电炉炼钢氧枪的技术研究

一、本课题的目的及意义

1．设计的目的和意义：

进一步熟悉和了解转炉炼钢的生产流程及各主要设备和工艺参数，强化对基本

知识和基本技能的理解和掌握,培养学生收集资料和调查研究的能力,并通过一定方案的比较、论证的能力和一定的理论分析与设计运算能力,对学生独立思考问题、解决问题有很大帮助,为今后工作做好技术储备,具有十分重要意义。

2．专题的目的和意义：

通过对专题的研究，进一步了解电炉炼钢氧枪的技术问题，从而得知氧气炼钢具有速度快、产量高和质量好的工艺特点。氧枪的性能直接影响钢的产量、质量、品种、原燃料消耗及成本等主要的技术经济指标，并且通过对氧枪的研究与性能的提高加强氧枪喷吹的效果，缩短冶炼的周期，所以说氧枪是氧气炼钢的关键设备，而其性能又主要取决于氧枪喷头的构造及制作质量

3．外国文献翻译的目的和意义：

通过对外国文献的学习和翻译掌握冶金工程专业英语的相关术语;了解冶金工业相关技术的最近发展方向，丰富冶金专业的新知识；较好的解决了学生在学习过程中，因专业知识欠缺、科技文体不熟、专业词汇来量不够所带来的各种困难，为后续专业双语课的学习扫除障碍，为将来的学习及研究工作打下良好的基础。

二、国内外研究现状

1.国外电炉炼钢的发展情况：

自上世纪中叶至今，尽管转炉炼钢技术取得了长足的进步。但世界电炉钢比例不断增长，从1950年的7.3％增长到2004年的33.8％。电炉钢比例的增长，主要是由于跟高炉转炉长流程相比，电炉炼钢具有固定投资小，消耗铁矿石，焦炭，水等资源少，占地面积小，可比能耗低，对环境污染少，工厂可接近资源产地及市场，启动及停炉灵活等优点，符合全球可持续发展要求。

本世纪前四年，世界上年产钢500万吨以上的主要产钢国家各国粗钢产量稳步增长，电炉钢比例不同国家有增有减，总体上有所降低，从2001年至2003年电炉钢的比例从35%下降至33.1%。2004年虽然粗钢产量增长迅速，但世界电炉钢比例从33.1%上升至33.8%。

2.我国现代电炉炼钢的发展情况：

在2001-2003年间，我国钢生产迅速发展，年增长速率达20~22%，远高于世界同期增长速度。电炉钢增长速度更高，达27-28%，电炉钢比例回升了约2个百分点。

在电炉炼钢中氧气炼钢具有速度快、产量高和质量好的工艺特点。氧枪的性能直接影响钢的产量、质量、品种、原燃料消耗及成本等主要的技术经济指标。所以说氧枪是氧气炼钢的关键设备，而其性能又主要取决于氧枪喷头的构造及制作质量。所以说氧枪技术的研究是在电炉炼钢中比较重要的一个环节。

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，降低生产成本是非常重要的因此为提高电炉的供氧强度，产生了各种吹氧方式：炉门吹氧方式，炉壁吹氧方式，EBT吹氧方式及目前普遍受到重视和迅速得到推广的炉壁集束供氧方式。

炉门吹氧系统是使用年代最长，最普遍的供氧方式，我国早期引进的炉门机械手装置，目前国内完全能自主生产。它使国内电炉达到较高的冶炼水平，脱碳速度高于采用人工吹氧方式。

传统的炉壁及EBT区吹氧方式是旨在代替氧燃烧觜助熔，加速电炉炉内的废钢熔化及解决冶炼过程出现的冷区问题，同时达到炉内实现二次燃烧。

集束供氧技术的核心为：取代传统意义上的炉壁助熔烧嘴及炉门氧枪，而且能够根据冶炼进程的变化，最大限度加快助熔速度，实现“关起炉门炼钢”。采用集束射流技术，其氧气射流比传统超音速方式增加40－80%的射程，可获得满意的脱碳和升温效果。可形成炉中多点脱碳能力，加速熔池脱碳。

目前应引导钢铁企业考虑对发展我国现代电炉炼钢的第二轮投资，新增现代电炉炼钢生产能力。

三、本课题的基本任务、拟解决的主要问题，及其实现途径、方法和手段

1．毕业设计部分：

(1)基本任务

设计一个年产660万吨的合格铸坯的转炉车间

(2)拟解决的主要问题：

计算转炉炼钢的物料平衡和热平衡，转炉设计，炉外精炼设备、连续铸钢设备，

铁水预处理、原料来源及供应，氧气的供应及设备，主厂房工艺布置，烟气的净化。

(3)实现途径、方法和手段

应用专业的理论知识，结合实习中的实际经验，通过参考现有成功的转炉设计经验，了解并合理采用一些新设备新技术。

2．专题部分:

(1)基本任务：

对电炉炼钢氧枪的技术问题进行研究

(2)拟解决的主要问题：

对电炉氧枪的基本结构、设计参数、作用及操作安全进行进行研究，从而设计出寿命长、造价低的的氧枪，提高氧枪的供氧性能，从而缩短冶炼的时间，提高效率。

(3)实现途径、方法和手段

应用专业知识，通过查阅相关文献，最终通过实验来解决。

四、完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等），可能遇到的问题以及解决的方法和措施

1．需要工作条件

需要工具书、计算机和实验

2．可能遇到的问题以及解决的方法和措施

(1)工具书太多，所需的内容不容易找到;图书馆的书都被别人借走了；电子阅览室人多：电子文献有的不能下载等。

(2)计算机操作的不熟练，办公软件的操作不熟练。

五、已查阅参考文献目录

[1] 袁章福，潘贻芳.炼钢氧枪技术[M].北京：冶金工业出版社，2007.

[2] 刘志昌.氧枪[M]. 北京：冶金工业出版社，2008.

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[4] 张莉萍葛建国. 浅谈钢中夹杂物的控制对钢质量的影响[J]. 钢铁.2002，37(增刊):256-259.

[5] 冯聚和.氧气顶吹转炉炼钢[M].北京：冶金工业出版社，1995.

[6] 蔡开科，程士富.连续铸钢原理与工艺[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[7] 陈家祥.钢铁冶金学[M].北京：冶金工业出版社，1990.

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[11] 李传新.钢铁厂设计原理[M].北京：冶金工业出版社，1995.

[12] 戴云阁，李文秀，龙腾春.现代转炉炼钢[M]，沈阳：东北大学出版社，1998.

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