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        半鋼冶煉氧槍優(yōu)化工藝研究

        2021-11-12 15:05:50楊宗波李志丹
        中國金屬通報 2021年13期
        關鍵詞:效果

        楊宗波,李志丹

        (成渝釩鈦科技有限公司煉鋼廠,四川 內江 642469)

        釩鈦科技煉鋼廠80t轉爐,因高爐產量增加,為有效消化高爐來鐵,必須進一步縮短冶煉周期。但在采用4孔φ30.3mm喉口氧槍吹煉時,因供氧流量偏低,供氧強度不足,整體吹煉時間偏長,無法滿足降低生產周期的要求。

        1 生產現(xiàn)狀

        釩鈦科技煉鋼廠為半鋼冶煉,硅、錳氧化期短,初期渣形成困難;半鋼熱源不足,吹煉終點碳溫不平衡;同時因80t轉爐是在50t轉爐基礎上進行擴容,爐容比較小。因此要求吹煉過程中,控制脫碳速度,穩(wěn)定爐渣中FeO含量,防止噴濺,并相應縮短供氧時間。釩鈦科技煉鋼廠采用φ30.3mm喉口氧槍吹煉存在的問題如下。

        1.1 供氧強度偏低,供氧時間長

        當氧槍噴頭的M和P設定以后,噴頭的喉口面積取決于氧氣流量,一旦喉口直徑確定,氧氣流量也基本確定,不能發(fā)生太大的波動,否則將嚴重影響吹煉效果。

        φ30.3mm喉口氧槍,其氧氣流量為16000m3/h,供氧強度3.48m3/t.min,平均供氧時間10.6min/爐。

        1.2 渣中FeO含量偏高

        由于采用φ30.3mm喉口氧槍,供氧強度偏低,吹煉過程脫碳速度緩慢,爐渣中FeO富集,終渣中FeO含量偏高。渣中FeO過高,雖然有利于化渣脫磷,但會導致金屬損失增加,并對爐襯造成一定的侵蝕。因此終渣FeO必須合理控制。

        表1 采用φ30.3mm氧槍吹煉終渣成份

        2 優(yōu)化氧槍噴頭措施

        在半鋼冶煉條件下,為縮短供氧時間,保證冶煉效果和反應平衡,則氧氣流量和供氧強度必然增加,相應的氧氣喉口直徑也隨之增加。同時在供氧強度增加的情況下,應考慮氧氣射流過強造成的噴濺,并控制脫碳反應,保持爐渣中合適的FeO含量。

        2.1 氧槍噴頭優(yōu)化

        原氧氣流量16000m3/h,為縮短供氧時間1min,則根據氧氣消耗平衡,則氧氣流量需增加至17500m3/h,才能滿足正常吹煉需求。

        根據氧氣流量與喉口面積公式:

        Q—氧氣流量 (m3/h)。

        7)目前,這套聯(lián)合制動系統(tǒng)通過推廣應用,效果達到了設計要求,解決了煤層氣鉆機車重載下長坡無法持續(xù)制動的難題,但聯(lián)合制動作用的匹配研究還需進一步跟蹤測試完善。

        AT—喉口面積,(cm2)。

        P0—氧氣的滯止壓力(N/m)。

        T0—氧氣的滯止溫度(K)。

        喉口直徑dr=(4×AT /π)1/2式(1-2)。

        根據式(1-1)和(1-2)。

        可得出dr=31.6mm。

        從上述計算可得出,80t轉爐需要將喉口直徑增加至31.6mm,提高氧氣流量和供氧強度,從而縮短供氧時間。

        2.2 供氧參數(shù)調整

        適當降低使用氧壓,控制氧槍射流出口壓力,避免氧槍射流過強沖擊爐底。

        適當提高吹煉槍位,控制過程脫碳速度。通常氧槍槍位為喉口直徑的20~30倍,槍位應提高20mm左右,以保證氧槍射流對熔池的沖擊面積。

        3 φ31.6mm喉口氧槍使用效果

        釩鈦科技煉鋼廠80t轉爐通過對氧槍供氧參數(shù)的改造,進行了4孔φ31.6mm氧槍生產,其冶煉效果如下。

        3.1 縮短供氧時間

        從氧槍喉口直徑擴大前后供氧時間對比看,采用大喉口氧槍,平均供氧時間縮短了52秒,噸鋼氧氣消耗量降低0.9m3/t,供氧強度則提升了0.22m3/t.min。

        表2 采用φ31.6mm氧槍供氧參數(shù)情況

        從實際生產數(shù)據對比可看出,氧槍喉口擴大后,供氧強度增加,半鋼強冶煉強化,有效提高了氧氣的利用率,供氧時間以及噸鋼氧耗指標均得到提升。

        3.2 穩(wěn)定吹煉控制

        采用φ31.6mm氧槍,在氧槍吹煉槍位增加10mm~20mm的情況下,氧氣射流對熔池的沖擊攪拌效果仍然得到保障。吹煉過程爐渣中FeO消耗速度與FeO生成速度保持平衡,很好的防止了返干,并抑制了噴濺。

        從吹煉終渣情況看,爐渣渣態(tài)較φ30.3mm氧槍吹煉時,略微粘稠一些,表明爐渣中FeO含量有所降低。

        從表3中可看出,采用φ31.6mm氧槍吹煉,終渣FeO含量較使用φ30.3mm氧槍,略有下降。

        表3 采用φ31.6mm氧槍吹煉終渣情況

        從表4中可看出,采用φ31.6mm氧槍吹煉,冶煉消耗與脫磷情況,與φ30.3mm氧槍吹煉效果基本相當,但碳溫平衡效果更好一些。

        表4 采用φ31.6mm氧槍吹煉指標情況

        4 結語

        釩鈦科技煉鋼廠80t半鋼冶煉轉爐,通過對氧槍噴頭及供氧參數(shù)進行優(yōu)化,采用φ31.6mm喉口氧槍吹煉,縮短供氧時間52秒,同時各項指標得到穩(wěn)定控制,并有一定的提升。

        使用φ31.6mm喉口氧槍完全滿足半鋼冶煉要求,取得了良好的冶煉效果。

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