優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法，所述設(shè)計(jì)方法包括：根據(jù)轉(zhuǎn)爐噸位選擇氧槍噴頭上的噴孔的數(shù)目；根據(jù)公式計(jì)算氧槍夾角，其中，θ為氧槍噴頭上的相鄰兩個(gè)噴孔的軸線夾角的一半，為氧槍夾角，氧槍夾角是氧槍噴頭上的任一噴孔的軸線與氧槍中心線之間的夾角，N為氧槍噴頭上的噴孔的數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法，可以降低轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中氧槍粘鋼。
【專利說(shuō)明】?jī)?yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)涉及一種優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 轉(zhuǎn)爐是冶金行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種用于煉鋼的設(shè)備，其中氧槍技術(shù)是轉(zhuǎn)爐煉鋼 技術(shù)的核心，氧槍噴頭的設(shè)計(jì)水平和使用方法直接關(guān)系到轉(zhuǎn)爐煉鋼的高效平穩(wěn)的進(jìn)行，并 且對(duì)作業(yè)率、鐵水收得率、轉(zhuǎn)爐鋼的質(zhì)量和氧槍噴頭的使用壽命等都會(huì)產(chǎn)生直接的影響。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)爐冶煉的過(guò)程中，由于氧槍的設(shè)計(jì)和使用不合理，致使轉(zhuǎn)爐吹煉 過(guò)程中鐵水與爐渣粘結(jié)在氧槍槍身與噴頭上，或者爐渣與鐵水噴出轉(zhuǎn)爐爐口，直接對(duì)氧槍 噴頭的使用壽命、生產(chǎn)成本以及作業(yè)率等指標(biāo)帶來(lái)不利影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法以及 優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法，該設(shè)計(jì)方法包括：根 據(jù)轉(zhuǎn)爐噸位選擇氧槍噴頭上的噴孔的數(shù)目；根據(jù)公式sin0 = simp X sin(180°/N)計(jì)算氧 槍夾角，其中，θ為氧槍噴頭上的相鄰兩個(gè)噴孔的軸線夾角的一半，Φ為氧槍夾角，氧槍夾 角是氧槍噴頭上的任一噴孔的軸線與氧槍中心線之間的夾角，Ν為氧槍噴頭上的噴孔的數(shù) 目。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，Θ可以為8. 5°?9. 5°。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法，所述方法包括以階梯 型曲線操作按上述方法所設(shè)計(jì)的氧槍。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述階梯型曲線可以包括依次執(zhí)行的階梯上升段和 階梯下降段。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法，可以顯著降低氧槍粘鋼，提高氧槍壽命 和降低爐渣噴濺的現(xiàn)象的發(fā)生。此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法，可以進(jìn)一步優(yōu)化 轉(zhuǎn)爐冶煉工藝和降低氧槍燒損。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的氧槍噴頭的局部剖面圖。
[0011] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的氧槍噴頭的仰視圖。
[0012] 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的氧槍運(yùn)行的階梯型曲線示意圖。
[0013] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0014] 1氧槍噴頭
[0015] 2 噴孔

【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明主要針對(duì)在轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中氧槍粘鋼和/或爐渣噴濺的問(wèn)題，提供了一種 優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的方法和優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法。
[0017] 根據(jù)冶金原理，增大氧槍供氧的分散程度和/或增加氧槍夾角（氧槍中心線與氧 槍噴頭上的噴孔軸線之間的夾角φ)可以優(yōu)化轉(zhuǎn)爐的冶煉，因此提高氧槍噴頭的孔數(shù)和增 大氧槍夾角φ可以提高供氧的分散程度。但是在冶煉實(shí)踐中需要考慮氧槍的氧氣射流對(duì)熔 池的穿透深度和對(duì)熔池的攪拌影響，以及需要考慮多孔噴頭的制造的難易程度。因此，本發(fā) 明提供了一種氧槍的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)所述設(shè)計(jì)方法，可以快速、合理地設(shè)計(jì)出不同公稱噸位 的轉(zhuǎn)爐冶煉所需要的氧槍。
[0018] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的氧槍噴頭的局部剖面圖。圖2是示出根 據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的氧槍噴頭的仰視圖。下面將結(jié)合圖1和圖2來(lái)具體描述本發(fā)明 的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法，首先，根據(jù)轉(zhuǎn)爐的公稱噸位選擇合適的 氧槍噴頭1上的噴孔2的數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，當(dāng)轉(zhuǎn)爐公稱噸位不大于60t 時(shí)，可將氧槍噴頭1上的噴孔2的數(shù)目設(shè)置為3孔?4孔，當(dāng)轉(zhuǎn)爐公稱噸位大于60t時(shí)，可 將氧槍噴頭上的噴孔的數(shù)目設(shè)置為4孔?6孔，這樣可以保證氧槍對(duì)熔池的穿透深度和攪 拌力度，同時(shí)還可以提高氧槍供氧的分散程度。
