新型锥体氧枪在转炉炼钢中的应用
转炉炼钢氧枪控制

中 图分 类 号 : F l T 7
文 献 标 识 码 : A
文章 编 号 : 0 6 8 3 ( 0 0 1 0 3 — 3 10 — 97 2 1 )卜 0 1 0
Co v r e t em a i g Ox g n l nc o t o n e t r se l k n炼 钢 生 产过 程 中 , 枪 系统 的控 制 是 非 常 重 要 的一 个环 节 , 直接 影 响 转 炉 炼钢 生 产 的安 全 、 在 氧 它 高效及 钢 水质 量 。文章 主 要 阐述 了氧枪 横 移 小车 控 制 、 降控 制 、 力控 制 、 锁 条件 等 。 制 系统 的 软 件设 计采 用模 块 化 升 张 联 控
操 作 小 车左 右 行 走 ,小 车 停止 运 行 由机 旁操 作或 画 面 操
车 自动 停 止 。 只 能反 向操 作 ( 台小 车 的 限 位 有 两 个 , 且 每
冶炼 ,如 今转 炉 炼 钢生 产 的钢 铁 产量 已经 占到 世 界 钢铁 作 。 行 走过 程 中小 车碰 击 1作 限位 或 备 用位 限位 时 , 在 一 小 着转 炉 炼 钢 生 产 的安 全 、 高效 及 钢 水质 量 。 出现 设 备 故 整 体 运 行 时 , 台小 车碰 击 工 作 限位 时 , 一 台小 车 应 处 如 一 另 障 时操 作 错 误 或安 全 措施 不 利 , 可 能 发生 爆 炸 , 重 影 则 严 响 安全 生 产 。 因此 氧 枪 的 控制 是 非 常重 要 的生 产 环 节 。 于备 用 限位 )在 小 车 到达 工 作 位 , 经 位 置确 认 后 , 紧 。 并 锁 锁 紧装 置 , 氧枪 升 降操 作 才能 运 行 。 车 运 行 过 程 中 , 小 两 台小 车 的电 机 同时 驱 动 , 出现 电 机过 热 , 同 时封 锁 另 若 则
转炉氧枪喷头的设计与应用

转炉氧枪喷头的设计与应用本文阐述了转炉氧枪喷头重要参数的设计和选取,并在实际运用过程中对转炉生产的重要工艺参数进行统计分析,从而得出合理的氧枪喷头参数设计和选取可以实现优越的转炉冶炼效果。
标签:转炉;氧枪;喷头;设计氧枪是转炉炼钢中的关键设备,氧枪喷头各个参数的设计选取、精细加工和最佳的操作控制是实现转炉炼钢高效平稳吹炼的必要条件[1]。
1 氧枪喷头的设计原则氧枪喷头的主要作用是通过喷射的氧气射流对熔池的搅拌和与熔池的反应来合理控制转炉钢液中的乳化及泡沫现象,得到合适的渣中(FeO)含量,促进石灰的快速融化,得到合适的碱度,实现转炉脱碳、升温、去磷的目的。
1.1 氧槍喷头的设计原则(1)通过氧枪喷头参数的合理设计,在转炉冶炼过程中得到合适的冲击深度和冲击面积,從而实现转炉冶炼的效果和目的。
(2)氧枪喷头不仅要有良好的冶金效果,而且要在溅渣环节体现优越的性能[2]。
(3)与氧枪喷头参数相适应的枪位设计是保证氧气与钢、渣充分且均匀反应的重要保障,同时保证更好的降低转炉冶炼过程中氧气射流对炉衬造成的损坏。
(4)要具备足够高的喷头寿命,要保证氧气射流可以顺着氧枪的轴线不还产生负压区,同时避免湍流运动剧烈引起的负面影响。
1.2 氧枪喷头的喷孔数量与夹角的选取规则2 氧枪喷头设计方案实例2.1 锻压组合式氧枪喷头[3]设计参数2.2 氧枪喷头参数设计核算氧枪喷头使用氧压在超过设计氧压一定范围的情况下,可以发挥更好的作用。
所以在喷头设计中,设计供氧流量需低于实际供氧流量,在流量调节阀调整到实际使用流量时,氧枪喷头的使用压力自然会高于设计氧压。
据实际经验,使用氧压不超过设计氧压的130%,氧枪喷头可以达到更好的效果。
260吨转炉设计供氧流量按51000Nm3/h计算。
2.2.1 理论氧压值计算根据Ma=2.05,查等熵流表:P/ P0 =0.11823,由于炉膛压力略大于大气压力,取炉膛压力P为0.1041MPa,计算得出P0=0.88Mpa。
转炉炼钢氧枪枪位辅助控制的研究

算….最初主体及外 围设备的发展 , 现
在整个炼钢过程中, 氧枪是转炉炼钢的关键设 备, 它的主要作用是向熔池供氧和传氧.吹炼氧压和
氧枪枪位的高低对溶池的脱碳速度和炉渣中 FO含 e 量以及熔池温度有重大的影响 .氧枪枪位是一个非
o e ce td b sdo h a- mep st n na dt n,s c h ae mp rt edf rn eb te nteilt dote n rae ae nterl t oi o .I d i o e i i i i etew tr e eau ie c w e h e ult n t r e e n a n
t g p o e s s i OF se l k n r o a ge te tn e e d n n te l c o i o .T ee oe.i i o ot c o i r c se n B te n ma ig ae t r a xe td p n e t a e p s in h r fr o h n t t s f mp r i n a e t p p r o i o eo y e e n BO te k n .B ol ci gf l a a a d u ig t e V . p l ain s f a , o r e l p st n t x g n l s i F se lma i g y c l t e d d t sn h B 6 0 a p i t ot r y i h n a e n i n c o we
机绘制实 时枪位变化 曲线作为对枪位控制 的参考 曲线 .氧枪进 出水温差数据 可间接反 映炉 内的过程 温度 , 氧 绘制 枪进 出水 温差 曲线 , 有利于控 制过程 温度平稳上升 , 最终准确到达终点 目 温度 . 标 关键词 : 炉 ; 转 炼钢 ; 氧枪枪 位 ; 曲线 ; 控制
转炉炼钢生产中氧枪系统的自动控制
