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顶吹转炉吹炼工艺设计
顶吹转炉吹炼工艺
1、装入制度包括哪些容?
装入制度是确定转炉合理的装入量,合适的铁水废钢比。
转炉的装入量是指主原料即铁水和废钢的装入数量。
2、什么是转炉的炉容比,影响转炉炉容比的因素有哪些?
新转炉砌砖完成后的容积称为转炉的工作容积,也称有效容积,以“V”表示,公称吨位用“T”表示,两者之比值“V/T”称之为炉容比,单位为(m3/t)。
一定公称吨位的转炉,都有一个合适的炉容比,即保证炉有足够的冶炼空间,从而能获得较好的技术经济指标和劳动条件。
炉容比过大,会增加设备重量、厂房高度和耐火材料消耗量,因而使整个车间的费用增加,成本提高,对钢的质量也有不良影响;而炉容比过小,炉没有足够的反应空间,势必引起喷溅,对炉衬的冲刷加剧,操作恶化,导致金属消耗增高,炉衬寿命降低,不利于提高生产率。
因此在生产过程中应保持设计时确定的炉容比。
影响炉容比的因素有:
(1)铁水比和铁水成分。
随着铁水比和铁水中Si、P、S含量增加,炉容比应相应增大。
若采用铁水预处理工艺时,可以小些。
(2)供氧强度。
供氧强度增大时,脱碳速度较快,为了不引起喷溅就要保证有足够的反应空间,炉容比应增大些。
(3)冷却剂的种类。
若使用以铁矿石或氧化铁皮为主的冷却剂,成渣量大,炉容比也需相应增大些;若使用以废钢为主的冷却剂,成渣量小,则炉容比可适当小些。
炉容比还与氧枪喷嘴的结构有关。
转炉的炉容比一般在0.85~1.0m3/t,为减少喷溅,炉容比应不低于0.90m3/t。
3、确定装入量的原则是什么?
在确定合理的装入量时,除了考虑转炉要有一个合适的炉容比外,还应保持合适的熔池深度。
以保证炉底不受氧气射流的冲声,熔池深度必须超过氧流对熔池的最大穿透深度。
对于模铸工艺,装入量还应与锭型相配合。
装入量减去吹损及浇注必要损失后的钢水量,应是各种锭型的整数倍,尽量减少注余。
对连铸车间,转炉装入量可根据实际情况在一定围波动。
此外,确定装入量时,既要考虑发挥现有设备潜力,又要防止片面不顾实际的盲目超装,以免造成事故和浪费。
4、生产中应用的装入制度有哪几种类型,各有什么特点?
氧气顶吹转炉的装入制度有:
定量装入制度、分阶段定量装入制度和定深装入制度。
其中定深装入制度是每炉装入量均使熔池深度保持不变,由于生产组织的制约,实际上难以实现。
(1)定量装入制度。
在整个炉役期间,每炉的装入量保持不变。
这种装入制度的优点是:
发挥了设备的最大潜力,生产组织、操作稳定,有利于实现过程自动控制。
但炉役前期熔池深、后期熔池变浅,只适合大、中型转炉。
国外大型转炉已广泛采用定量装入制度。
(2)分阶段定量装入制度。
在一个炉役期间,按炉膛扩大的程度划分为几个阶段,每个阶段为定量装入。
这样既大体上保持了整个炉役中具有比较合适的炉容比和熔池深度,又保持了各个阶段中装入量的相对稳定;既能增加装入量,又便于组织生产。
这是适应性较强的一种装入制度。
我国各中、小型转炉普遍采用这种装入制度。
5、供氧制度包括哪些容,它有什么重要性?
供氧制度的主要容包括确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。
氧气顶吹转炉炼钢的供氧制度是使氧气射流最合理地供给熔池,创造良好的物理化学反应条件。
它是控制整个吹炼过程的中心环节,直接影响吹炼效果和钢的质量。
供氧是保证杂质去除速度、熔池升温速度、造渣速度、控制喷溅和去除钢中气体与夹杂物的关键操作。
此外,它还关系终点碳和温度的控制以及炉衬寿命;对转炉强化冶炼、扩大钢的品种和提高质量也有重要影响。
6、什么是拉瓦尔型喷头,它有什么特点?
拉瓦尔喷头是收缩—扩型喷孔,当出口氧压与进口氧压之比p出/pO<0.528时才能够形成超音速射流。
在拉瓦尔喷头中,气流在喉口处速度等于音速,在出口处达到超音速。
由于氧气是可压缩流体,当高压低速氧气流经拉瓦尔管收缩段时,氧流速度提高,在到达音速时若继续缩小管径,氧流速度并不再增高,只会造成氧气密度增大;此时要继续提高氧流速度,只能设法增大管径,使其产生绝热膨胀过程,氧压降低,密度减小、体积膨胀。
当氧压与外界气压相等时,就可以获得超音速的氧射流,压力能转变为动能。
扩大管径。
拉瓦尔型喷头能够把压力能(势能)最大限度地转换成速度能(动能),并能获得比较稳定的超音速射流,在相同射流穿透深度的情况下,它的枪位可以高些,这就有利于改善氧枪的工作条件和炼钢的技术经济指标,因此拉瓦尔型喷头被广泛应用。
7、氧气自由射流的运动规律是怎样的?
