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济钢120t转炉倒锥度氧枪的研制与应用

供稿:工控网 2006/12/6 9:02:00

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1 前 言  济南钢铁股份有限公司第三炼钢厂(简称济钢第三炼钢厂)120t转炉引进达涅利公司的副枪及自动化炼钢模型,在吹炼后期需要使用副枪取样并测量熔池温度、碳含量。为提高测量数据的准确性、稳定性,测量时将氧气流量降到正常情况的60%左右,对熔池形成软吹,渣中(FeO)迅速升高,测量结束后又将氧气流量提高到正常,这时很容易引起喷溅。为了防止这种喷溅,冶炼过程中控制渣中(FeO),炉渣流动性较差,造成返干几率增加,易粘枪。进行溅渣护炉时,粘枪更加严重,甚至提不出氧枪孔,被迫割枪,缩短了氧枪寿命,打断了生产节奏,同时带来了安全隐患。处理氧枪粘钢,增加了劳动强度,影响了转炉作业率。为此,除积累生产经验、加强工艺操作外,采用倒锥度氧枪可以较好地解决上述问题。2 倒锥度氧枪的设计  倒锥度氧枪的设计思路是在保证水冷喷头和枪身冷却效果的同时,将枪体由原来的直筒型改为具有一定锥度的锥体型,这样枪体粘渣后容易自动脱落。枪体结构见图1。



2.1 锥度部分长度的选择
  氧枪下部锥度部分的长度,主要取决于枪体粘渣长度,锥度的大小,首先应使粘渣容易脱落,其次要保证氮封口内径尺寸不影响氧枪的升降,还要顾及氧枪回水流速不能有太大的变化,以保证氧枪的整体冷却效果。根据氧枪喷头特性、工作氧压和工作枪位,结合现场氧枪粘钢情况,一般氧枪粘钢部分长度不超过6m。综合考虑,选择枪体倒锥度的长度为6m。
2.2 氧枪倒锥度及管径的选择
  外管和中管同时采用倒锥度。考虑倒锥度的大小,锥度氧枪外管选择为(Φ299—Φ273)mm×13mm,采用Φ299mm×Φ273mm×13mm的异径接头,锥度管长度为6m。相应的中管尺寸为(Φ245—Φ219)mm×6mm,采用Φ245mm×Φ219mm×6mm的异径接头。外管和中管的倒锥度均选为0.12°。经计算,冷却最大变径处水流速为6.1m/s,根据经验,出水流速要大于6m/s才能保证冷却效果,否则流速低严重影响热量的传递,冷却强度不够,容易烧枪、粘钢。因此,选择锥度氧枪外管为(Φ299—Φ273)mm×13mm,锥度管长度为6000mm,相应的中管采用(Φ245—Φ219)mm×6mm,能够满足冷却条件,氧枪水压2.5MPa保持50min无渗漏。3 应用效果  对直筒氧枪和倒锥度氧枪各进行200炉试验,水温差测试数据取平均值,分别为14℃和15℃。从试验数据来看,倒锥度氧枪的冷却强度和直筒氧枪相近,能满足冷却要求。200炉试验的氧枪粘钢情况和处理难易程度统计数据见表1。

由表1可知,倒锥度氧枪粘钢情况比直筒氧枪有所改善,粘钢也容易处理,既提高了枪龄,又降低了劳动强度,提高了生产率。2003年8月11日投用至今,倒锥度氧枪使用情况良好,枪体冷却效果好,氧枪粘渣可自动掉落,粘钢容易处理,平均枪龄可达312炉,最高431炉。按120t转炉年产钢150万t、单炉产量145t、吨钢效益200元计,采用倒锥度氧枪增产效益可达750万元。同时提高了枪龄,按每支氧枪费用2800元计,可减少氧枪费用83万元。因此,采用倒锥度氧枪年综合效益可达833万元。 信息来源于:山东冶金

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