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(n e Mog l i inI o t . B o u 04 1 ,N i og o,C i ) Inr noaXn TC .Ld , at , 10 0 e M ngl hn i l a o a
Ab ta t T e l n y tm o t l sa v r mp r n e ik d r g t e c n etrs e kn rc s .t f cs drc y sr c : h a e s s _ e c nr ey i ot tk y l u i o v r t l ig p o e s I a e t i t oi a n n h e e ma el n t n yte s c r y a d e ce c f h rd c o b t lo te motns e u i .B s d o e c mbnn ete r i e o l e ui n f in yo ep o u t n, u s l t l a t o h t i t i a h e e q l y ae n t o iigt oy w t t h h h hh
氧枪 系统控 制包括 氧 枪运行 速度 、 位控 制 、 定 氧 枪动作 联锁 。在 冶 炼过 程 中 , 氧枪 的速度 控 制直 接 影响氧 枪 的定 位 精 度及 氧枪 运 行 的安 全 , 氧枪 定 而 位 的精度对 冶炼 不 同钢种 及冶 炼周期钢 水质 量有重 大 的影 响 。同时 , 氧枪 动 作 复 杂 的联 锁决 定 了冶炼 过程 的安 全。 因此 , 枪 系 统 的控 制 是炼 钢 生 产 中 氧
1 系统 选 型
选用 西 门 子 公 司 最 新 推 出 的 过 程 控 制 系 统 P S , 硬 件 主 控 制 站 采 用 A 46—2 P 远 程 I0 C7其 S1 D, / 采 用 E 2 0 1, 件 开 发 平 台 采 用 西 门 子 公 司 T 0 M[ 软 】
转炉吹氧自动控制在转炉炼钢中的研究和应用

4氧 气 压 力 调 节 阀后 压 力 ;一 气 流 量 调 节 阀 ;一 气 流 量 调 一 5氧 6氧
2 转 炉 吹 氧 自动 控 制 系统 具 体 实 施 方 式
以 A氧 枪 在 工 作 位 为 例 说 明 , 冶 炼 过 程 中 , 在 当 A氧枪支 路 切 断 阀 l 开 时 计 时 器 开 始 计 时 , 0打
2 氧气 流量 调节 阀后 手 阀 6 A氧 枪 支路 手 阀 9, , , B 氧 枪支 路手 阀 1 , 打 开状 态 , 3是 氧气 调 节 阀旁 通 手
阀1 2是关 闭 状态 。 当 A氧枪 降 到开 氧点 以下后 , B
Байду номын сангаас
氧 枪支 路切 断 阀 l 持 关 闭状 态 , 4维 打开 A 氧枪 支 路 切断 阀 1 , 过调节 氧气 压 力 调节 阀 3的开 度 和 0通 氧 气流量 调节 阀 5的开 度使供 氧气 流量 符合转 炉炼
钢 的工 艺要求 。
1 2 符 号说 明 .
制方 式不但 能 够提 高钢水 质量 而且 可 以缩短 冶炼 时 间 , 而提 高生 产 效 率 。 随着 银 山 型钢 炼 钢 厂 转 炉 进
二级 系统 的引 入 , 炉炼 钢 自动化 程度 的提 高 , 来 转 越 越需 要一种 适应 性 强 、 定 性 高 、 应 时 间 短 、 态 稳 响 稳
制 器的特 点 , 计 了一种 复合模 糊控 制 器 , 用 于 莱钢 10 t 炉吹 氧控 制 , 高 了控 制 精度 。 设 应 2 转 提
特 别是 采 用干 法除 尘工 艺时 , 能够 防止 因为 开吹 时氧 气 压 力不 稳 定造 成 的 点 火失 败 和静 电除
转炉炼钢的五大工艺制度

转炉炼钢的五大工艺制度引言:转炉炼钢是一种常见的冶炼工艺,通过炼钢炉中高温条件下的氧气吹吹炼,将铁水和废钢等原料加工成高质量的钢材。
为了提高炼钢效率和质量,转炉炼钢采用了多种工艺制度。
本文将介绍转炉炼钢的五大工艺制度,包括氧枪喷吹工艺、钢包倾吊工艺、渣氧平衡工艺、碱性炉温保护工艺和连续浇铸工艺。
一、氧枪喷吹工艺氧枪喷吹工艺是转炉炼钢的核心工艺之一。
该工艺通过氧气喷吹,使铁水中的杂质和不良元素在高温条件下被氧化和吹出,从而提高钢材的纯度和质量。
在氧枪喷吹工艺中,需要控制氧气的流量和喷吹位置,以确保各种元素的氧化速率和炉温的控制。
二、钢包倾吊工艺钢包倾吊工艺是转炉炼钢的关键环节之一。
在钢包倾吊过程中,将经过炼钢炉炼制的钢水倾倒到钢包中,然后再将钢包倾倒到连铸坑中进行连铸。
倾吊时需要注意钢水的温度控制和倾吊速度,以确保钢水的质量和均匀性。
三、渣氧平衡工艺渣氧平衡工艺是转炉炼钢中用于控制渣铁比和氧气利用率的重要工艺。
通过合理控制渣铁比,可以提高转炉炼钢的冶炼效率和钢材质量。
同时,通过优化氧气利用率,可以减少能耗和炼钢成本。
渣氧平衡工艺需要根据具体炼钢情况进行调整,以达到最佳的效果。
四、碱性炉温保护工艺转炉炼钢中的高温条件对炉衬的腐蚀和寿命造成了严重挑战。
为了保护炉衬,常采用碱性炉温保护工艺。
该工艺通过添加适量的碱性物质,形成一层保护性的渣膜,减少炉衬的腐蚀和磨损。
碱性炉温保护工艺的成功应用,延长了转炉炼钢炉衬的使用寿命,降低了生产成本。
五、连续浇铸工艺连续浇铸工艺是转炉炼钢生产线的最后一个环节,也是实现高效率生产和优质钢材的关键。
在连续浇铸中,将炼制好的钢水连续地注入到均质的结晶器中,并通过提拉辊、冷却器等设备进行快速冷却和连续成形。
这种工艺既提高了钢材的质量,又提高了生产效率,逐渐成为转炉炼钢的主流工艺。
结论:转炉炼钢的五大工艺制度,即氧枪喷吹工艺、钢包倾吊工艺、渣氧平衡工艺、碱性炉温保护工艺和连续浇铸工艺,共同构成了转炉炼钢生产线的关键环节。
转炉氧枪控制系统的设计应用

中编码器 及变 频器 的开 发应用 。
l 项 目的主 要 内容
1 1 转炉 氧枪 升降装 置概 述 .
