專(zhuān)利名稱(chēng)：：復(fù)吹-雙流道氧槍冶煉半鋼工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼領(lǐng)域。主要適用于半鋼煉鋼，也可用于普通鐵水煉鋼和中、高磷鐵水煉鋼。半鋼是由含釩鐵水經(jīng)氧化法提取釩渣后所得的半成品。其化學(xué)成分(重量%)為3.50～3.80%C，Si≤0.02%，Mn≤0.08%，0.06～0.10%S，P＜0.05%，V≤0.04%，Ti≤0.01%，余為Fe。由于半鋼中C、Si、Mn含量較正常鐵水低，所以利用半鋼煉鋼的主要問(wèn)題是熱量不足和成渣困難。目前，解決氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉半鋼上述問(wèn)題的主要技術(shù)措施是少加或不加廢鋼，以減少熱量的消耗;另外，加入一些酸性或中性氧化物，加速成渣過(guò)程。國(guó)外利用半鋼煉鋼的轉(zhuǎn)爐鋼廠(chǎng)有蘇聯(lián)的下塔吉爾鋼廠(chǎng)和南非的哈威爾德鋼公司，所采用的半鋼冶煉工藝基本相似，即利用單道氧槍進(jìn)行頂吹氧〔(JournalofTheIronandSteelInstitute)April1970，P336～341;(釩鈦磁鐵礦開(kāi)發(fā)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，51～55頁(yè))〕。近年來(lái)，蘇聯(lián)采用轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉技術(shù)吹煉半鋼，但未采用雙流道氧槍吹煉，所以半鋼煉鋼的主要困難尚未完全解決?，F(xiàn)有技術(shù)中的雙流道氧槍?zhuān)浣Y(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，且易發(fā)生槍內(nèi)著火現(xiàn)象〔國(guó)外轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)(二)譯文集，244～245頁(yè)，249～258頁(yè)〕。上述冶煉半鋼工藝的主要缺點(diǎn)是1.廢鋼加入量少，吹煉終點(diǎn)鋼水的溫度得不到保證。2.化渣困難，致使鋼中硫含量偏高，有時(shí)吹煉終點(diǎn)仍達(dá)不到冶煉鋼種所要求的硫含量，不能保證按計(jì)劃冶煉鋼種。3.供氧強(qiáng)度低，吹煉時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，每爐鋼的供氧時(shí)間比吹煉低磷生鐵要長(zhǎng)4～6分鐘。本發(fā)明的目的在于提供一種氧氣轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼的新工藝及所采用的噴槍?zhuān)冉鉀Q了現(xiàn)有半鋼煉鋼工藝中熱量不足和成渣困難的問(wèn)題，又能多加廢鋼，縮短冶煉時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等。為達(dá)到上述目的，其主要技術(shù)方案是采用一種新結(jié)構(gòu)的雙流道氧槍及其噴吹工藝參數(shù)，提高轉(zhuǎn)爐的二次燃燒率和加快化渣;同時(shí)轉(zhuǎn)爐底部噴吹氮?dú)饣驓鍤?。即?fù)吹-雙流道氧槍冶煉半鋼工藝。雙流道氧槍的主氧流噴孔的氧射流速度高，供氧量大，流股直徑大，這部分氧流主要用于氧化熔池雜質(zhì);副氧流噴孔的氧射流速度低，供氧量小，流股直徑小，主要用于提高爐氣的二次燃燒率。在1500℃溫度下1標(biāo)米3CO燃燒成CO2，可產(chǎn)生熱量10.383兆焦耳。二次燃燒率的提高，增加了煉鋼過(guò)程的熱源;副氧流還有對(duì)爐渣進(jìn)行攪拌和氧化作用，有助于石灰的熔化，加速爐渣的形成。底部通過(guò)供氣元件通入惰性氣體(氮?dú)?、氬?