电炉氧枪及供氧技术BD
莱钢50t电炉炉壁集束氧枪应用实践及工艺优化
总第 ７ ５ 期
特钢技术
Ｓ ｌ ￣ｃ ｉ ａ ｌ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｔｅ ｃ ｈ ｏ ｎ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ １ ． １ ９ （ ７ ５ ）
２ ０ １ ３ ． ＮＯ ． ２
２ ０ １ ３ 年第 ２ 期
莱钢 ５ ０ ｔ 电炉 炉 壁 集束 氧 枪 应 用实 践 及 工 艺 优 化
本着消除冷区和均匀熔化 、 脱碳的原则将 四支
炉壁 氧枪 分布 在炉壁但 由于烧嘴结构 设计不合理 ， 加之 当时泡沫渣操作工艺不完善 ， 熔 池 内存在严重 “ 喷溅 ” 现象 ， 导致烧嘴 头部经常堵 塞， 甚至产生“ 回火 ” 现象。后来 ， 虽采取 了防回火
容 易引起钢液大沸腾现象 ， 造成钢液损失 ， 影响安 全生产。枪位较低时 ， 与熔池距离较近 ， 容易产生
烧 枪 等 问题 。 为确 定 最 佳 枪 位 ， 经过 不 同炉 次 、 不 同冶炼 状 况 的摸 索及 数 据分 析 ， 掌 握 了枪 头位 置 与
吴 明洋 闻一帆 刘永 昌 谷昊 于辉
（ １山钢股份莱芜分公 司特 钢事业部 ， 山东莱芜 ２ ７ １ １ ０ ５ ； ２山钢股份莱芜分公 司莱钢 型钢炼铁 ， 山东莱芜 ２ ７ １ １ ０ ５ ） 摘 要： 莱钢 与北京科技 大学合作 对 ５ ０ ｔ 电炉供氧技术进行 了系统研究和改进 ， 先后采 用了炉 门水冷碳 氧 枪、 电炉炉壁 集柬氧枪 、 二次燃烧 、 电炉用氧模 块化控制 等技 术， 用氧技术的进 步 ， 支撑 了５ ０ ｔ 电炉高比例热装铁 水 台炼工艺 ， 提 高 了电炉生产效 率和氧 气利 用率， 使冶炼 电耗 、 电极 消耗等 消耗指标 大幅 降低 ， 取得 了良好 的冶
用效 果 。
电炉炉门氧枪及炉壁氧枪装置
电炉炉门氧枪及炉壁氧枪装置1 概述电炉炼钢吹氧是强化电炉冶炼的重要手段之一。
利用钢管插入熔池吹氧是目前最常使用的方法。
为了充分利用炉内化学能，近年来吨钢用氧量逐渐增加；同时，考虑到人工吹氧的劳动条件差、不安全，吹氧效率不稳定等因素，开发出电炉炉门枪机械及炉壁氧枪装置。
炉门枪装置的作用是吹氧助熔和精炼及向熔池吹炭粉造泡沫渣。
而炉壁氧枪是消除炉内冷区，强化熔化，极大限度地缩短冶炼时间。
综合电炉氧枪的使用效果为：提高吹氧效率，缩短冶炼时间15-35min；节省吹氧管80-90%，电耗降低30-50度/吨钢，耐火材料消耗降低10-20元/吨钢，电极消耗降低0.5-1.5kg/吨钢，增加产量30-40%，节约氧气4-6Nm3 /吨钢，吨钢降低成本50-150元；改善了工人的劳动条件，代替人工吹氧90%。
2 炉门枪设备介绍多数国外进口的碳氧枪一般采用组合枪，优点是水冷是一套管路，但故障率相对较高。
美国燃烧公司的碳氧枪装置采用二支喷枪，一支吹氧一支喷碳粉。
我们认为，采用二支枪优点是，使用成本低及作业率相对较高。
在我们的设计方案中采用两只枪。
炉门枪系统由七部分组成：1、碳氧枪机械手氧枪的操作由碳氧枪机械手完成，转动由液压缸、活塞杆通过拉杆、曲柄转座转动，实现喷枪绕因定在大臂上的立柱旋转，旋转角度为0－92o，转动时间可调，调整时间为8－15秒。
大臂的回转由液压缸完成，其原理同喷枪的旋转，旋转角度为0－92o，转动时间调整范围为8－15秒。
2、碳氧枪枪体枪体本身由一支氧枪和一只碳枪组成，程度根据现场情况而定。
3、液压站由于喷枪摆动升降由液压缸推动摆动座，使它绕支点摆动，从而使固定在摆动座上的喷枪实现摆动，通过摆动实现喷枪的喷头可以上下调整，调整范围根据用户要求而定。
液压站工作压力4Mpa。
4、氧气阀门站5、喷粉站喷粉站由喷粉罐和储粉仓组成，大小根据现场情况而定。
6、电控系统电控系统由PLC组成的电控柜，有一操作台，可以自控，也可以手控。
100t电弧炉炉壁氧枪技术
电弧炉 炉壁 氧枪 技术 的运用 ，使 得 电弧 炉 炼 钢 炉 膛 内 ～２５０ ｍｍ，喷 口高 出钢液 面 一９００ ｍｍ，氧 流
氧气产 生 的化学 能在 电弧炉 能 量 输 人 中 占 ２０％ ～ 与 钢液面水 平夹 角 一５Ｏ。，长度 可 达 一２ ｍ。在非 工
