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《復(fù)吹轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭優(yōu)化研究.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第十四屆全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議文集復(fù)吹轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭優(yōu)化研究高文芳張劍君陳鋼易衛(wèi)東(武漢鋼鐵(集團(tuán))公司)李強(qiáng)鄒宗樹(shù)(東北大學(xué))摘要:介紹了裝入量為125噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的氧槍噴頭參數(shù)設(shè)計(jì)、水模型實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)試驗(yàn)情況。研究結(jié)果表明:優(yōu)化設(shè)計(jì)的五孔氧槍的供氧能力明顯增強(qiáng),且吹煉過(guò)程平穩(wěn),成渣快,噴濺少??梢詽M足轉(zhuǎn)爐擴(kuò)裝后的冶煉操作。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭水模型實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)試驗(yàn)OptimizationofOxygenLanceNozzleforBOFGAOWenfangZHANGJianjunCHENGangYIWeidongWuhanIron&Steel(Group)Co
2、rp.LIQiangZOUZongshuNortheastUniversityAbstract:Thispaperdescribestheparameterdesign,watermodeltestandproductiontestoftheoptimizedoftheoxygenlancenozzleforthe125tBOF.Resultsindicatethattheoptimized5-holelanceshowsmuchbetteroxygensupplycapacity.Theblowingprocessremainedstable,a
3、ndtheslagformedquickly,withlittlesplashing,sufficientforthesmeltingoperationoftheenlargedconverter.Keywords:Converter;oxygenlancenozzle;watermodeltest;productiontest為適應(yīng)武鋼一煉鋼轉(zhuǎn)爐裝入量由100噸擴(kuò)裝到125噸后的吹煉要求,進(jìn)一步強(qiáng)化脫磷效果,對(duì)氧槍噴頭進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究。1水力模型實(shí)驗(yàn)1.1試驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)?zāi)P团c武鋼一煉鋼轉(zhuǎn)爐的幾何相似比為1:6。采用有機(jī)玻璃制作而成。實(shí)驗(yàn)裝置
4、見(jiàn)圖1。1.2試驗(yàn)方案新氧槍的設(shè)計(jì)思路是:將氧槍噴頭孔數(shù)由四孔增加為五孔,不改變?cè)瓨岊^的喉口直徑,增加出口面積,適當(dāng)提高出口馬赫數(shù),加大中心夾角。目的是在保證氧氣流量不變前提下,提高出口速度和氧氣射流對(duì)熔池的沖擊能力,以強(qiáng)化吹煉強(qiáng)度,優(yōu)化冶煉效果,縮短冶煉周期。氧槍噴頭試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表1。107第十四屆全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議文集圖1水模實(shí)驗(yàn)裝置圖表1氧槍噴頭試驗(yàn)參數(shù)喉口直徑mm出口直徑mm中心夾角°馬赫數(shù)-槍頭噴孔數(shù)個(gè)原噴頭3849121.984新方案13851.5122.15方案23851.5142.15方案33851.5162.151.3供氣量計(jì)算為了保
5、證模型和原型的動(dòng)力相似,主要保證模型的修正Froude準(zhǔn)數(shù)Frm與原型的修正Froude準(zhǔn)數(shù)Frm’相等。頂吹供氣量:(修正的佛羅德準(zhǔn)數(shù))上式中:107第十四屆全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議文集―——實(shí)驗(yàn)室氣溫20℃時(shí)的空氣密度,1.2kg/m3;———標(biāo)態(tài)下氧氣的密度,1.43kg/m3;———水的密度,1000kg/m3;———鋼水密度,7000kg/m3;———重力加速度,9.81m/s2;——分別為模型和實(shí)際轉(zhuǎn)爐的噴槍出口直徑,單位mm;——分別為模型和實(shí)際轉(zhuǎn)爐噴槍出口的氣流名義速度,單位m/s;又:式中n為噴孔數(shù)目;為模型及實(shí)際的供氣量,NM3/h;經(jīng)
6、計(jì)算模型與原型氧槍供氣流量如表2所示。表2原型與模型氧槍供氣流量氣體流量(NM3/h)原型2520026200272002820029200模型117.3121.9126.6131.2135.9底吹供氣量:(修正的佛羅德準(zhǔn)數(shù))———標(biāo)態(tài)下氮?dú)饷芏龋?.25kg/m3;107第十四屆全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議文集式中n1、n2分別為模型和實(shí)際的底槍供氣量,單位Nm3/h;、分別為模型和實(shí)際的底槍小孔氣流名義速度,單位m/s;、分別為模型和實(shí)際的底槍小孔直徑,單位mm;實(shí)際參數(shù):底部供氣元件4塊,內(nèi)徑φ2,外徑φ4經(jīng)計(jì)算模型與原型底吹氣體流量如表3所示。表3模型
7、與原型底吹氣體流量底吹氣體流量(NM3/h)原型180205230255280340445模型0.790.901.001.111.221.481.941.4氧槍槍位和中心夾角氧槍噴頭中心夾角、槍位及頂、底部供氣量與混勻時(shí)間關(guān)系見(jiàn)圖2、3、4。107第十四屆全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議文集圖2中心夾角12o條件下,熔池混勻時(shí)間、槍位及底部供氣量之間的關(guān)系圖3中心夾角14o條件下,熔池混勻時(shí)間、槍位及底部供氣量之間的關(guān)系圖4中心夾角16o條件下,熔池混勻時(shí)間、槍位及底部供氣量之間的關(guān)系圖2,圖3和圖4給出了在底吹供氣量一定的條件下,12o、14o和16o三種中心夾
8、角不同的氧槍,混勻時(shí)間與槍位的關(guān)系。由圖2,3可知中心夾角為12o和14o時(shí),隨著槍位的提高,混勻時(shí)間均出現(xiàn)了極小值,這說(shuō)