本 转炉有 互为备 用 的两套 氧枪 升降装 置 ,当其
中一支 氧 枪 出现 故 障 或 烧 枪 时 ,立 即进 行 移 枪 操 作 ,用另一 支氧枪 进行 炼钢 。每 支氧枪 的驱 动系统 是独 立 的 ,而其 控制 系统公 用 。单支 氧枪 的结构示 意 简图见 图 1 。每套 系统 都是 由电磁 站 内的 P C控 L 制 变频器 ,再 由变频 器驱 动各 自的氧枪 升 降 电动 机 工 作 ,电动 机通 过 减 速 机 带 动 氧 枪 钢 丝绳 滚 筒 运 转 ,钢 丝绳牵 引着装 有氧 枪 的小 车 在 固定 的轨道 上
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莱 钢 科技
13 控 制思 路 .
20 0 8年 6月
同时反 馈力 矩 或 电流值 给 P C,与 电动机 同轴 的 编 L 码 器 和减 速机 上 的 凸轮 控 制 器 反 馈 氧枪 高度 信 号 ,
从 而 确保 氧枪 安全 运行 ,如 图 2 。
维普资讯
莱 钢科 技
第 3期 ( 总第 15期 ) 3
转炉 氧枪 控 制 系统 的设 计 应 用
郑文静 吴树涛 王 囡囡
(自动 化 部 )
摘 要 :介 绍 了转 炉氧枪 控制 系统 中利 用增 量 型编码 器定位 以及 变频调 速控 制氧枪 高低 速技 术的 开发
作者 简 介 :郑 文 静 ( 9 9一) 17 ,女 ,2 0 0 1年 7月毕 业 于 莱 钢 电 大 电
的优点就是在全功率范围内统一使用了相 同的控制 技 术 ,例如提 升机传 动 控制 ,启动 向导 , 自定 义编
氧枪设计规范

建崇盛氧枪基地发展民族工业山东崇盛冶金氧枪有限公司转炉炼钢整体(锥度)氧枪设计规范山东崇盛冶金氧枪有限公司氧枪研究所二零零八年七月监制1 山东崇盛冶金氧枪有限公司目录一前言二转炉炼钢整体氧枪设计规范(一)供氧管路的设计要求及标准(二)供水管路的设计要求及标准(三)整体氧枪枪体的设计要求综述三转炉炼钢整体锥度氧枪设计规范(一)锥度氧枪在炼钢中的优化应用及特点(二)供氧管路的设计要求及标准(三)供水管路的设计要求及标准(四)锥度管的加工工艺要求(五)整体锥度氧枪的设计要求综述四氧枪在使用过程中存在的问题及处理建议(一)炼钢用氧存在问题及处理建议(二)供水管路存在问题及处理建议五结语2 山东崇盛冶金氧枪有限公司转炉炼钢整体(锥度)氧枪设计规范一前言目前氧气炼钢已成为世界上生产钢的主要方法,我国已经基本上改变了50年代以平炉为主的产钢局面。
各大型钢厂几乎都采用LD转炉来生产炼钢,并且近来电炉用氧炼钢发展也十分迅速,因此用氧炼钢已经成为大势所趋!从开始采用用氧炼钢,我们就一直在寻求一种既能满足生产工艺要求,又能长期、安全、使用方便的供氧设备,国内许多研究人员和工程师都做出了不少的贡献。
然而由于吹炼生铁的成分各不相同,以及炼钢方法的不同,对喷氧设备的要求也就各不相同。
而我们山东崇盛冶金氧枪有限公司经过二十年的探索、研究、试验,依托雄厚的技术力量、丰富的制作经验,终于生产制作出转炉炼钢整体(锥度)氧枪,并已经广泛运用到各炼钢厂,与此同时我们崇盛公司也进一步提高了转炉炼钢整体(锥度)氧枪的设计水平,完善了制作工艺,成为国内转炉炼钢整体(锥度)氧枪行业中的龙头企业!氧枪是氧气顶吹转炉炼钢中的主要供氧设备。
氧枪在转炉、电炉及精炼炉内,受到高温炉气的辐射、对流以及传导等复杂的3 山东崇盛冶金氧枪有限公司热负荷,另外还有高温炉渣和喷溅的不断侵蚀,工作环境十分恶劣。
此外,氧枪在操作中经常会有3-10mm厚的结渣粘在枪体上而影响热交换,故氧枪枪体外层可以认为是由两层圆筒组成,氧枪体内有循环冷却水流动,外有高温炉气流动,因此氧枪可以认为是多层圆管复杂换热的典型,要保证氧枪的正常使用就必须要有合理的枪体结构,合理的循环水冷却。
氧枪作用及原理

• 单三式喷嘴是整个喷嘴只有一个收缩段和一个 喉口, 然后分成三个小直孔,这种喷嘴目前使 用的较少: 三喉式喷嘴的三个孔分别为三个拉 瓦尔型喷孔, 这种喷嘴目前使用的比较多, 三孔拉瓦尔型喷嘴具有操作平稳, 化渣快、 供氧强度大、喷溅少、 金属收得率高、 热效 稳定等优点, 但是比单孔喷嘴加工较难, 喷 嘴中心部位冷却强度较差, 若操作不当易粘 枪。
• 吹炼后期因脱碳减慢, 产生喷溅的威胁 较小, 这时的基本任务是要进一步调整好 炉渣的氧化性和流动性, 继续去除磷和硫, 准确控制终点。为此, 在过程化渣不太好 或中期炉渣 “返干” 较严重时,后期应首 先适当提枪化渣, 而在接近终点时, 再适 当降枪, 以加强熔池搅拌, 均匀熔池温度 和成分, 降低镇静钢和低碳钢的终渣 (FeO ) 含量, 提高金属和合金收得率并 减轻对炉衬的侵蚀。
在热模拟实验中, 将氧气射入1400℃ 的 CO室中, 在距喷孔10-20 个孔径处, 射流 温度达1300-1800℃ ;在距喷孔30-40 个孔 径处则达 2100-2300℃。显然, 这样的高 温是危及炉衬的。