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗ ｉｔｈ ｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ ａｂｏｕｔ １００ ｔ ＥＡＦ ｗａｌｌ ｏｘｙｇｅｎ ｌａｎｃｅ ｏｆ ＰＲＡＸＡＩＲ ， ＢＳＥ ａｎｄ ＭＯＲＥ ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｏ ｃｍｎｐａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｍａｉｎ ｐｒｏｄｕｃ— ｔｉｏｎ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｅｘｅｓ，ｍ ａｉｎ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｏｘｙｇｅｎ ｓｕｐｐｌｙ ｉｎ ｗｈｏｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅ— ｌｅｃｔｆ ｉｃ ａｒｃ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ ｉｓ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｌｌ ｏｘｙｇｅｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｔｏ ｄｅ－ ｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｍ ａｎｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．
采 用有 ＬＰＧ 喷 口和 氧 气 喷 口 的 水 冷 氧 枪 （４ 支 ），该 枪 具 有烧 嘴 和 喷 氧 双 重功 能 。它 喷 出 的氧 流呈集 束状 、距 离长且很 少散发 ，同时在 近炉 门两侧 和 ＥＢＴ处各 采 用 了 １支 单 独 的水 冷 碳 粉枪 。氧枪 和碳 粉枪借 助水冷 铸铜板 固定在 电弧炉 的水 冷炉壁 上 ，其 喷 口不 伸人 炉 膛 内 ，喷 口高 出钢 液 面 ～１ ３００
莱钢50t电炉炉壁集束氧枪应用实践及工艺优化
国引进 ，主要技 术参 数见 表 ｌ。
表 ２ 炉壁 氧枪供氧主要设计参数
表 １ ５０ ｔ电炉主要技术参数
２ ５０ ｔ电炉供 氧技术及 系统简 介
２００２年之 前 ，５０ ｔ电炉 一 直 采 用全 废 钢 冶 炼模 式 ，位 于 三相 电极 中 心 区域 和 距 电极 较 近 的废 钢 熔 化较 快 ，而其余 “冷 区 ”的废 钢 熔 化 速度 较 慢 。为 使 “冷 区 ”废 钢 快 速 熔 化 ，保 证 炉 料 均 匀 同步 熔 化 ，与 北京科技大学合作 ，在 “冷 区”上 炉壁周 围设 置了 四支 油氧 助熔烧 嘴 ，四支 助熔烧 嘴 氧气流 量 ６００ Ｎｍ ／ｈ，
２０
莱 钢科 技
２０１３年 ４月
问题 。为确定最佳枪位 ，经过不同炉次、不同冶炼状 结合 实 际情况 确定 配 料 规 范 ：① 均 衡 配 料 ，块度 ，单
况的摸索及数据分析 ，掌握 了枪头位置与钢液 面之 重较 大 的废 钢 加在料 篮 中部 ，避免砸 漏水 冷块 ，造成
间的距 离及 角度关 系 ，最终 确 定 氧 枪 最 佳 安装 角 度 电炉热停和热损失 ；②轻型废钢加在料篮 的底部和
莱钢 科技
第 ２期 （总 第 １６４期 ）
莱 钢 ５０ ｔ电炉 炉 壁 集束 氧枪 应 用 实践 及 工 艺优 化
吴 明洋 ，闻一帆 ，刘永 昌 ，谷 昊 ，于 辉 （１特钢 事业部 ；２型钢炼铁厂 ）
摘 要 ：莱钢 与 北京科技 大学合作 对 ５０ ｔ电炉供 氧技 术进行 了 系统研 究和 改进 ，先后 采 用 了炉
穿 透力 达不 到深脱 碳 要 求 ，并 使 大 量 的 氧在 渣 中富 集 ，使渣 中氧 化亚 铁含量 增 高 ，同时对 熔池搅 拌 能力 较 差 ，使 钢液 的温 度 与 成 分 不均 匀 ，一旦 发 生 塌 料 ， 容 易 引起 钢 液 大 沸 腾 ，造 成 钢 液 损 失 ，影 响 安 全 生 产 。枪 位较低 时 ，与熔 池距 离较 近 ，容 易产 生烧 枪 等
转炉氧枪及供氧技术知识
转炉氧枪及供氧技术知识1．喷头设计需考虑哪些因素?主要根据炼钢车间生产能力大小、原料条件、供氧能力、水冷条件和炉气净化设备的能力来决定。
同时考虑到转炉的炉膛高度、直径大小、熔池深度等参数确定其孔数、喷孔出口马赫数和氧流股直径。
对于原料中废钢比高、高磷铁水冶炼或需二次燃烧提温等情况，则其氧枪喷头的设计就需特殊考虑。
根据以上因素确定氧气流量(Nm3／h)、喷头马赫数、操作氧压(MPa)、喷头孔数、喉口直径(mm)、喷孔出口直径(mm)，喷孔夹角等。
2．转炉炉容比(V／T)的概念，及它对吹炼过程有何影响?转炉炉容比(V／T)是指转炉炉腔内的自由空间的容积V(m3)与金属装入量(铁水+废钢+生铁块单位t)之比。
装入量过大，则炉容比相对就小，在吹炼过程中可能导致喷溅增加、金属损耗增加、易烧枪粘钢；装入量过小，则熔池变浅，炉底会因氧气射流对金属液的强烈冲击而过早损坏，甚至造成漏钢。
大型转炉的炉容比一般在0．9-1．05m3／t之间，而小型转炉的炉容比在0．8m3／t左右。
通常在转炉容量小、铁水含磷高、供氧强度大、喷孔数少，或用铁矿石或氧化铁皮做冷却剂等情况下，则炉容比应选取上限。
反之则选取下限。
3．如何选取熔池深度?通常最大冲击深度L与熔池深度h之比选取L/h=0．4 —0．7。