，可以攪拌熔池，改善熔池傳熱、傳質(zhì)條件，加速向熔池傳遞熱量，并使渣-鋼之間的化學(xué)反應(yīng)加快，更加接近平衡。本發(fā)明所采用的雙流道氧槍由外套管、隔水套管、主氧道管、副氧道管、噴頭和防火銅套管組成。在主氧流道管內(nèi)壁上鑲嵌了一個(gè)銅套管，防止管內(nèi)著火。另外，隔水套管、主氧流道管、副氧流道管與噴頭的連接均采用滑動(dòng)連接。這種連接具有如下優(yōu)點(diǎn)更換氧槍噴頭方便;比焊縫連接簡(jiǎn)單;有利于消除氧槍膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力。復(fù)吹一雙流道氧槍冶煉半鋼的具體工藝如下1.雙流道氧槍供氧制度轉(zhuǎn)爐裝完鐵水、廢鋼之后，開(kāi)始供氧，直至冶煉終止。雙流道氧槍的供氧制度為主氧流道的氧壓0.75～0.85兆帕，氧流量17～18×103米3/小時(shí);副氧流道的氧壓0.5～0.75兆帕，氧流量2.8～4.0×103米3/小時(shí)。2.復(fù)吹底部供惰性氣體制度吹煉前、中期吹氮?dú)?，吹煉后期吹氬氣。噴吹氮?dú)鈴?qiáng)度為0.010～0.020米3/分鐘·噸，噴吹氬強(qiáng)度為0.025～0.050米3/分鐘·噸。3.造渣制度采用單渣二批料操作，初渣堿度(CaO/SiO2)控制在2.5～3.5，終渣堿度控制在4.5～6.5。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.熱效率提高，二次燃燒率平均提高8.74%，可以補(bǔ)償冶煉溫度約30℃，多用廢鋼25公斤/噸鋼。2.去硫效果好，吹煉終點(diǎn)時(shí)硫在渣、鋼之間的分配比((S)/〔S〕)達(dá)到9.50，比普通氧氣頂吹煉鋼工藝提高了1.55;并在節(jié)省石灰2.13公斤/噸鋼的同時(shí)，脫硫率提高2.18%。3.冶煉終點(diǎn)時(shí)，渣中的全鐵(TFe)下降2～3%;同時(shí)，吹煉過(guò)程中噴濺減少，金屬收得率提高0.4%。4.降低鋼中氧活度，提高鐵合金中金屬的回收率。如吹煉低碳鋼時(shí)，其吹煉終點(diǎn)時(shí)鋼中氧活度平均下降50～150PPm，殘錳提高0.01%;脫氧合金化時(shí)，錳鐵中錳的回收率平均提高2%，硅鐵中硅的回收率平均提高1.5%。5.可縮短供氧時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，比普通氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐縮短5分鐘。6.本發(fā)明的雙流道氧槍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，并可防止槍內(nèi)著火，可消除氧槍膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力。附圖為本發(fā)明雙流道氧槍的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為外套管，2為隔水套管，3為副氧流道管，4為密封槽及密封圈，5為主氧道噴孔，6為噴頭，7為副氧道噴孔，8為主氧流道管，9為銅套管。外套管1、隔水套管2、副氧流道管3和主氧流道管8均用鋼管制成，噴頭6用銅制成。噴頭6除與主氧道噴孔5和副氧道噴孔7相對(duì)應(yīng)部分外，還有與外套管1、隔水套管2、副氧流道管3和主氧流道管8相對(duì)應(yīng)的部分。外套管1與噴頭6采用焊接連接;隔水套管2、主氧流道管8與噴頭6采用無(wú)密封圈的滑動(dòng)連接;副氧流道管3與噴頭6采用有密封圈的滑動(dòng)連接。銅套管9鑲嵌在主氧流道管8的內(nèi)壁上。雙流道氧槍噴頭參數(shù)如表1所示。表1雙流道氧槍噴頭參數(shù)</tables>傾角α1表示主氧道噴孔與氧槍中心線(xiàn)夾角，α2為副氧道噴孔與氧槍中心線(xiàn)夾角。實(shí)施例采用本發(fā)明的雙流道氧槍和復(fù)吹-雙流道供氧吹工藝，在120噸氧氣轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行了3爐吹煉半鋼的試驗(yàn)。