• 应该指出, 在氧气射流与熔池相遇处, 按 非弹性体的碰撞进行研究, 射流的动能主 要消耗于非弹性碰撞的能量损失 (约占7080% ) 和克服浮力的能量损失(约占410% ) ; 用于搅动熔池的能量仅占20% 。 因此只靠氧射流约 20%的能量搅动熔池, 搅拌强度显然是不足的。因此,顶吹氧气 转炉熔池搅动的能量, 主要是由吹炼过程
• 转炉炉膛是一个复杂的高温多相体系, 喷吹入 炉内的氧气射流离开喷头后,由于炉内周围环境 性质变化, 使射流的特性也变得有些不能确定。 开吹时, 射流与熔池之间的炉内空间充满了热
气体, 主要是熔池内排出的CO和空气所组 成。但是在吹氧几分钟后就开始形成炉渣, 从熔池内排出的CO 气体速度也很快增大, 开始产生泡沫渣, 不久就把喷枪淹没了。 在这种情况下, 不可能在真实的转炉上直 接测定射流特性, 也无法找到合适的实验 方法来推测炉内的情况。同时, 喷吹入炉 膛的氧射流与炉内介质存在着温度差、 浓 度差和密度差, 还存在着反向流动的介质 和化学反应。因此, 炉膛内的氧气射流与
氧枪

氧枪(oxygen lance)将高压高纯度氧气以超音速速度吹入转炉内金属熔池上方,并带有高压水冷却保护系统的管状设备。
又叫贲枪。
它是氧气顶吹炼钢的重要设备。
在吹炼过程中,氧枪不但要承受火点2500℃左右的高温区的热辐射,还要承受钢和渣激烈的冲刷,工作条件十分恶劣。
因此氧枪要有牢固的金属结构和强水冷系统,以保证它能耐受高温、抗冲刷侵蚀和抵抗振动。
氧枪最先应用于平炉炼钢炉顶吹氧,1952年氧气顶吹转炉炼钢法问世,氧枪成为它的关键设备。
此后,氧枪的应用范围又扩大到电弧炉和钢包精炼炉等领域;功能也从单一喷吹氧气发展到兼能喷吹造渣粉剂、燃烧粉剂的复合氧枪以及具有二次燃烧功能的分流式或双流式多层氧枪。
基本结构氧枪的结构及性能在很大程度上决定着氧气炼钢的效果。
特别是对于顶吹氧气转炉炼钢过程,氧枪起着主导全局的作用。
它支配着氧气射流与熔池的接触面积、氧气射流的穿透深度、熔池的搅拌状态、元素的氧化程度、熔池的升温速度、渣中氧化铁含量等重要工艺因素,因而对化渣、喷溅、杂质的去除、转炉炼钢终点控制以及各项炼钢技术经济指标都起着重要作用。
氧枪由喷头、枪身和枪尾三部分构成(图1)。
喷头由工业纯铜制造,是氧枪的最重要的部分。
图2是几种喷头的结构,a、b、c为氧气转炉用喷头,高压氧(0.6~1.0MPa)由内管供入,在喷头处分流进入若干个先收缩后扩张的拉瓦尔型喷嘴,一般中小转炉采用3个喷嘴,称为三孔喷头,大炉子(100t以上)用4~6个喷嘴。
为了使炼钢产生的CO气在炉内燃烧成CO2(二次燃烧)的比例增大,需应用双流喷头或分流喷头。
双流喷头有利于主氧流和副氧流比值的调节,但要在枪身处增加一层副氧流道。
平炉和电弧炉所用喷头,氧气沿内管和中管间的空隙流入,喷嘴为直圆筒形,但孔数较多,而且和中心线的夹角也大得多。
枪身为3根(双流氧枪为4根)同心的无缝钢管,下端连接喷头,上头端和枪尾相连。
枪尾包括供氧、进水和排水支管及连接法兰和密封胶圈,通过枪尾和车间的氧气管网和高压水管网相连接。
转炉炼钢新工艺、新技术介绍

转炉炼钢新工艺、新技术介绍
随着钢铁产业的发展,转炉炼钢技术也在不断进步。
新工艺、新技术的引入,为转炉炼钢带来了更高的效率和更好的质量。
本文将对一些新工艺、新技术进行介绍。
1. 氧枪喷吹技术
氧枪喷吹技术是指将氧气通过喷嘴喷入转炉内,进一步提高加热效率,达到更快的炉温升高和更好的钢水质量。
此技术的好处在于可以实现氧气的精确控制,从而达到更高的生产效率和更高的质量水平。
2. 智能化控制系统
智能化控制系统是一种基于计算机技术的控制系统,能够更好地控制转炉炼钢过程。
该系统采用先进的传感器技术和控制算法,实现精确的控制和自动化操作。
这种技术的好处是可以大大减少人为干扰,提高生产效率,同时也可以提高生产质量。
3. 燃气净化系统
燃气净化系统是一种清洁能源技术,能够有效地减少排放物的产生。
该技术通过对燃气进行净化处理,去除其中的污染物,从而减少环境污染和对健康的危害。
此外,燃气净化系统还可以提高能源利用效率,降低生产成本。
4. 精准镁钙处理技术
精准镁钙处理技术是一种钢水处理技术,可以有效地改善钢水的性能。
该技术通过添加适量的镁和钙,可以促进钢水的凝固和晶粒细化,从而提高钢水的机械性能和耐腐蚀性能。
此技术的好处在于可以
满足不同品种钢的要求,提高钢水质量水平。
氧枪振动法化渣检测技术的开发与应用

1前 言
顶 吹 转 炉炼 钢 由于 具 有 反 应速 度 快 、 生产 效 率 高 、 原材 料 适应 性 强 、容 易 与连 铸 机 配 合 等 特 点 , 步成 为炼 钢 的主 要方 法 。转炉 炼钢 的关键 技 逐 术 之一 , 吹炼 过 程 通过 调 整 氧 枪枪 位 , 成 良好 是 形