当L/h〈0．3时，即冲击深度过浅，则脱碳速度和氧的利用率会大为降低，还会导致出现终点成分及温度不均匀的现象；当L/h〉0．7时，即冲击深度过深，有可能损坏炉底和喷溅严重；在适合的炉容比情况下，如果熔池装入量过浅，可考虑将熔池砌成台阶形。
4．如何计算冲击反应区深度?计算公式为：h/d出=（ρ出/ρ钢）1/2·（β / H）1/2·V出/g1/2 (4．1)式中h —冲击反应区深度mρ出—出口气体密度kg／m3；ρ钢——钢液密度kg／m3；β—常数，决定于射流的马赫数M，当M=0．5—3．0 时，距出口15×d 出，β=6—9，M大，取上限；H —枪位m；V出—射流出口速度m／s；g——重力加速度m2／s。
30t电弧炉炉门碳氧枪技术协议
30t电弧炉炉门碳氧枪技术协议1、有关电炉主要技术条件：电炉规格：30t电弧炉变压器功率：18000KV A出钢量：38~45t/炉炉壳外径：φ4.6m ，砌砖后炉膛内径：φ3.53m，电极同心圆直径φ1.1m 电极直径：φ450 mm炉门口尺寸：750X550mm熔池深度：715mm。
原料：废钢、生铁、钢屑等。
2、现场设施条件闭路循环水系统压力0.25-0.3MPa供氧系统压力0.8-1 MPa㈢、炉门碳氧枪技术要求：1、炉门碳氧枪系统由水冷喷枪、液压站机械手、供氧系统、液压系统、水冷系统等部分组成。
乙方应根据现场需要实现现场或控制台控制的相互转换。
来实现炉内切割废钢、助熔等功能。
2、功能要求：①双流道超音速水冷氧枪实现高速供氧。
②氧枪大臂可以实现升降，便于根据钢液面的变化而实时调整。
③氧枪枪体可以实现进退，左右摇摆。
④采用旋转接头实现介质源的供给。
⑤碳粉系统提供均匀碳粉射流。
3、控制要求①氧气设流量计量和调节装置。
②氧气设压力稳定和设定装置。
③氧气进行单独控制。
④采用有线遥控控制炉门氧枪及开关氧气。
⑤对冷却水系统进行压力，温度监控。
⑥对液压站系统进行压力监控。
⑦碳粉系统的流速监控和调节。
⑧PLC实现自动化控制。
⑨设备需具有故障（碳氧枪喷嘴堵塞，循环水路故障等）报警、自动退枪功能。
㈣、碳氧枪系统工艺参数：1、碳氧枪①、碳氧枪采用超音速拉瓦尔喷孔。
碳氧枪孔数：三孔（喷氧孔两个，喷碳孔一个）②、双孔夹角30°，双孔由一路氧气阀站供氧。
③、碳氧枪轴线与喷氧孔轴线夹角35°。
④、喷碳孔轴线与氧枪轴线保持一致。
⑤、枪体总长依现场条件设计确定。
氧气流量Q=2000Nm3/h；工作氧压p=0.8～1.2MPa；马赫数Ｍ＝1.8；氧枪体直径140；氧枪进口压力0.8 MPa；喷枪最小流量为1000Nm3/h，最大为2000 Nm3/h；⑥、枪冷却水用量约50 m3/h；⑦、枪体结构材质：枪体为多层管式结构，内层为1Cr18Ni9Ti无缝钢管；中、外层管为无缝管，材质为20G；喷头材质为纯铜铸造。
现代电弧炉强化用氧技术.doc
Y J0506-现代电弧炉强化用氧技术案例简要说明:依据国家职业标准和冶金技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标.学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。
该案例是现代电弧炉强化用氧新技术案例，体现了吹氧脱碳、吹氧助熔、泡沫渣等知识点和岗位技能，与本专业电弧炉炼钢生产课程偏心底岀钢电弧炉冶炼建筑用钢单元的教学目标相对应。
现代电弧炉强化用氧技术1.背景介绍鉴于电弧炉短流程生产工艺能够充分消化社会废钢、对炉料适用性强，设备简单，热效率高等优点，工业化国家的电弧炉炼钢技术在过去得到了长足的进步。
现代电弧炉炼钢工艺的发展都是圉绕着缩短冶炼周期和降低电耗进行的,基木思路是充分利用冶炼过程的物理热和化学热。
为此，电弧炉炼钢的热装铁水比不断增加，冶炼用氧星也随之大幅度提高。
2.主要内容2.1.电弧炉强化用氧的目的、意义、优势强化用氧技术的发展和应用对电弧炉炼钢经济指标的改善起到了重要的作用，改善了熔池搅拌效果，促进冶金反应的进行，使电弧炉冶炼周期缩短了60%,电耗降低30%,电极消耗减少60%,氧气产生的化学能在电弧炉能暈输入中的比例达到20%~30%,特别是电弧炉采用热装铁水后，化学能的比例可以达到总能量的40%以上，相当于电弧炉增加了近一倍的能量输入，大量输入氧气己成为现代电弧炉炼钢工艺的一个重要特点。
电弧炉引入大量氧气的同时也带来一些问题，如：金属收得率下降、电弧炉导电横臂等设备氧化严重等，有些钢厂未能根据木厂的生产条件制定合理的炼钢用氧制度，供氧规程不合理，技术经济指标差；有的电炉钢厂仅熔池吹氧的耗氧a就达到60m*t,氧气的利用率低，造成不必要的经济损失；有些钢厂供氧设备落后，氧枪龄短，操作不合理，造成安全用氧情况差等。
2.2.电弧炉强化用氧的发展情况早在第一次世界大战期间，氧气就开始用于电弧炉脱碳，只是由于当时氧气供应短缺以及制氧成木很高，所以电弧炉炼钢很少使用氧气。
电炉新型油氧助熔技术的开发及应用