[0020] 然后，根據(jù)公式sinG = sinq) X sin(180°/N)計(jì)算氧槍夾角，其中，θ為有效角度， 即氧槍噴頭1上的相鄰兩個(gè)噴孔2的軸線夾角的一半，φ為氧槍夾角，氧槍夾角是氧槍噴頭 1上的任一噴孔2的軸線與氧槍中心線的夾角，Ν為氧槍噴頭1上的噴孔2的數(shù)目。優(yōu)選 地，氧槍噴頭1上的任意相鄰兩個(gè)噴孔2的軸線夾角相同，并且各個(gè)噴孔2的氧槍夾角φ相 同。氧槍噴頭1上的噴孔2的數(shù)目與氧槍夾角φ之間的數(shù)量關(guān)系是最為重要的定量關(guān)系。 如果氧槍夾角Φ過(guò)大，則氧槍噴頭1的氧氣射流對(duì)熔池的沖擊面積過(guò)大，爐渣易過(guò)氧化，容 易造成噴濺、加快對(duì)轉(zhuǎn)爐爐襯的侵蝕和增大鐵損；如果氧槍夾角φ過(guò)小，則容易降低渣中的 FeO含量，從而導(dǎo)致?tīng)t渣粘稠返干和鋼水噴濺粘槍。此外，爐渣返干還降低了爐渣的活躍程 度，從而減弱了爐渣的脫磷和脫硫的能力。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法，有效角 度Θ為8. 5°?9. 5°時(shí)的氧槍具有較好的冶金效果。當(dāng)氧槍的有效角度小于8. 5°時(shí)， 爐渣較為粘稠,容易喪失清除夾雜物的能力，并且易于粘槍；當(dāng)氧槍的有效角度大于9. 5° 時(shí)，爐渣過(guò)稀且過(guò)氧化，容易侵蝕沖刷爐壁。
[0021] 在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，通過(guò)在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中選擇 的氧槍操作曲線，還可以進(jìn)一步優(yōu)化冶煉以及降低氧槍燒損。
[0022] 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的氧槍運(yùn)行的階梯型曲線示意圖。下面將 結(jié)合圖3來(lái)具體描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法包括以如圖3所示的階梯型 曲線操作根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法所設(shè)計(jì)的氧槍。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述階梯型曲線包括階梯上升段和階梯下降段。在 轉(zhuǎn)爐冶煉的過(guò)程中，熔池內(nèi)需要快速地形成以石灰為主的活躍的爐渣。因?yàn)镕eO既是石灰 熔化的助熔劑又是容納石灰的熔劑，所以為了盡快成渣，需要在氧流沖擊下在熔池液面及 時(shí)地形成具有一定數(shù)量的FeO,并且熔池還必須具有強(qiáng)有力的攪拌力，以提高化渣速度，而 所述攪拌力主要來(lái)源于熔池中的碳氧反應(yīng)所產(chǎn)生的C0的上浮攪動(dòng)，即碳氧反應(yīng)要消耗熔 池中的FeO,因此必須處理好碳氧反應(yīng)速度與成渣之間的關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉 的方法，首先，在階梯上升段轉(zhuǎn)爐冶煉前，為了便于對(duì)轉(zhuǎn)爐熔池的攪拌和快速化渣，采用低 槍位對(duì)熔池吹氧，吹氧時(shí)間可根據(jù)不同的冶煉工藝來(lái)確定。然后，當(dāng)爐渣熔化后，升高氧槍 至工藝要求的轉(zhuǎn)爐氧槍要求的最大高度，以促進(jìn)爐渣中的FeO的形成。再次，隨著冶煉時(shí)間 的延長(zhǎng)，可以具有一定時(shí)間間隔地降低氧槍槍位，以保證熔池中的FeO與C之間的平衡，避 免熔池中的FeO含量過(guò)多而導(dǎo)致噴濺、增大FeO對(duì)轉(zhuǎn)爐爐襯的侵蝕和增大鐵損。當(dāng)氧槍夾 角過(guò)小時(shí)，容易降低渣中的FeO含量，從而導(dǎo)致?tīng)t渣粘稠返干以及鋼水噴濺粘槍。此外，爐 渣返干還降低了爐渣的活躍程度，從而減弱了爐渣的脫磷和脫硫的能力。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法，可以顯著降低氧槍粘鋼，提高氧槍壽命 和降低爐渣噴濺的發(fā)生。此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法與現(xiàn)有技術(shù)的高槍化渣 低槍降碳的高-低槍位的氧槍運(yùn)行曲線相比較更能夠進(jìn)一步優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉工藝和降低氧 槍燒損。
【權(quán)利要求】
1. 一種優(yōu)化轉(zhuǎn)爐氧槍的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述設(shè)計(jì)方法包括： 根據(jù)轉(zhuǎn)爐噸位選擇氧槍噴頭上的噴孔的數(shù)目； 根據(jù)公式；^110 = 3丨119><8丨11(18〇°爪)計(jì)算氧槍夾角，其中，0為氧槍噴頭上的相鄰兩 個(gè)噴孔的軸線夾角的一半，φ為氧槍夾角，氧槍夾角是氧槍噴頭上的任一噴孔的軸線與氧 槍中心線之間的夾角，Ν為氧槍噴頭上的噴孔的數(shù)目。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，Θ為8. 5°?9.5°。
3. -種優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉的方法，其特征在于，所述方法包括以階梯型曲線操作如權(quán)利要 求1所設(shè)計(jì)的氧槍。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述階梯型曲線包括依次執(zhí)行的階梯上升 段和階梯下降段。
【文檔編號(hào)】C21C5/30GK104060029SQ201410348805
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】劉榮蒂, 黃禹明, 解明科 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司