定量评价转 炉化渣 效果、 减少喷溅返干 、 改善经济指标提供 了新思路 。 关键词 : 泡沫渣 ; 氧枪振动 ; 数据处理
E p ott n a dAp l ain o Vi rt nM eh do t eOx g nL l ea dS a o n x li i n pi t f b ai t o f h y e Rl n lgS u d ao c o o c Dee t c n lg tcs Te h oo y
炉 口安装 声 音 检 测 设备 的方 法 , 由声 音检 测 设备
检 测 氧气 流 噪 音 强度 ,并 以此 来判 断 炉渣 熔 化 状 态 。但 由于这 种 方法 属 于 间接 检 测 方法 , 存在 转 且
炉 烟 罩下 降及 炉 口积 渣 时 噪音 被 阻 断 不 能准 确 检
传感器 ,通过称 重仪表将钢 丝绳受力情况转换为
C agJ bo Ha h i, i u zn , uDog i hn n a , nZ ieWe G oeg D nme i j
( n e l kn n ol gfcoyo T n - n , r a g S a 6 0 0 2 ds ema iga drl n a tr f a gGa g Not T n - h 0 3 0 ) t i h n
检测 炉 渣 泡 沫化 状 态 的传 统 方 法 是 ,操 枪 工 根 据 炉 口火 焰 状 况 、 内发 出 的声 音 等 信 息 , 炉 凭经 验 判 断 炉渣 熔 化 状 况 , 操 枪工 经 验 不 足 , 新 很容 易 造 成炉渣 返 干 或严 重 喷溅 。 目前 , 分转 炉采 用在 部
氧枪在转炉炼钢中的作用

氧枪在转炉炼钢中的作用氧枪在转炉炼钢中起着重要的作用。
下面我将从多个角度来回答这个问题。
首先,氧枪是一种用于向转炉中喷吹氧气的装置。
在转炉炼钢过程中,氧枪通过喷吹高压氧气,能够对炉中的熔融金属进行氧化反应,从而实现炉内金属的脱碳、脱硫和除杂等作用。
这是因为氧气在高温下与熔融金属反应,形成氧化物,将其中的杂质元素氧化为气体或氧化物,使其从炉中排出,从而提高钢的纯度和质量。
其次,氧枪还可以通过调节喷吹氧气的速度和角度,控制转炉内的燃烧过程。
喷吹氧气可以增加炉内的氧气含量,促进燃烧反应的进行,提高炉温和燃烧效率。
同时,通过调整氧枪的角度,可以改变氧气与熔融金属的接触方式,进一步影响炉内的氧化反应和燃烧过程,从而实现对钢液的温度、成分和气体含量等参数的控制。
此外,氧枪还可以用于搅拌转炉中的钢液。
喷吹氧气可以产生气泡,并通过气泡的上升和破裂,形成强烈的涡流和搅拌作用,促进钢液的混合和传质,加快炉内反应的进行,提高炼钢效率和均质性。
这对于去除钢液中的气体、夹杂物和非金属夹杂物等有害物质,改善钢的内部结构和性能,具有重要的意义。
最后,氧枪还可以用于调整转炉的气氛。
通过喷吹氧气,可以改变炉内的气氛组成,调节氧气和废气的比例,控制炉内的氧分压和气氛氧化性或还原性。
这对于控制炉内反应的平衡、减少金属的损耗和烧损,以及保护转炉衬里和延长设备寿命等方面都具有重要的作用。
综上所述,氧枪在转炉炼钢中的作用是多方面的。
它可以实现金属的脱碳、脱硫和除杂,控制燃烧过程,搅拌钢液,调整气氛等,从而提高炼钢效率和钢的质量。
转炉氧枪发展现状
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转炉氧枪发展现状转炉氧枪是冶金行业中一种重要的设备,用于向转炉内部喷射氧气,以提高钢水的温度和氧化反应速度,从而实现高效的炼钢过程。
近年来,转炉氧枪在设计和技术上取得了很大的进展,提高了炼钢过程的效率和质量。
在转炉氧枪的设计方面,目前最常见的设计是雾化型氧枪。
这种氧枪通过喷嘴将氧气雾化成细小的气泡,然后喷射到转炉内部。
雾化型氧枪具有喷射稳定、浸润性好、能量利用率高的特点,可以有效地提高转炉内部的温度和氧化速度。
同时,雾化型氧枪还可以根据钢水的质量要求进行自动控制,使得炼钢过程更加智能化。
此外,随着数控技术的发展,目前已经出现了自动化控制的转炉氧枪。
这些自动化控制的氧枪利用传感器感知转炉内部的温度、压力和氧含量等参数,通过计算机控制系统实现对氧枪的操作和调节。
这种自动化控制的转炉氧枪具有响应速度快、控制精度高的特点,能够更好地适应炼钢过程的变化。
另外,为了提高炼钢的能源利用率,目前一些新型的转炉氧枪开始采用燃气雾化技术。
与传统的氧气雾化相比,燃气雾化技术可以将氧气与燃料共同喷射,实现钢水的燃烧和加热。
这种新型的转炉氧枪不仅可以节约能源和氧气,还可以减少炉内的废气排放。
此外,为了改善转炉氧枪的工作环境和使用寿命,目前一些转炉氧枪开始采用耐高温材料和防腐蚀涂层。
这些耐高温材料可以在高温环境下保持良好的强度和稳定性,而防腐蚀涂层可以防止炉内的氧化物和腐蚀性介质对氧枪的侵蚀。
综上所述,转炉氧枪在设计和技术上的不断进步,使得炼钢过程更加高效和智能化。