莱钢特钢50t电炉用氧技术的实践朱荣仇永全刘艳敏徐锡坤王勤朴刘茂文北京科技大学，北京100083 莱芜钢铁公司特钢厂，来芜271100摘要在莱钢特钢50t电炉上采用炉门水冷碳氧枪装置、油氧助熔/二次燃烧两用喷嘴及EBT氧枪技术，提高了电炉的用氧水平，降低电炉电耗130kwh/t,全程冶炼时间缩短到65min，冶炼成本下降100元/t。
该综合用氧技术对国内30-60t电炉的改造具有指导意义。
关键词电炉炼钢，氧枪，氧燃助熔分类号TF741.99Application of Using Oxygen in the 50 Ton EAF of Lai Wu Special Steel Zhu Rong Qiu Yongquan Liu Yanmin Xu Xikun Wang Qinpu Liu MouwenUniversity Science and Technology Beijing Special Steel Factory, Lai Wu Iorn and Steel Company Abstract The technologies of the slag door carbon-oxygen lance and the dual burner for oil-oxygen intensifying melting and post combustion of CO and the EBT oxygen lance have been adopted on the EFA in Lai Wu Special Steel Mill. So the using-oxygen level has been raised and the power consumption has been reduced about 130kwh/t and tap-to-tap time is reduced to 65 min. The cost is reduced by 100 yuan/t. The application can provided useful references for rebuilding the 30～60 ton EAF in China.Keywords EAF steelmaking , Oxygen lance ,Fuel-oxygen intensifying melting ,1 前言提高电炉吨钢用氧量，是近年加快电炉冶炼节奏最有效的手段之一。
电炉氧枪操作规程
电炉氧枪操作规程电炉是一种常见的熔炼设备，用于将金属材料加热到高温以便熔化。
氧枪是电炉的重要组成部分，它起到将氧气导入电炉炉腔并与熔炼材料发生反应的作用。
为了确保操作的安全性和高效性，需要制定一些电炉氧枪操作规程。
下面是一个大致的电炉氧枪操作规程，供参考：一、操作前的准备1. 核对电炉与氧气供应系统是否正常工作，确认电炉已停电并断开电源。
2. 查看氧气供应系统，确保氧气供应管道畅通无堵塞，阀门处于关闭状态。
3. 确认操作人员装备齐全，并佩戴好防护用品，包括防火防爆服、防护眼镜、耳塞等。
4. 检查氧枪的连接管道是否完好无损，是否紧固牢固。
二、操作流程1. 开启氧气供应系统的主阀门，缓慢调节氧气流量开度，使氧气压力逐渐上升至所需数值。
2. 根据炉型和操作要求，调节氧枪的位置和高度。
通常情况下，氧枪应与炉腔上部保持一定距离，防止氧气直接喷射到熔融金属上。
3. 打开氧枪的进气阀门，缓慢调节进气流量，确保氧气流量稳定，避免出现过大或过小的情况。
4. 打开氧枪的点火阀，点燃氧气和燃料混合物。
点火时需要保持安全距离，并使用长柄点火器具。
5. 逐渐调节氧枪的喷射角度和方向，使氧气流向熔炼材料，尽量减少氧气喷射到炉壁或其他不必要的部位。
6. 在使用过程中，需要定期检查氧气流量和压力，确保其稳定在所需数值范围内。
7. 在操作结束时，先关闭点火阀，再关闭进气阀，最后关闭氧气供应系统的主阀门。
8. 操作结束后，进行必要的清理工作，清除氧气管道中的残余氧气，清理氧枪和相关操作区域的灰尘和杂物。
三、注意事项1. 操作人员必须接受相关培训，了解电炉氧枪的工作原理、操作规程和安全措施。
2. 操作过程中应保持警觉，定期检查氧气供应系统和氧枪的工作状态，确保其正常运行。
如发现异常情况，应及时停机检修。
3. 操作人员应佩戴适当的防护用品，确保自身安全。
在操作过程中，不得将身体靠近氧枪，并保持安全距离。
4. 氧气是一种易燃易爆气体，操作过程中必须注意防火措施，严禁在氧气区域内使用明火或静电产生的火花。
电弧炉炼钢用氧工艺技术的进展
炼 钢 St eel ma ki n g
Ap r . Vol. 24
2 0N0 8o . 2 · 59 ·
电弧炉炼钢用氧工艺技术的进展
王振宙 ,朱 荣
(北京科技大学 冶金与生态工程学院 ,北京 100083 )
摘 要 : 如何高效率向电弧炉输送氧气 ,加速熔化废钢 ,是目前电弧炉提高冶炼节奏的主要问题之一 。 文中对国内外氧枪在电弧炉的应用研究现状进行了系统的总结 。在介绍各类氧枪应用效果的基础上 , 比较了各类氧枪的特点 ,并对其在电弧炉炼钢的应用前景进行了展望 。 关键词 : 电弧炉 ;氧枪 ;节能 中图分类号 : TF741 文献标识码 : A 文章编号 : 100221043 (2008) 0220059204
