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1、转炉炼钢工艺：供氧制度（转炉炼钢工艺：供氧制度（3 3）发表日期：2007-4-28 阅读次数：6409 9 确定氧枪枪位应考虑哪些因素，枪高在多少合适确定氧枪枪位应考虑哪些因素，枪高在多少合适? ?调整氧枪枪位可以调节氧射流与熔池的相互作用，从而控制吹炼进程。因此氧枪枪位是供氧制度的一个重要参数。确定合适的枪位主要考虑两个因素：一是要有一定的冲击面积；二是在保证炉底不被损坏的条件下，有一定的冲击深度。枪位过高射流的冲击面积大，但冲击深度减小，熔池搅拌减弱，渣中 TFe 含量增加，吹炼时间延长。枪位过低，冲击面积小，冲击深度加大，渣中 TFe 含量减少，不利化渣，易损坏炉底。因此应确定合适的枪
2、位。氧枪枪位是以喷头端面与平静熔池面的距离来表示。氧枪枪位(H/)与喷头喉口直径(d喉/)的经验关系式为：多孔喷头 H=(3550)d喉 根据生产中的实际吹炼效果再加以调整。通常冲击深度 L 与熔池深度 Lo 之比为：L/Lo=0.70左右。若冲击深度过浅，脱碳速度和氧气利用率降低；若冲击深度过深，易损坏炉底，造成严重喷溅。1010 氧枪枪位对熔池搅动、渣中氧枪枪位对熔池搅动、渣中 TFeTFe 含量、熔池温度有什么影响含量、熔池温度有什么影响? ?A 枪位与熔池搅拌的关系采用硬吹时，因枪位低，氧流对熔池的冲击力大，冲击深度深，气-熔渣-金属液乳化充分，炉内的化学反应速度快，特别是脱碳速度加快
3、，大量的 CO 气泡排出熔池得到充分的搅动，同时降低了熔渣的 TFe 含量，长时间的硬吹易造成熔渣“返干”。枪位越低，熔池内部搅动越充分。软吹时，因枪位高，氧流对熔池的冲击力减小，冲击深度变浅，反射流股的数量增多，冲击面积加大，加强了对熔池液面的搅动；而熔池内部搅动减弱。脱碳速度降低，因而熔渣中的 TFe含量有所增加，也容易引起喷溅，延长吹炼时间。如果枪位过高或者氧压很低，吹炼时，氧流的动能低到根本不能吹开熔池液面，只是从表面掠过，这种操作叫“吊吹”。吊吹会使渣中(TFe)积聚，易产生爆发性喷溅，应该禁止“吊吹”。合理调整枪位，可以调节熔池液面和内部的搅拌作用。如果短时间内高、低枪位交替操作，
4、还有利于消除炉液面上可能出现的“死角”，消除渣料成坨，加快成渣。B 枪位与渣中 TFe 含量的关系枪位不仅影响着(FeO)的生成速度，同时也关系着(FeO)的消耗速度。当枪位低到一定的程度，或长时间使用某一低枪位吹爝时，熔池内脱碳速度快，FeO 的消耗数量也多，因此熔渣中 TFe 能含量会减少，导致熔渣返干，进而引起金属喷溅。高枪位吹炼时，由于氧流对熔池搅拌作用减弱，熔池内的化学反应速度减慢，熔渣中 FeO 聚积，起到提高(TFe)含量的作用；但长时间高枪位吹炼也会引起喷溅。在吹炼的不同时期，应根据吹炼的任务，通过枪位的改变控制渣中 TFe 含量。如吹炼初期要求稍高枪位操作，渣中 TFe 含量