通过采用雾化型氧枪、自动化控制、燃气雾化技术和耐高温材料等新技术,转炉氧枪能够更好地实现钢水的加热和氧化,从而提高钢水的温度和氧化速度,改善炼钢过程的质量和效率。
随着科技的不断发展,相信转炉氧枪在未来会有更大的突破和应用。
转炉高效化冶炼用新型氧枪开发与应用
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转炉高效化冶炼用新 型氧枪开发与应 用
辛广胜 , 张晓光 , 郑 颖
( 包钢( 集团) 公司炼钢厂, 内蒙古 包头 041) 100
摘 要 : 炼钢 厂与鞍山热能院一 起开发研制 了 8 顶底 复吹转炉高效化冶炼用新型 蚴 5r 1 0t n 五孔氧枪 。通过 近一 a 年的设计 和工业 试验 。 基本解决 了转炉 高效化冶炼用新 型氧枪 的设计及应用 问题 . 制订 了比较完 善的氧枪操作 制
Ke r s cnetr i e—h l x gn l c ;d vlp n n p l ain ywo d :o vr ;f e v oeoy e n e e eome t da pi t a a c o
为适 应 20 0 5年 炼钢 厂产 钢 4 0万 t 要 , 钢 1 需 包
炼 钢厂 与 鞍 山 热 能 院设 备 研 制 厂 一 起 开 发 研 制 了
De eo me ta d Ap l a i n o w te n Ox g n La c o v l p n n p i to fa Ne Pa t r y e n e f r c
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XI Gu n — s e g,ZH N a g hn ANG Xio — g a g,ZHENG ig a un Yn
( t l a i ln o at t l( r p o , at 100 N i ng l C i S e —m kn PatfB o uSe Go )C r B o u0 4 1 , e Mog o , h a) e g o e u p. o n
效果 明显优 于 原 四 孔 氧枪 。通 过 近 一 年 的设 计 、 工
转炉炼钢氧枪枪位控制
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转炉炼钢氧枪枪位控制摘要:在整个炼钢过程中,氧枪枪位是一个非常重要的参数,它直接关系到炼钢过程中的脱碳、造渣、升温以及喷溅的发生,因此,必须很好地控制氧枪的枪位,使炼钢过程得以平稳进行。
关键词:枪位造渣材料一、前言1.氧枪介绍氧枪又称喷枪或吹氧管,是转炉吹氧设备中的关键部件,它由喷头(枪头)、枪身(枪体)和枪尾组成。
转炉吹炼时,喷头必须保证氧气流股对熔池具有一定的冲击力和冲击面,使熔池中的各种反应快速而顺利的进行。
2.枪位对炼钢的重要性在转炉炼钢整个炉役中,随着炼钢炉次的增加,炉衬由于受到侵蚀不断变薄,炉容不断增大,因此,每隔一定炉次对熔钢液面进行测定,根据装入制度(定深装入或定量装入)及测定结果确定氧枪高度,而在两次测定期间,氧枪高度保持不变。
同时,在具体每一个炉次中,按照吹炼的初期、中期和末期设定若干不同高度[1],而在每一时间段内,其高度是不变的。
由于在转炉炼钢过程中要向炉内分期分批加入造渣剂、助熔剂(初期)等造渣材料和冷却剂(末期),使炉内状况发生变化,相当于加入一个扰动,同时在不同阶段,渣的泡沫程度及粘度也不同,而目前的固定氧枪高度吹炼不能及时适应这些情况,从而使炉内的反应及退渣不能平稳地进行。
造渣是转炉炼钢过程中的一项重要内容,渣的好坏直接关系到炼钢过程能否顺利进行,有时甚至造成溢渣或喷溅,从而降低钢的收得率以及粘枪,因此要尽量避免溢渣和喷溅。
另一方面,固定枪位的吹炼模式也无法适应铁水、废钢、造渣材料等化学成分变化引起反应状况的不同。
针对转炉炼钢过程中固定枪位所存在的问题,我们采用模糊控制的方法使氧枪枪位根据炉内的具体情况进行连续调节,同时针对转炉炼钢是一炉一炉进行的,炉与炉之间既不完全相同又有联系的特点,采用自学习技术确定每一炉次氧枪的枪位,使转炉炼钢过程平稳进行,从而提高碳温命中率。
二、枪位控制目前,转炉炼钢氧枪枪位一般是根据吹炼状况分段设定的[1]。
在每一段中,枪位不再变化,如图1所示。
转炉炼钢副枪技术
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转炉副枪简介转炉自动炼钢技术是在转炉兑铁前,根据铁水的温度、重量以及计划钢种由二级计算机计算出炼钢过程需要的吹氧量、氧枪吹炼高度、底吹量以及熔剂加入量等静态炼钢模型数据,在吹炼后期,通过副枪或其它检测手段获得钢水温度、成分等信息,再由二级计算机做出动态炼钢模型调整数据,以确保炼钢终点达到由二级计算机设定的命中区,从而实现炼钢实时动态自动控制。