3爐半鋼的化學(xué)成分(重量%)和溫度如表2所示。在冶煉過(guò)程中，3爐鋼分別加廢鋼12、10、12噸。3爐鋼冶煉過(guò)程的供氣參數(shù)如表3所示。表2實(shí)施例3爐半鋼的化學(xué)成分表3實(shí)施例冶煉過(guò)程的供氧和供氮或氬制度3爐鋼終渣堿度分別為5.54、6.5、5.5，3爐鋼的冶煉時(shí)間分別為29、28、32分鐘。權(quán)利要求1.一種氧氣轉(zhuǎn)爐的半鋼煉鋼工藝，其特征在于頂部采用雙流道氧槍供氧及其相應(yīng)的主氧流道和副氧流道供氧制度，底部噴吹氮?dú)饣驓鍤饧跋鄳?yīng)的供氣強(qiáng)度，以及造渣制度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于雙流道氧槍的供氧制度如下主氧流道氧壓0.75～0.85兆帕，氧流量17～18×103米3/小時(shí);副氧流道氧壓0.5～0.75兆帕，氧流量2.8～4.0×103米3/小時(shí)。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的工藝，其特征在于轉(zhuǎn)爐底部噴吹氮?dú)鈴?qiáng)度為0.010～0.020米3/分鐘·噸，噴吹氬氣強(qiáng)度為0.025～0.050米3/分鐘·噸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于造渣制度為初渣堿度控制在2.5～3.5，終渣堿度控制在4.5～6.5。5.一種用于氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的雙流道氧槍?zhuān)兄餮趿鞯拦芎透毖趿鞯拦?，其特征在于它由外套?、隔水套管2、副氧流道管3、主氧流道管8、噴頭6、密封槽和密封圈4、主氧道噴孔5、副氧道噴孔7、銅套管9組成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧槍?zhuān)涮卣髟谟阢~套管9鑲嵌在主氧流道管8的內(nèi)壁上。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧槍?zhuān)涮卣髟谟谕馓坠?與噴頭6采用焊接連接，隔水套管2、主氧流道管8與噴頭6采用無(wú)密封圈的滑動(dòng)連接，副氧流道管3與噴頭6采用有密封圈的滑動(dòng)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧槍?zhuān)涮卣髟谟谥餮醯绹娍?與氧槍中心線(xiàn)夾角α1為9～13°，副氧道噴孔7與氧槍中心線(xiàn)夾角α2為25～35°。全文摘要本發(fā)明提供了一種氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉半鋼的新工藝。其主要特征是頂部采用新結(jié)構(gòu)的雙氧流道氧槍?zhuān)芍餮趿鞯篮透毖趿鞯劳瑫r(shí)供氧，提高轉(zhuǎn)爐的二次燃燒率和加快化渣；同時(shí)底部噴吹氮?dú)饣驓鍤?，其結(jié)果二次燃燒率平均提高8.74％，可補(bǔ)償冶煉溫度約30℃，可多加廢鋼25公斤/噸鋼，脫硫率提高2.18％，冶煉終點(diǎn)時(shí)，渣中的全鐵下降2-3％，且每爐供氧時(shí)間縮短5分鐘，經(jīng)濟(jì)效果顯著。文檔編號(hào)C21C5/32GK1048563SQ90104728公開(kāi)日1991年1月16日申請(qǐng)日期1990年7月23日優(yōu)先權(quán)日1990年7月23日發(fā)明者徐維華,楊文遠(yuǎn),古隆建,劉志昌,楊同春,陳峨申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部攀枝花鋼鐵公司,冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院,冶金工業(yè)部鞍山熱能研究院