Cojet [4 ]
100
51
236. 20 0. 740 42. 20
29
15 5. 0 ～20 ～10 . 0
PyreJ et [5 ] 68
44 177. 00 0. 670 56. 00 30
15
5. 0 ～10. 0
KTinjectio n system[6 ] 60
45
275. 00 1. 200 35. 00
system[6 ]
3
氧枪 ,碳粉枪 氧气 150 交流 无
J etBox[7 ]
3
氧枪 ,碳粉枪 天然气 ,氧气 70 交流 —
U S TB[8 ]
4
氧枪 ,碳粉枪 氧气 100 交流 无
技术 名称
设计年 冶炼 每吨钢 每吨钢 每吨钢 最高 留钢 碳粉
产钢水 周期/ 电耗/ 电极消 氧气消 日产 量/ 消耗/ 量/ 万 t min (kW·h) 耗/ kg 耗/ m3 炉数 t (kg·t - 1 )
电炉炉门氧枪及炉壁氧枪装置
电炉炉门氧枪及炉壁氧枪装置1 概述电炉炼钢吹氧是强化电炉冶炼的重要手段之一。
利用钢管插入熔池吹氧是目前最常使用的方法。
为了充分利用炉内化学能，近年来吨钢用氧量逐渐增加；同时，考虑到人工吹氧的劳动条件差、不安全，吹氧效率不稳定等因素，开发出电炉炉门枪机械及炉壁氧枪装置。
炉门枪装置的作用是吹氧助熔和精炼及向熔池吹炭粉造泡沫渣。
而炉壁氧枪是消除炉内冷区，强化熔化，极大限度地缩短冶炼时间。
综合电炉氧枪的使用效果为：提高吹氧效率，缩短冶炼时间15-35min；节省吹氧管80-90%，电耗降低30-50度/吨钢，耐火材料消耗降低10-20元/吨钢，电极消耗降低0.5-1.5kg/吨钢，增加产量30-40%，节约氧气4-6Nm3 /吨钢，吨钢降低成本50-150元；改善了工人的劳动条件，代替人工吹氧90%。
2 炉门枪设备介绍多数国外进口的碳氧枪一般采用组合枪，优点是水冷是一套管路，但故障率相对较高。
美国燃烧公司的碳氧枪装置采用二支喷枪，一支吹氧一支喷碳粉。
我们认为，采用二支枪优点是，使用成本低及作业率相对较高。
在我们的设计方案中采用两只枪。
炉门枪系统由七部分组成：1、碳氧枪机械手氧枪的操作由碳氧枪机械手完成，转动由液压缸、活塞杆通过拉杆、曲柄转座转动，实现喷枪绕因定在大臂上的立柱旋转，旋转角度为0－92o，转动时间可调，调整时间为8－15秒。
大臂的回转由液压缸完成，其原理同喷枪的旋转，旋转角度为0－92o，转动时间调整范围为8－15秒。
2、碳氧枪枪体枪体本身由一支氧枪和一只碳枪组成，程度根据现场情况而定。
3、液压站由于喷枪摆动升降由液压缸推动摆动座，使它绕支点摆动，从而使固定在摆动座上的喷枪实现摆动，通过摆动实现喷枪的喷头可以上下调整，调整范围根据用户要求而定。
液压站工作压力4Mpa。
4、氧气阀门站5、喷粉站喷粉站由喷粉罐和储粉仓组成，大小根据现场情况而定。
6、电控系统电控系统由PLC组成的电控柜，有一操作台，可以自控，也可以手控。
电炉的供养技术介绍
电炉用氧模快化控制技术该技术是用氧的集成技术，在电炉采用多种供氧方式以后，如何做到炉内均衡供氧是非常重要的。目的：
1、控制吨钢耗氧；节约5Nm3/h；
2、提高金属收得率；1-2%;
3、节电10-30kwh/t；
4、控制除尘冷却装置及电极等氧化。
控制方式：
1、检测冶炼过程炉气成分的变化规律，调整供氧曲线；
2、结合热平衡及物料平衡；
3、结合原有炉次的供氧曲线；
4、根据炉内冶炼阶段，分解不同供氧方式的供氧量。
电炉的供养技术介绍
提高电炉吨钢用氧量，是强化电炉冶炼、提高电炉节奏最有效手段之一。喷吹1Nm3氧气相当于向炉内供给3-4kwh电能。目前，电炉炼钢氧气产生的化学能在电炉能量输入中已占了较大的比例，达到20-30％。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，相当于电炉增加了近一倍的能量输入，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40-50Nm3/t，冶炼时间缩短到60min左右。
如何高效地将氧气输入到电炉炉内，对提高电炉炼钢的冶炼节奏，生产成本的大幅度下降是非常重要的。本课题组自80年代初，就开始研究电炉供氧技术，取得了很好的业绩。其中主要有：电炉炉门吹氧装置，电炉炉壁氧燃助熔及二次燃烧氧枪，电炉EBT氧枪，电炉炉壁集束氧枪，电炉用氧模块化控制技术，电炉泡沫渣技术等。其中，电炉炉壁氧燃助熔获国家发明三等奖，教育部科技进步一等奖；电炉炉门吹氧装置获广州市科技进步二等奖。
电炉炉门吹氧装置炉门枪由炉门水冷氧枪和炉门碳氧枪组成，炉门枪使用效果为：提高吹氧效率，缩短冶炼时间5-15min；节省吹氧管80-90%，吨钢降低成本15－30元；改善工人的劳动条件，代替人工吹氧。
电炉炉门碳氧枪及炉壁氧枪装置
电炉炉门碳氧枪及炉壁氧枪装置北京科大三泰科技发展有限公司2003-11-91 概述电炉炼钢吹氧是强化电炉冶炼的重要手段之一。
利用钢管插入熔池吹氧是目前最常使用的方法。