该技术是集自动控制、冶金机理、生产工艺、数学模型、人工智能、数字仿真、计算机等多种技术于一体的高难度复杂技术。
因为转炉炼钢是一个非常复杂的多元、多相、高温状态下进行的非特性的物理、化学反应过程,存在着许多不确定的因素,且难以用准确连续的在线检测仪表检测转炉吹炼过程中钢水的工艺参数,因此采用数学模型,而控制模型是全自动炼钢关键技术的基础,全自动炼钢技术应用主要分为两大类,一是采用副枪设备技术的自动炼钢;另一类是采用炉气分析技术的自动炼钢。
目前国内应用的大部分采用副枪技术,一部分钢厂由于转炉炉口限制,无法使用副枪而采用后者,一般新建炼钢多采用副枪的自动炼钢技术。
它的实现过程包括静态、动态数学模型的二级计算机控制系统及副枪数据处理系统,是理论计算、专家经验和先进检测手段相结合的采用计算机以及PLC进行控制的科学炼钢方法,是伴随着计算机网络技术和计算机信息技术,以及工业控制技术和工业控制网络的发展而逐步发展起来的,是目前转炉炼钢逐步走向成熟的一项关键技术。
转炉副枪自动化炼钢是现代炼钢厂先进性的重要标志之一和发展趋势,国外先进的炼钢厂称量系转炉副枪自动化炼钢是现代炼钢厂先进性的重要标志之一和发展趋势,国外先进的炼钢厂在转炉上都配有副枪,可保持极高的碳含量及温度命中率,从而使90%-95%的炉次都能在停吹后立即出钢,无需检验化学成分,也无需补吹、核正,大大提高了转炉产量,实现了全自动化炼钢,同时炉衬浸蚀也明显降低。
目前,国内新上的大中型转炉都直接配备了副枪系统,很多已建成炼钢厂也都在进行(或计划改造)增加副枪系统,向着全自动化炼钢的方向发展。
转炉炼钢工艺供氧制度
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转炉炼钢工艺: 供氧制度(3)发表日期: -4-28 阅读次数: 6409 确定氧枪枪位应考虑哪些原因, 枪高在多少适宜?调整氧枪枪位能够调整氧射流与熔池相互作用, 从而控制吹炼进程。
所以氧枪枪位是供氧制度一个关键参数。
确定适宜枪位关键考虑两个原因: 一是要有一定冲击面积; 二是在确保炉底不被损坏条件下, 有一定冲击深度。
枪位过高射流冲击面积大, 但冲击深度减小, 熔池搅拌减弱, 渣中TFe含量增加, 吹炼时间延长。
枪位过低, 冲击面积小, 冲击深度加大, 渣中TFe含量降低, 不利化渣, 易损坏炉底。
所以应确定适宜枪位。
氧枪枪位是以喷头端面与平静熔池面距离来表示。
氧枪枪位(H/㎜)与喷头喉口直径(d喉/㎜)经验关系式为:多孔喷头H=(35~50)d喉依据生产中实际吹炼效果再加以调整。
通常冲击深度L与熔池深度Lo之比为: L/Lo=0.70左右。
若冲击深度过浅, 脱碳速度和氧气利用率降低; 若冲击深度过深, 易损坏炉底, 造成严重喷溅。
10 氧枪枪位对熔池搅动、渣中TFe含量、熔池温度有什么影响?A 枪位与熔池搅拌关系采取硬吹时, 因枪位低, 氧流对熔池冲击力大, 冲击深度深, 气-熔渣-金属液乳化充足, 炉内化学反应速度快, 尤其是脱碳速度加紧, 大量CO气泡排出熔池得到充足搅动, 同时降低了熔渣TFe含量, 长时间硬吹易造成熔渣“返干”。
枪位越低, 熔池内部搅动越充足。
软吹时, 因枪位高, 氧流对熔池冲击力减小, 冲击深度变浅, 反射流股数量增多, 冲击面积加大, 加强了对熔池液面搅动; 而熔池内部搅动减弱。
脱碳速度降低, 所以熔渣中TFe含量有所增加, 也轻易引发喷溅, 延长吹炼时间。
假如枪位过高或者氧压很低, 吹炼时, 氧流动能低到根本不能吹开熔池液面, 只是从表面擦过, 这种操作叫“吊吹”。
吊吹会使渣中(TFe)积聚, 易产生爆发性喷溅, 应该严禁“吊吹”。
合理调整枪位, 能够调整熔池液面和内部搅拌作用。
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( 4 ) 为 了保 证 锥 体 氧 枪 的 水 冷 强 度 , 锥 体 部 分 的中层管也 设计 成锥形 , 与外 层锥体 管相 对应 , 使 回 水通 道 的缝 隙仍 与原 直形枪相 同。 中层锥 体管 也设
计成 一段 粗直管 和变 径 。 ( 5 ) 锥形 管 的加工 有冷 加 工 和热 加 T两 种 加工 工 艺。冷 加工 、 车削 工作量很 大 , 锥形管 的锥度 不能 很大, 成 本很 高 。热加 工 的成本较 低 , 但 加工工 艺难
新 型 锥 体 氧 枪 在 转 炉 炼 钢 中 的 应 用
李 求知
( 本溪钢铁 ( 集团 ) 公司设备维护检修中心炼 钢作业 区, 辽宁 本溪 1 1 7 0 2 1 )
摘要 : 转 炉 炼钢 生 产过 程 中 , 经 常会 出现 氧 枪 粘枪 的 现 象。2 0 1 0年 1 0月 , 本 钢炼钢厂在 1 8 0吨 转 炉试 验 新 型 锥 体 氧 枪 ,
收稿 日期 : 2 0 1 3— 0 3— 2 4
