二次燃烧氧枪在120 t复吹转炉的应用实践.pdf
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1、鞍钢技术2023年第3期ANGANG TECHNOLOGY生产实践二次燃烧氧枪在1 2 0 t复吹转炉的应用实践王世峰1,宁生龙,于朋1,程明刚,席小波,朱晓雷2 3,郑淑国4(1.鞍钢集团朝阳钢铁有限公司,辽宁朝阳1 2 2 0 0 0;2.海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室,辽宁鞍山1 1 40 0 9;3.鞍钢集团钢铁研究院,辽宁鞍山1 1 40 0 9;摘要:结合1 2 0 t复吹转炉生产实际,设计了二次燃烧氧枪喷头参数,优化了转炉冶炼工艺制度。实践表明,与普通氧枪相比,应用二次燃烧氧枪吹炼可以缩短供氧时间约9 3s,供氧效率提升1 0.6%,熔池钢水平均温度提升约1 8.52
2、7,废钢比提高1.3%,脱磷率提高1.5%,且对煤气回收几乎没有影响。关键词:二次燃烧氧枪;复吹转炉;氧枪喷头;废钢比中图分类号:TF741D0I:10.3969/j.issn.1006-4613.2023.03.009Application Practice of Secondary Combustion Oxygen Lance inWANG Shifeng,NING Shenglong,YU Peng,CHENG Minggang,(1.Chaoyang Iron&Steel Co.,Ltd.of Ansteel Group Cor.,Ltd.,Chaoyang 122000,Liaon
3、ing,China;2.State Key Laboratory of Metal Material for Marine Equipment and Application,Anshan 114009,Liaoning,China;3.Ansteel Iron&Steel Research Institutes,Anshan 114009,Liaoning,China;4.Northeastern University,Shenyang 110081,Liaoning,China)Abstract:Based on the actual production of 120 t combine
4、d blowing converter,the parame-ters for secondary combustion oxygen lance nozzles were designed and the technological system forsmelting by converter was optimized.The practice showed that comparing to ordinary oxygenlances,using secondary combustion oxygen lances could reduce the time for oxygen su
5、pply byabout 93 s,oxygen supply efficiency could be increased by 10.6%,the average temperature ofmolten steel in molten pool could be improved by about 18.527 C,the ratio of scrap could be in-creased by 1.3%,the dephosphorization rate could be increased by 1.5%and there was little im-pact on gas rec
6、overy.Key words:secondary combustion oxygen lance;combined blowing converter;oxygen lancenozzle;ratio of scrap国外关于二次燃烧氧枪的研究始于1 9 7 8 年,卢森堡阿尔贝德公司(ARBED)首次完成双流道二次燃烧氧枪的工业应用试验研究。1 9 8 1 年,荷兰中央引导地方科技发展资金:2 0 2 3JH6/100100046王世峰,工程师,2 0 0 8 年毕业于辽宁科技大学冶金工程专业。E-mail:一 40 一总第441 期4.东北大学,辽宁沈阳1 1 0 0 8 1)文献标识码
7、:A120 t Combined Blowing ConverterXI Xiaobo,ZHU Xiaolei?-3,ZHENG Shuguo4文章编号:1 0 0 6-46 1 3(2 0 2 3)0 3-0 0 40-0 4Hogovens公司开发了可提高二次燃烧率的双流道氧枪,将主氧流股与副氧流股分开,防止掺混,二次燃烧率得到明显提升2 。国内对二次燃烧氧枪的研究始于1 9 8 3年,钢铁研究总院进行了双流道二次燃烧氧枪的热模拟试验。马恩祥等3 对攀钢120t转炉双流道氧枪半模喷头的射流特性进行鞍钢技术2023 年第 3 期ANGANG TECHNOLOGY了冷态研究。蔡志鹏等4 利用计
8、算机控制压力传感制度,成功应用于1 2 0 t复吹转炉,为该技术实现工器和自动扫描组成的快速数据采集系统,对1 5t顶业化应用奠定了基础。底复吹转炉双流道二次燃烧氧枪喷头的流场特性进行研究认为,主孔氧气压力过高会对副喷孔射流形成抽引而偏向中心,不利于二次燃烧。但是,国内外关于二次燃烧氧枪技术在大工业生产中规模化应用的报道很少5。鞍钢集团朝阳钢铁有限公司(以下简称“朝阳钢铁)对二次燃烧氧枪技术进行了深入研究,根据转炉冶炼的生产实际,设计了二次燃烧氧枪喷头参数,并优化了转炉冶炼工艺(b)15mm-A主孔总第441 期1二次燃烧氧枪技术的研究1.1氧枪喷头参数的设计二次燃烧氧枪喷头是在普通氧枪喷头的
9、基础上,在喷头侧壁上开有合理的副喷孔,氧气从副喷孔喷出后与炉内的CO反应进行二次燃烧。图1为朝阳钢铁1 2 0 t转炉所用的二次燃烧氧枪喷头结构示意图。(a)副孔A-A图1 二次燃烧氧枪喷头结构示意图Fig.1 Schematic Diagram for Nozzles Structure of Secondary Combustion Oxygen Lance该喷头参数为:副氧孔直径1 5mm、倾角35、数目8 个,二次燃烧氧枪喷头实物图见图2。副氧孔主氧孔图2 二次燃烧氧枪喷头实物图Fig.2NozzlePictureof SecondaryCombustion Oxygen Lance1
10、.2工艺制度的优化1.2.1供氧制度应用普通氧枪时,现场的供氧流量为2 6 0 0 026500m/h,供氧压力为0.7 9 0.8 0 MPa;应用二次燃烧氧枪吹炼时,优化了供氧流量和供氧压力,7LA(a)主视图;(b)侧视图供氧流量提高到2 7 50 0 2 8 50 0 m/h,供氧压力控制在 0.7 9 0.8 1 MPa。1.2.2造渣制度应用二次燃烧氧枪后,改善了转炉化渣效果,前期成渣时间缩短,后期炉渣反应活跃,因此要适当降低前期渣量,在碳氧反应活跃时增加石灰加人量,控制炉渣反应。应用二次燃烧氧枪前,吹炼前期加人石灰总量的2/3,吹炼8 min左右时加人剩余渣料;应用二次燃烧氧枪后
11、,吹炼前期加入石灰总量的1/2,剩余物料在吹炼过程分2 3批次加人,合理控制炉渣的活跃度,保证吹炼过程不喷溅。1.2.3过程枪位控制由于应用二次燃烧氧枪后化渣效果得到改善,增强了供氧强度,在冶炼前期快速(约3min)降低氧枪枪位至主冶炼枪位,过程枪位基本控制在1400mm以上,后期可以根据现场炉况、化渣情况及加料情况适当做出调整。2二次燃烧氧枪的应用效果2.1吹炼时间及耗氧量降低图3所示为普通氧枪和二次燃烧氧枪吹炼时-41-鞍钢技术2 0 2 3年第3期王世峰等:二次燃烧氧枪在1 2 0 t复吹转炉的应用实践总第 441 期间及耗氧量对比。由图3可知,应用普通氧枪平均2.3冶炼过程枪位提高吹炼
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