为了充分利用炉内化学能,近年来吨钢用氧量逐渐增加，同时,考虑到人工吹氧的劳动条件差、不安全,吹氧效率不稳定等因素,开发出电炉炉门枪机械及炉壁氧枪装置。
炉门枪装置的作用是吹氧助熔和精炼及向熔池吹炭粉造泡沫渣。
而炉壁氧枪是消除炉内冷区,强化熔化,极大限度地缩短冶炼时间。
综合电炉氧枪的使用效果为,提高吹氧效率,缩短冶炼时间15-35min，节省吹氧管80-90%,电耗降低30-50度/吨钢,耐火材料消耗降低10-20元/吨钢,3 电极消耗降低0.5-1.5kg/吨钢,增加产量30-40%,节约氧气4-6Nm/吨钢,吨钢降低成本50-150元，改善了工人的劳动条件,代替人工吹氧90%。
2 炉门枪设备介绍多数国外进口的碳氧枪一般采用组合枪,优点是水冷是一套管路,但故障率相对较高。
美国燃烧公司的碳氧枪装置采用二支喷枪,一支吹氧一支喷碳粉。
我们认为,采用二支枪优点是,使用成本低及作业率相对较高。
在我们的设计方案中采用两只枪。
炉门枪系统由七部分组成,1、碳氧枪机械手氧枪的操作由碳氧枪机械手完成,转动由液压缸、活塞杆通过拉杆、曲柄转o座转动,实现喷枪绕因定在大臂上的立柱旋转,旋转角度为0,92,转动时间可调,调整时间为8,15秒。
o大臂的回转由液压缸完成,其原理同喷枪的旋转,旋转角度为0,92,转动时间调整范围为8,15秒。
2、碳氧枪枪体枪体本身由一支氧枪和一只碳枪组成,程度根据现场情况而定。
3、液压站由于喷枪摆动升降由液压缸推动摆动座,使它绕支点摆动,从而使固定在摆动座上的喷枪实现摆动,通过摆动实现喷枪的喷头可以上下调整,调整范围根据用户要求而定。
液压站工作压力4Mpa。
4、氧气阀门站5、喷粉站喷粉站由喷粉罐和储粉仓组成,大小根据现场情况而定。
6、电控系统电控系统由PLC组成的电控柜,有一操作台,可以自控,也可以手控。
第三章 电炉氧枪
第三章电炉氧枪电炉作为现代炼钢两种最主要的炉型中的一种，显得日益重要。
电炉炼钢历史悠久，在平炉炼钢统治时期，电炉炼钢的规模较小，那时，电炉由于生产成本较高，生产率较低，电炉主要用来生产含金钢、工具钢、耐热钢、不锈钢、轴承钢等特殊钢种。
随着平炉的逐渐被淘汰，大量的废钢需要用电炉来处理。
随着氧气炼钢技术的发展，电耗越来越低，炼钢速度越来越快。
随着高功率、超高功率、竖炉、双体电炉等电炉炼钢新技术的出现，电炉炼钢已发展成为速度快、生产成本低、质量好、生产率高的炼钢技术。
超高功率电炉配以连铸连轧的短工艺流程，发展十分迅速。
已占据炼钢生产的半壁江山。
炉门氧枪、炉壁氧枪、炉顶氧枪、碳氧枪、氧燃枪等各种用氧、燃烧设备，在现代电炉炼钢生产中，起到了至关重要的作用。
§3-1 电炉氧枪的基本结构电炉氧枪是借鉴转炉氧枪和平炉氧枪发展起来的。
因此，电炉氧枪有中心走氧，转炉型的氧枪结构，和中心走水、平炉型的氧枪结构的两种结构型式。
转炉型结构电炉氧枪（图3-1），通常被用于供氧量比较大、枪位稍高的电炉中。
可用于炉门枪和炉壁枪。
可按装1～3孔电炉喷头，也可按装二次燃烧喷头。
枪位可位于渣面上100～200mm，进行吹炼。
枪尾采用图1～10中的结构。
氧枪主要部件包括喷头、三层钢管、两组法兰和“O”形橡胶圈等。
平炉型结构电炉氧枪（图3-2），通常被用于供氧量比较小，枪位较低的电炉中。
可用于炉顶氧枪和炉门氧枪。
可按装1～2孔电炉喷头，也可按装二次燃烧喷头。
氧枪可插入渣中，喷头位于钢渣介面进行吹氧，喷溅小，有利于提高电炉的炉衬寿命。
因氧枪是中心水冷，冷却强度高，氧枪寿命长。
枪尾可采用图2-1中的结构型式。
氧枪主要部件包括喷头、三层钢管、两组法兰和“O”形橡胶圈等。
§3-2电炉碳氧枪超高功率电弧炉在电炉生产中已经占有重要地位。
超高功率电弧炉的弧光很长，弧光温度很高。
为了保护电炉的炉衬和炉盖，降低高温弧光的辐射，并提高弧光的加热效率，超高功率电弧炉要进行埋弧操作。
电炉氧枪及供氧技术BD
高温电炉氧枪及供氧技术知识2010-12-41．高温电炉用氧的重要性有哪些?化学反应热在高温电炉能量输入中占了相当大的比例，达到20％—30％；特别是高温电炉使用铁水后，化学热的比例达到40％—50％，这是现代电弧炉炼钢工艺的一个特点；用氧技术是现代高新技术的集中体现，供电与供氧的结合是高温电炉提高生产节奏及节能降耗的重要手段。
2．在吹氧条件下，熔池中各元素氧化1k8时所产生的理论热值是多少?在吹氧条件下，熔池中各元素被氧化1kg时所产生的理论热值见下表：①假设每kw·h的电价为1。
3．什么是高温电炉炉门枪机械装置?高温电炉炼钢吹氧是强化高温电炉冶炼的重要手段之一。
利用钢管插入熔池吹氧是最常使用的方法。
为了充分利用炉内化学能，近年来吨钢用氧量逐渐增加；同时，考虑到人工吹氧的劳动条件差、不安全、吹氧效率不稳定等因素，开发出高温电炉炉门枪机械装置。
如德国BSE公司研制的自耗式氧枪装置及德国Fuchs、美国Berry、美国燃烧公司等开发的水冷式氧枪装置。
由于自耗式氧枪消耗大量吹氧管，新建的高温电炉已较少安装。
炉门枪装置的作用是吹氧助熔和精炼及向熔池吹碳粉造泡沫渣。
