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攀钢半钢炼钢转炉大流量氧枪的研究

许立志  
【摘要】:本课题在系统调研国内外转炉炼钢用氧枪的结构设计、工艺操作参数及其生产使用情况的基础上,结合攀钢半钢炼钢的特点及存在的问题,应用氧枪设计原理,研制设计了适合攀钢半钢炼钢的转炉大流量氧枪,较好地解决转炉供氧强度不足、冶炼时间偏长的问题,满足了攀钢实现炼钢工艺流程合理匹配,增加炼钢产能的需要。 自1971年攀钢转炉投产以来,炼钢工作者从转炉冶炼制度着手,经过长期的艰苦卓绝的科技攻关和技术改造,炼钢生产技术经济指标逐步提高,到2002年钢产量达到370多万吨,远远超过了设计产能(180万吨/年),在国内形成了攀钢半钢炼钢的特有技术。但攀钢转炉供氧技术的发展相对缓慢,虽经多次改进,但由于缺乏系统性和全面性,转炉供氧时间仍然偏长(近50%的炉次,转炉供氧时间在20min以上)。通常,半钢炼钢应比普通铁水炼钢的供氧时间短,但国内外转炉钢厂普通铁水炼钢的供氧时间一般15~16min,攀钢与之差距较大。因此,提高转炉供氧量,缩短转炉供氧时间,是进一步提高攀钢炼钢产能的重要环节。 本课题应用氧枪设计原理,借鉴国内外氧枪设计的先进经验,并结合攀钢的生产实践,全面、系统地对攀钢转炉的供氧系统进行了重新设计和改进;并利用现有的技术装备条件,最大限度地提高了转炉供氧量。同时,还研究解决了氧枪喷头及与之匹配的氧枪枪体的结构与参数问题、供氧及相关辅助系统的能力保障问题以及氧枪操作参数等诸多问题,从而实现攀钢转炉供氧量与钢产量同步提高。目前攀钢炼钢产能达到400万吨/年以上,促进了炼钢系统生产工艺的进一步优化,使炼钢生产工艺流程步入了良性循环。 攀钢的氧枪喷头选用挤压式和铸造喷头,喷孔为拉瓦尔型,在Φ245mm的枪体截面上,均衡布置5个喷孔,喉口直径35mm,出口直径46.4mm,喷孔夹角13度和15度,马赫数为2.05,供氧量达24000Nm~3/h等,最佳操作氧压为0.9MPa。两年多的生产实践表明:新设计氧枪可缩短纯吹氧时间13.99%,冶炼时间由35.58min降至33.52min,炼钢生产顺行,转炉脱磷率由175.53%增至77.79%,钢中氧活度降低50×10~(-6)~100×10~(-6),氧枪使用寿命由平均460炉/支提


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