪,因一侧副孔流股快速汇入中心孔射流而使二次燃烧氧枪有更大的径向横截面积,且其中心孔射流速度大,故二次燃烧氧枪具有更大的冲击面积和冲击深度。通过气-液-渣三相模拟研究可知,由于表面波的传播,钢-渣-气的空腔剖面和界面保持不稳定,且随着时间的推移,炉壁处的渣层较为平静,表明无论是普通氧枪还是二次燃烧氧枪,都不存在冲刷炉壁现象。其中二次燃烧氧枪最大冲击直径和冲击深度为2461和358 mm,分别是普通氧枪的1.16倍和1.19倍。工业试验表明,与普通氧枪相比,二次燃烧氧枪可以提高熔池温度27.2℃,使供氧时间缩短78 s。

现代电炉强化供氧技术

提高电炉吨钢用氧量,是强化电炉冶炼、提高电炉效率最有效的手段之一。喷吹1Nm^3氧气相当于向炉内供给3～4kw·h电能。电炉炼钢中氧气产生的化学能在电炉能量输入中所占比例已达到30％以上。特别是电炉采用热装铁水后,化学能的比例达到总能量的40％以上,大量输入氧气已是现代电弧炉炼钢工艺的一个重要特点。先进电炉的用氧量已达到40～50Nm^3/t。

降低转炉铁水消耗研究与实践

通过提高炼钢生产效率、减少热量损失、降低转炉出钢温度等措施,150t转炉铁水消耗可以降低至880kg/t,继续降低转炉铁水消耗过程中暴露的钢水过吹、终点成分命中率低、渣中FeO偏高、炉衬侵蚀严重、氧枪寿命低等一系列问题。针对以上问题并结合唐钢公司第一钢轧厂的实际情况,开发了补热剂应用、二次燃烧氧枪、铁水包废钢预热等技术,通过新技术推广应用,铁水消耗降低至800kg/t以下,渣中FeO由26%降低至20%,氧枪寿命由120炉提高至170炉。