综合高温电炉炉门枪的使用效果为：提高吹氧效率，缩短冶炼时间5—15min；节省吹氧管80％～90％，吨钢降低成本15—30元；改善了工人的劳动条件，代替人工吹氧90％。
4．高温电炉炉门枪装置有哪些组成部分?炉门枪由炉门水冷氧枪和炉门枪组成；机械系统由大臂回转、枪体回转、枪体摆动及升降系统组成；炉门枪装置上配置的氧枪，在熔化期可助熔，氧化期可脱碳精炼。
炉门枪装置配置碳枪，主要用于造泡沫渣。
5．什么是自耗式高温电炉炉门碳氧枪?目前高温电炉炉门枪基本采用水冷设计。
由于水冷氧枪也存在某些缺点，巴登钢铁公司研究应用了自耗式炉门枪，具有喷吹石灰及喷吹炭粉造泡沫渣的功能。
与水冷氧枪相比，它的优点是操作安全系数大，喷吹角度大，可直接切割废钢。
缺点是吹氧管成本高，不能连续吹氧。
应用氧—燃技术提高电炉产量
应用氧—燃技术提高电炉产量
Moore,C;答文军
【期刊名称】《南方钢铁》
【年(卷),期】1996(000)006
【摘要】由于电，煤差价的缘故，一些电炉炼钢厂采用氧－燃喷枪提供部份电炉生产所需的热能。
事实上，在大多数情况下，应用氧－燃技术既可节约能源又可改进工艺。
氧－燃喷枪还可应用于钢包和炉体预热。
【总页数】4页(P43-45,52)
【作者】Moore,C;答文军
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TF741
【相关文献】
1.电炉氧燃枪研制及初步的成效 [J], 田兆丰
2.电炉氧燃助溶技术及应用 [J], 代红庆;李铁山
3.北钢二电炉氧燃助熔系统设计及应用 [J], 刘思源;高强;刘坤;李滨;石宏伟
4.煤—氧燃枪助熔技术在我省电炉炼钢厂的推广应用 [J], 邱长松
5.高效燃氧烧嘴在电炉生产中的应用效果分析 [J], 王存源;高助忠
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高温电炉氧枪及供氧技术知识
2010-12-4
1．高温电炉用氧的重要性有哪些?
化学反应热在高温电炉能量输入中占了相当大的比例，达到20％—30％；特别是高温电炉使用铁水后，化学热的比例达到40％—50％，这是现代电弧炉炼钢工艺的一个特点；用氧技术是现代高新技术的集中体现，供电与供氧的结合是高温电炉提高生产节奏及节能降耗的重要手段。
2．在吹氧条件下，熔池中各元素氧化1k8时所产生的理论热值是多少?
在吹氧条件下，熔池中各元素被氧化1kg时所产生的理论热值见下表：
①假设每kw·h的电价为1。
3．什么是高温电炉炉门枪机械装置?
高温电炉炼钢吹氧是强化高温电炉冶炼的重要手段之一。
利用钢管插入熔池吹氧是最常使用的方法。
为了充分利用炉内化学能，近年来吨钢用氧量逐渐增加；同时，考虑到人工吹氧的劳动条件差、不安全、吹氧效率不稳定等因素，开发出高温电炉炉门枪机械装置。
如德国BSE公司研制的自耗式氧枪装置及德国Fuchs、美国Berry、美国燃烧公司等开发的水冷式氧枪装置。
由于自耗式氧枪消耗大量吹氧管，新建的高温电炉已较少安装。
炉门枪装置的作用是吹氧助熔和精炼及向熔池吹碳粉造泡沫渣。
综合高温电炉炉门枪的使用效果为：提高吹氧效率，缩短冶炼时间5—15min；节省吹氧管80％～90％，吨钢降低成本15—30元；改善了工人的劳动条件，代替人工吹氧90％。
4．高温电炉炉门枪装置有哪些组成部分?
炉门枪由炉门水冷氧枪和炉门枪组成；机械系统由大臂回转、枪体回转、枪体摆动及升降系统组成；炉门枪装置上配置的氧枪，在熔化期可助熔，氧化期可脱碳精炼。
炉门枪装置配置碳枪，主要用于造泡沫渣。
5．什么是自耗式高温电炉炉门碳氧枪?
目前高温电炉炉门枪基本采用水冷设计。
由于水冷氧枪也存在某些缺点，巴登钢铁公司研究应用了自耗式炉门枪，具有喷吹石灰及喷吹炭粉造泡沫渣的功能。
与水冷氧枪相比，它的优点是操作安全系数大，喷吹角度大，可直接切割废钢。
缺点是吹氧管成本高，不能连续吹氧。
6．什么是氧燃助熔技术?
随着国内外高温电炉炼钢向大型化、超高功率方向发展，大型高温电炉、超高功率高温电炉厂家为提高生产效率、降低电耗，研究了多种冶炼方式，并采用了不同的强化冶炼工艺技术和装备。
高温电炉冶炼电耗的高低在很大程度上取决于熔化期的时间，即取决于废钢熔化的快慢。
高温电炉炼钢在钢铁料熔化过程中的热工特点使炉内存在3个冷区，尤其是在采用高功率、超高功率供电后，冷区的影响尤为突出。
资料统计表明，熔化期电耗占整个冶炼周期电耗的70％。
为此国内外普遍引入辅助能源助熔技术来消除3个冷区，缩短冶炼时间，达到提高高温电炉生产效率、降低冶炼电耗的目的。
据报道，80年代，欧洲有50％的电弧炉、日本有80％的电弧炉采用氧—燃助熔辅助炼钢。
进入90年代，国外新投产的大型高温电炉几乎100％采用了此项技术，采用的燃料一般是天然气和轻柴油。
国内80年代开发了以煤代油助熔技术，在30t以下高温电炉上取得了明显的使用效果。
由于受煤发热值低的影响，此项技术不适用于大型高温电炉，特别是高功率和超高功率高温电炉高效率、快节奏的要求。
因此，目前国内主要采用油或燃气作为助熔燃料进行喷吹。
7．氧燃助熔燃料有哪些?