( 1 ) 锥 体 部分 的 总长 度 为 7 6 1 0 a r m, 其 中, 锥 形 管长 7 4 6 0 m m, 粗直 管长 1 5 0 m艺 处理 , 要求圆、 平、 直, 制造 精度 ≤1 m m / m。 ( 2 ) 外层锥形 管小头外 径  ̄ 2 9 9 mm 大 头 外 径
目前 , 大 多数炼 钢厂 使用传 统 的直管 氧枪 , 氧枪
粘枪是 公认 的难题 。转 炉炼钢 是通 过氧枪 向炼 钢炉
为 了从 根本 上改 善氧枪 粘钢 、 粘 渣 的问题 , 炼钢 厂 引进 了新 型锥 体氧枪 技术 , 收到 良好 的效果 。
内吹入 高动 能 的氧气 射 流 , 使 铁水 内各 元 素 与氧 起
1 新 型 锥 体 氧 枪设 计
1 . 1 设 计原则
( 1 ) 大 型 转 炉 钢 渣 的 喷 溅 高 度 通 常 为 5米 左 右, 锥体 部分 的长度 可 以设计 成 6米 。
( 2 ) 锥 体管 的最 大外 径取 决 于氮 风 口的 内径 尺
寸及锥 体管 的加工 能力 。 ( 3 ) 锥体管 的大 头通 过 变径 管 与枪 身 连接 。为 了避免 个别 情况下 钢 渣 喷溅 过 高 , 在 锥体 管 的大 头 与变径 管之 问 , 可设 计 1米长 的粗直管 , 这样 就使 钢
渣 的脱落更 加顺 利 。
喷 头粘渣 或钢 , 冷却 效 果 降 低 , 不仅 易 损 坏 喷 头 , 造
成 氧气 动力学 条件 改 变 , 影 响 吹炼 过 程 中 的供 氧效
果, 同时 还会缩 短氧 枪喷 头 的使用 寿命 , 增 加炼钢成
本 。吹炼 过程 中 如果 发 生氧 枪 喷 头损 坏 , 氧枪 冷 却 水一旦 大量进 入炉 内, 极 有 可能 发生 转 炉 “ 放炮 ” 恶
放热反 应生 成氧 化 物 。 。在 吹炼 过 程 中 , 氧枪 不 但 要承受 反应 区 的高温热 辐射 , 还要 承受高 温 的钢 、 渣 激烈 冲刷 , 极 易造 成氧枪 粘枪 。另 外 , 转 炉炼钢 普遍 采用溅 渣 护炉工 艺 , 顶 吹氧 枪 将 留于炉 内部 分 的炉 渣 吹溅 到转 炉炉 壁上 同时 , 枪 身部 位经 常粘满 钢渣 , 粘枪 后枪体 变粗 , 容易 刮坏 氧枪水 套等设 备 , 甚 至 出 现氧 枪提 不 出去 , 造 成 生 产 不 能正 常 进行 。氧枪
氧 枪粘枪 后 , 清除起 来十分 困难 , 处理 粘枪 工作 带有一 定危 险性 , 烤伤 、 烫伤 、 碰伤 等事故 时有 发生 。
氧枪粘 渣严 重 , 唯 一 的解 决 办 法 就 是 更 换 新 氧 枪 。
因枪身 粘渣 所带来 的吹枪 、 割枪皮 渣 、 更换 氧枪 等 问 题, 不 仅 降低 氧枪 寿命 , 还增 加 了工 人 的劳动强 度 。 2 0 0 3年炼钢 厂进 行转 炉改 造 , 在 氧枪 口安装 新 型 活动式 刮渣器 , 用 于清 理 氧 枪挂 渣 。氧 枪 上 粘 的 是炉 渣 , 刮渣器 清除效 果较 好 , 而 如果枪 体表 面粘上 了钢 , 或 者粘 成 了一 个 大坨 , 刮 渣 器 则 无 法 进 行 清 除, 仍然 需要进 行火焰 切割 处理 。另外 , 氧枪 上粘 的
采用溅渣护炉工艺顶吹氧枪将留于炉内部分的炉锥体管的最大外径取决于氮风口的内径尺渣吹溅到转炉炉壁上同时枪身部位经常粘满钢渣寸及锥体管的加工能粘枪后枪体变粗容易刮坏氧枪水套等设备甚至出锥体管的大头通过变径管与枪身连接
6
辽 宁科 技学 院学 报
第 1 5卷
文章 编号 : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 8— 3 7 2 3 . 2 0 1 3 . 0 6 . 0 0 2
通过 两年 的生产 实践 , 新型锥体氧枪粘渣后能够 自行脱 落, 提 高了氧枪 的使 用效率 , 降低 了生产操作人 员和氧枪 维修 工人 的
劳动 强度 。
关键词 : 喷溅 ; 粘渣 ; 锥体氧枪 ; 劳 动 强度 ;
中 图分 类 号 : T F 7 2 4 . 3 文献标识码 : A
度很 大 , l n 丁 以保 证锥形 管 的加工锥 度 , 适 用 于批 量 生
产。
( 6 ) 锥枪 重 量 、 长 度 符 合 原 有 氧 枪 配 套设 备 运 行 参数 。喷 头与枪 身连接 形式 内层 、 中层 为插入式 、 外层 为焊接式 , 使 现有 喷头安装 方便 ,
钢 渣温度 很高 , 会使 采用强 制水 冷 的氧枪外 层钢管 ,
表 面温度 在 6 0 0摄 氏度 以上 , 刮渣 器 的力 量很 大 , 容
1 . 2 锥枪枪体主要参数 氧枪 主要 由喷 头 、 枪 体 和枪 尾组 成 。枪 体 通 常 由三 层粗 细不等 的无缝 钢管组 成 , 实现供 氧 、 供水 和
排水 的功 能 。
易造成 氧枪枪 身变 形 等 不利 情 况 , 影 响 氧枪 使 用 寿 命, 增加 修枪 成本 和职工 劳动 强度 。