5、高些可及早形成初期渣脱除磷、硫；吹炼中期，适当降低枪位控制合适(TFe)含量以防喷溅；吹炼后期最好降低枪位以降低渣中 TFe 含量，提高钢水收得率。C 枪位与熔池温度的关系枪位对熔池温度的影响是通过炉内化学反应速度来体现的，采用低枪位操作，气-熔渣-金属液乳化充分，接触密切，化学反应速度快，熔池搅拌力强，升温速度快，吹炼时间短，热损失部分相对减少，炉温较高。采用高枪位操作，熔池搅拌力弱，反应速度减慢，因而熔池升温速度也缓慢：吹炼时间延长，热损失部分相对增多，温度偏低。1111 如何确定开始吹炼枪位如何确定开始吹炼枪位? ?开吹枪位一般应比过程枪位高些，其确定原则是早化渣，多去磷、保护炉衬。因此
6、，开吹前必须了解铁水温度和成分，测量液面高度，了解总管氧压以及所炼钢种的成分和温度要求。确定合适的开吹枪位应考虑以下情况：(1)铁水成分。若硅含量高、渣量大，则易喷溅，枪位不要过高。铁水锰含量高，枪位可以低些；铁水 P、S 含量高时，应尽快成渣去 P,S，枪位应适当高些；废钢中生铁块多导热性差，不易熔化，应降低枪位。(2)铁水温度。遇到铁水温度偏低时，可先开氧吹炼后加头批料，即“低枪点火”；铁水温度高时，碳氧反应会提前到来，渣中 TFe 含量降低，枪位可以稍高些，以利于成渣。(3)装入量。超装量多熔池液面高，应提高枪位。(4)炉龄。开新炉，炉温低，应适当降低枪位；炉役前期液面高，可适当提高枪位
7、；炉役后期熔池液面降低面积增大，可在短时间内采用高、低枪位交替操作以加强熔池搅拌，利于成渣。(5)化渣情况及渣料。炉渣不好化或石灰量多，又加了调渣剂，枪位应稍高些，有利于石灰和调渣剂的渣化。使用活性石灰成渣较快，整个过程的枪位都可以稍低些。铁矿石、氧化铁皮和萤石的用量多时，熔渣容易形成，同时流动性较好，枪位可以适当低些。1212 如何控制过程枪位如何控制过程枪位? ?过程枪位的控制原则是：熔渣不“返干”、不喷溅、快速脱碳与脱硫、熔池均匀升温。在碳的激烈氧化期间，尤其要控制好枪位。枪位过低，会产生炉渣“返干”，造成严重的金属喷溅，有时甚至喷头粘钢而被损坏。枪位过高，渣中 TFe 含量较高，又加上
8、脱碳速度快，同样会引起大喷或连续喷溅。1313 如何控制后期枪位，终点前为什么要降枪如何控制后期枪位，终点前为什么要降枪? ?在吹炼后期，枪位操作要保证出钢温度、碳、磷、硫含量达到目标控制要求。有的操作分为两段，即提枪段和降枪段。这主要是根据过程化渣情况、所炼钢种、铁水磷含量高低等具体情况而定。若过程熔渣黏稠，需要提枪改善熔渣流动性。但枪位不宜过高，时间不宜过长，否则会产生大喷。在吹炼中、高碳钢种时，可以适当地提高枪位，保持渣中有足够 TFe 含量，以利于脱磷；如果吹炼过程中熔渣流动性良好，可不必提枪，避免渣中 TFe 过高，不利于吹炼。在吹炼末期降枪，主要目的是使熔池钢水成分和温度均匀，加强
9、熔池搅拌，稳定火焰，便于判断终点。同时可以降低渣中 TFe 含量，减少铁损，提高钢水收得率，达到溅渣的要求。1414 什么是恒流量变枪位操作，它有几种操作模式什么是恒流量变枪位操作，它有几种操作模式? ?恒流量变枪位操作，是在一炉钢的吹炼过程中，供氧流量保持不变，通过调节枪位来改变氧流与熔池的相互作用来控制吹炼。我国大多数厂家是采用分阶段恒流量变枪位操作。由于转炉吨位、喷头结构、原材料条件及所炼钢种等情况不同，氧枪操作也不完全一样。目前有如下两种氧枪操作模式。(1)高-低-高-低的枪位模式。如图 4-5 所示，开吹枪位较高，及早形成初期渣，二批料加入后适时降枪，吹炼中期熔渣返干时可提枪或加入适