烧嘴所用燃料有固体、液体和气体3类。
液体燃料中目前较倾向于使用轻柴油，因其使用方便、清洁，设备维护容易，是首选的辅助燃料。
气体燃料主要是天然气，我国目前资源有限，使用较少；而煤气等气体燃料因热值较低、废气量也很大，没有使用。
我国曾结合资源条件开发了固体燃料的煤氧技术，但喷吹的热效率较低，投资较大，且其中粉煤的制备、存贮、运输以及燃烧产物中的硫和灰分残渣的去除和分离等较为繁琐。
8．烧嘴的效率取决于哪些因素?
高温电炉是通过电极起弧产生热量炼钢，钢铁料从电极中心向四周慢慢熔化，热损耗较大，熔炼时间较长。
氧燃枪亦称氧燃烧嘴，布置在高温电炉冷区的炉壁上，依靠烧嘴与电弧供电的合理匹配，实现废钢均衡熔化。
烧嘴使用效率取决于：
(1)废钢温度和受热面积，若熔化初期废钢温度高，受热面积大，则烧嘴效率可达80％；
(2)在不同阶段确定合适的氧油比例，在废钢接近熔清时，烧嘴油量应减少。
烧嘴所用燃料除油外，还有天然气或煤粉。
也有将氧燃烧嘴用在烟道处预热废钢的，但应注意环保。
9．什么是高温电炉集束射流氧枪?
集束射流(CoherentJet)氧枪技术是一种新型的氧气喷吹技术，能够解决传统超音速氧枪喷射距离短、冲击力小、氧气利用率低的缺点，
主要是利用介质燃烧形成的封套保护主氧气流。
集束射流氧枪的出口马赫数可以达到2.0左右，技术状态的射流距离能够达到1.2～2.1m，可直接安装在炉壁，实现助熔脱碳等功能。
10．集束射流氧枪应用于高温电炉的主要收益体现在哪些方面?
集束射流氧枪应用于高温电炉的主要收益体现于：
(1)具有吹氧、燃烧和二次燃烧等多种功能，并实现集中自动控制，从而减少了各系统分别设置的设施成本和分别操作的过程成本。
(2)由于燃烧功能的设置，可以事先预热熔化废钢，从而降低电能消耗(吨钢至少20kW·h)。
(3)由于具有较强的冲击、搅拌能力，氧气和喷人炭粉的利用率提高，从而降低了氧气和炭粉的消耗量。
(4)由于二次燃烧功能的设置，充分利用炉内CO燃烧提高炉温，进而降低能源消耗。
(5)由于减少喷溅，渣中铁含量的降低，金属收得率提高并降低炉体的维护成本。
11．如何控制集束氧枪的操作?
集束氧枪对废钢的切割熔化更加迅速，能够将氧气更加有效地吹入熔池中，大大提高氧气的利用率。
首先打开副氧系统，延迟一定时间打开压缩空气系统，然后再延迟一定时间后打开燃油(或燃气)系
统，同时进行主氧气的供给。
关闭时，应首先关闭燃油和主氧气，然后顺序关闭压缩空气和副氧气。
自动报警处理，防止油压超过压缩空气压力造成严重安全事故。
12．二次燃烧的冶金原理如何?
二次燃烧可分为下述进行：
2[C]+{O2}=2{CO}
其中，C来自炭粉、燃料、生铁或钢液，02来自氧气、空气、渣或钢液中。
2[C]+{O2}=2{CO}
其中，理论上来自前述的二次燃烧专用氧源，但在实际情况中并没有严格的来源限制，两者是同时进行的。
13．什么是二次燃烧率?
评价反应进行程度的指标称为二次燃烧率，用下式表示： PCR=%CO2/ （%CO+%CO2）×100％ (4．3) 式中，PCR是二次燃烧率；％CO和％CO2分别为燃烧产物中CO和CO2的体积百分数。
14．什么是EBT氧枪?
现代电弧炉为了实现无渣出钢，均采用了偏心炉底出钢(EBT)技术。
这样不仅减少了出钢过程的下渣量，而且缩短了冶炼周期、减小
了出钢温降等。
但同时也使得EBT区成为UHP—EAF的冷区之一，造成该区的废钢熔化速度较慢，熔池成分与中心区域有较大差别等。
为了解决EBT冷区问题，可以在偏心炉侧上方安装EBT氧枪，对该区进行吹氧助熔。
EBT氧枪能促进此区的废钢熔化，并在出现熔池后，提高EBT区的熔池温度，均匀熔池成分，实现CO的再燃烧。
实际应用中，采用EBT氧枪完全解决了EBT区域的废钢在出钢时还未熔化及造成的出钢口打不开等问题，同时使出钢时EBT区域的温度及成分与炉门口区域温度及成分的误差仅相差0．5％～1．0％。
EBT氧枪在设计中需要考虑其冲击力。
由于EBT区的熔池浅，EBT 氧枪的氧气射流的穿透深度在设计上不能超过EBT区熔池深度的2／3，同时应避开出钢口区域。
考虑到氧气射流的衰减，采用伸缩式驱动EBT氧枪，根据冶炼的情况调整枪的位置。