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1、第33卷第8期钢铁Vol.33.No.81998年8月IRONANDSTEELAugust1998大型转炉提高供氧强度的研究马恩祥蔡志鹏梁云钱占民(中国科学院化工冶金研究所)摘要为了提高供氧强度,设计了一种大流量氧枪喷头,并研究了它的射流特性。该喷头用于宝钢300t转炉,缩短冶炼时间2.1min,取得了显著的经济效益。关键词氧枪供氧强度射流特性aSTUDYONINTENSIFICATIONOFOXYGENBLOWINGFORLARGECONVERTERSMAEnxiangCAIZhipengLIANGYunQIANZhanmin(
2、InstituteofChemicalMetallurgy,ChineseAcademyofSciences)ABSTRACTInordertointensifyoxygenblowinginBOF,anoxygenlanceofhighflowratehasbeenusedforthe300tconverteratBaoshanIronandSteelCorp.andgreateconomicbenefitshavebeengotduetothereductionoxygenblowingtimeby2.1minutes.KEY
3、WORDSoxygenlance,intensityofoxygenblowing,jetcharacteristic331前言原来的2.83m/(t·min)提高到3.15m/(t·宝钢3座300t转炉自1985年9月投产以来,min)。3一直使用的是进口喷头,总供氧量为50000m/h总动量通量在沿射流长度上保持不变,它相当[1]左右,供氧强度低,吹氧时间长,不能满足进一步于力。因此,射流出口总动量通量增加,在同样操提高钢产量的要求。1988年中科院化工冶金研究所作枪位下到达熔池液面的总冲击力也较大,对熔池与宝钢合作,共同进行
4、大流量、高强度供氧喷头的搅拌以及氧在熔池各相之间的传递有利。研究开发。笔者运用空气动力学理论与炼钢原理,进3大流量喷头的射流特性行了喷头设计,研究了超音速复射流特性,提供了喷头供氧强度提高以后,还要进一步研究它的氧枪操作最佳参数。该喷头设计完成后由济南崇盛射流特性,因为它在氧气转炉炼钢过程中对冶炼效冶金氧枪研究所制作,于1991年底在宝钢1号转炉果影响很大。进行冷态实测研究,一方面可以对喷进行生产性试验并取得成功。在此基础上先后推广表1喷头氧流量和总动量通量应用于2号炉和3号炉,从此结束了依靠进口喷头Table1Oxygenflo
5、wrateoflanceand的历史,经济效益和社会效益十分显著。generalmomentumflux2大流量喷头的供氧强度项目数据宝钢采用中间1孔,周边4孔喷头。为了提高滞止压力/MPa0.80.91.01.1供氧强度,新设计了大流量喷头,增加供氧量。现A喷头氧流量/m3·h-153944599376593271925将大流量喷头(A)与进口喷头(B)的氧流量、喷B喷头氧流量/m3·h-148000533335866764000孔出口总动量通量列于表1。从表1可以看出,大流A喷头总动量通量/kg·m·s-27396822090
6、409865量喷头与进口喷头相比,氧流量和总动量通量分别B喷头总动量通量/kg·m·s-26579731480508770增加约12.40%。由于供氧量的增加,供氧强度由a联系人:马恩祥,研究员,北京(100080)中国科学院化工冶金研究所·18·1998年第8期头的设计与制造质量作出评价,提出改进意见;另这种差别很明显,随着轴向距离的增加,逐渐趋于[2]一方面也为氧枪操作提供了参考依据。由于300t一致。在距喷头出口30De以前,速度衰减很快,这3转炉喷头耗氧量在60000m/h左右,一般实验室时枪位稍有变化对熔池反应影响很大,
7、不易稳定操难以实测。根据相似理论分析,考虑到超音速射流作。在40De以后,速度衰减趋于平稳,但速度值较所具有的自模拟特性,通常采用模型实验研究,其低,对熔池的冲击能量不足。因此,建议正常操作结果并不影响对实际情况的分析。在本实验中,按枪位选择在(30～40)De之间,即2.0～2.6m。这宝钢300t转炉使用的大流量喷头和进口喷头尺寸与后来实际生产使用的枪位一致。进口喷头与大流的三分之一制作成模型喷头,研究了它的冷态射流量喷头比较,前者速度衰减要比后者快,即在同一特性。枪位下进口喷头对熔池的冲击能量要比大流量喷头[2]3.1某一边
8、孔射流中心线上速度衰减小,不利于脱碳反应。用能量驻点平衡法计算的射图1为大流量模型喷头及进口模型喷头某1个流冲击熔池凹坑深度列于表2。从表2可以看出,在周边喷孔的射流中心线上速度衰减。图中ue为喷孔滞止压力为0.95MPa,枪位2.0m时,大流量喷