10、量助熔剂调整熔渣流动性，以缩短吹炼时间，终点拉碳出钢。(2)高-低-低的枪位模式。如图 4-6 所示，开吹枪位较高，尽快形成初期渣；吹炼过程枪位逐渐降低，吹炼中期加入适量助熔剂调整熔渣流动性，终点拉碳出钢。 1515 什么是变枪位变流量操作什么是变枪位变流量操作? ?变枪位变流量操作是在一炉钢的吹炼过程中，通过调节供氧流量和枪位来改变氧流与熔池的相互作用，控制吹炼过程。常用的模式是：供氧流量前期大，中期小，后期大；枪位前期高，中后期低些。1616 氧枪喷头损坏的原因和停用标准是什么，如何提高喷头寿命氧枪喷头损坏的原因和停用标准是什么，如何提高喷头寿命? ?喷头损坏的原因有：(1)高温钢渣的冲刷
11、和急冷急热作用。喷头的工作环境极其恶劣，氧流喷出后形成的反应区温度高达约 2500，喷头受高温和不断飞溅的熔渣与钢液的冲刷和浸泡，逐渐地熔损变薄；由于温度频繁地急冷急热，喷头端部产生龟裂，随着使用时间的延续龟裂逐步扩展，直至端部渗水乃至漏水报废。(2)冷却不良。研究证明，喷头表面晶粒受热长大，损坏后喷头中心部位的晶粒与新喷头相比长大 510 倍；由于晶粒的长大引起喷孔变形，氧射流性能变坏。(3)喷头端面粘钢。由于枪位控制不当，或喷头性能不佳而粘钢，导致端面冷却条件变差，寿命降低。多孔喷头射流的中间部位形成负压区，泡沫渣及夹带的金属液滴熔渣被不断地吸入，当高温并具有氧化性的金属液滴击中和粘附在喷
12、头端面的一瞬间，铜呈熔融状态，钢与铜形成Fe-Cu 固溶体牢牢地粘结在一起，影响了喷头的导热性(钢的导热性只有铜的 1/8)，若再次发生炽热金属液滴粘结，会发生Fe-O反应，放出的热量使铜熔化，喷头损坏。(4)喷头质量不佳。制作喷头用的铜，其纯度、密度、导热性能、焊接性能等比较差，造成喷头寿命低。经金相检验铜的夹杂物为 CuO，并沿着晶界呈串状分布，有夹杂物的晶界为薄弱部位，钢滴可能从此侵入喷头的端面导致喷头被损坏。喷头不能保持设计的射流特性，就应及时更换。氧枪喷头停用的标准如下：(1)喷孔出口变形大于等于 3mm，应更换。(2)喷孔蚀损变形，冶炼指标恶化，应及时更换。(3)喷头、氧枪出现渗水
13、或漏水，要更换。(4)喷头或枪身涮进大于等于 4mm 时，应更换。(5)喷头或枪身粘钢变粗达到一定直径，应立即更换。(6)喷头被撞坏、枪身弯曲大于 40mm 时，应更换。提高喷头寿命的途径有：(1)喷头设计合理，保证氧气射流的良好性能： (2)采用高纯度无氧铜锻压组合工艺或铸造工艺制作喷头，确保质量。(3)最好用锻压组合式喷头(见图 4-4)代替铸造喷头，提高其冷却效果和使用性能，延长喷头使用寿命。(4)采用合理的供氧制度，在设计氧压条件下工作，严防总管氧压不足。(5)提高原材料质量，保持其成分的稳定并符合标准规定。采用活性石灰造渣；当原材料条件发生变化时，及时调整枪位，保持操作稳定，避免烧坏喷头。(6)提高操作水平，实施标准化操作。化好过程渣，严格控制好过程温度，提高终点碳和温度控制的命中率；要及时测量炉液面高度，根据炉底状况，调整过程枪位。(7)采用复合吹炼工艺时，在底吹流量增大时，顶吹枪位要相应提高，以求吹炼平稳。