气体从喷孔向无限大的空间喷出后,喷出气体与空间气体的物理性质相同时,所形成的气流称为自由射流或自由流股。
氧气从喷孔喷出后,形成超音速射流。
从喷孔喷出的氧气射流,在一段长度其流速不变为等速段。
由于射流边缘与周围介质气体发生摩擦,卷入部分介质气体并与之混合而减速;随着射流向前运动,到达一定距离后,射流中心轴线上的某一点速度等于音速,即马赫数Ma=1,在这点以前的区域,包括等速段,称为射流的超音速核心段,又称为首段。
首段长度大约是喷孔出口直径的6倍。
此点以后的区域,氧流的速度低于音速,称为亚音速射流段,又称为尾段。
当射流截面上的速度与周围介质一样时,射流就沉没在周围介质之中。
在超音速区域,等速段以后射流周围有亚音速气流,射流的扩角较小,为10°~12°;亚音速区域无超音速气流,射流的扩角较大,为22°~26°。
超音速核心段的长度一般随出口马赫数成正比例增加。
超音速核心段的长度是决定氧枪高度的基础,也关系到射流对熔池的冲击能量。
高速氧气从喷孔喷出后,形成的射流与周围的气体相接触,由于射流气体的静压低于外界静止气体的压强,周围的气体被卷入。
距喷孔出口的距离越远,被卷入的气体数量越多。
因此射流的流量不断增加,横截面不断扩大,同时流速不断降低,此现象称做射流的衰减。
在同一横截面上速度的分布特点是射流中心轴线上的速度最大,离中心轴线越远,各点的速度逐渐降低一直到零。
在速度等于零的部位是射流的界面。
射流中心速度的减小速率也称射流的衰减率,射流截面直径增大速率也称射流扩展率,这两个参数是自由射流的基本特征。
8、多孔喷头氧气射流运动有什么特点?
从多孔喷头喷出的氧气流是多股的,增加了与熔池的接触面积,使氧气逸出更均匀,吹炼过程更平稳。
多孔喷头的每一股氧流在与其他各股氧流相汇交之前,保持着自由射流的特性。
当各股氧流开始相交后,就有了动量的交换,相互混合,这种混合从射流的边缘逐渐向中心轴线发展,各单股氧流所具有的自由射流特性逐渐消失。
如果多股氧流在汇合前就与熔池液面相接触,对熔池的冲击力减小,冲击面积增大,枪位操作稳定,利于吹炼。
多股氧流是从其侧开始混合的,混合后的射流侧边缘卷入周围介质气体的数量比外侧少,侧氧流速度降低慢,外侧氧流速度降低快,于是每股氧流的最大速度点就偏离了氧流的几何中心轴线位置,偏向氧枪的轴线。
这样就出现了各股氧流的轴线逐渐向氧枪中心线靠拢的趋势。
若喷孔与中心线夹角过小,多股氧射流过早汇合,就与单个自由射流一样,减小了对熔池的冲击面积,对吹炼不利。
因此在设计多孔喷头时,要合理选择每个拉瓦尔喷孔与氧枪中心轴线的夹角,保证各股氧流在到达熔池液面以前,基本上不汇合,这样就能充分发挥多孔喷头的优越性。
多孔喷头有三孔、四孔、五孔、六孔、七孔、甚至八孔等类型。
小型转炉使用三孔拉瓦尔喷头;而中型和大型转炉普遍采用四孔、五孔及五孔以上喷头。
与单孔喷头相比,多孔喷头有许多突出优点:
如可以提高供氧强度和冶炼强度,可以增大冲击面积,利于成渣,操作平稳不易喷溅。
但是,多孔喷头端面的中心区域(俗称鼻子尖部位)冷却效果较差,吹炼过程中该区域气压较低,钢液和熔渣易被吸入并黏附到喷头上而被烧坏。
为了加强这个区域的冷却,采用中心水冷铸造喷头,可延长多孔喷头的使用寿命。
锻压组合式氧枪喷头能有效地改善喷孔之间的冷却效果,提高喷头寿命。
9、什么是氧气流量,确定氧气流量的依据是什么?
氧气流量(Q)是指在单位时间(t)向熔池供氧的数量(体积)V,常用标准状态下体积(标态)量度,其单位是m3/min或m3/h。
氧气流量是根据吹炼每吨金属料所需要的氧气量、金属装入量、供氧时间等因素确定的。
式中:
Q——氧气流量(标态),m3/min或m3/h;
V——炉钢的氧气耗量(标态),m3;
t——炉钢吹炼时间,min或h。
氧流量过大,就会使化渣、脱碳失去平衡,造成喷溅。
氧流量过小,会延长吹炼时间,降低生产率。
对于一定的原料成分、造渣工艺及供氧制度,应根据冶炼实践总结出氧流量最佳控制围。
10、什么是供氧强度,确定供氧强度的依据是什么?
供氧强度是单位时间每吨钢的氧耗量,它的单位(标态)是Nm3/(t·min),可由下式确定:
式中I——供氧强度(标态),Nm3/(t·min);
Q——氧气流量(标态),Nm3/(t·min);
T——出钢量,t。
供氧强度的大小应根据转炉的公称吨位、炉容比来确定。
供氧强度过大,会造成严重的喷溅,供氧强度过小延长吹炼时间。
通常在不产生喷溅的情况下,尽可能采用较大的供氧强度。
目前国中、小型转炉的供氧强度(标态)为2.5~4.5Nm3/(t·min),大于120t转炉的供氧强度(标态)为2.8~3.6Nm3/(t·min);国外转炉供氧强度(标态)波动在2.5~4.0Nm3/(t·min)之间。
11、如何确定每吨金属料的氧气耗量?
吹炼1t金属料所需要的氧气量可以通过计算求出来。
其步骤是:
首先计算出熔池各元素氧化所需氧气量和其他氧耗量,然后再减去铁矿石或氧化铁皮带给熔池的氧量。
12、如何确定氧压,氧压过高或过低对氧气射流有何影响?
炼钢操作氧压是测定点的氧压,以p用表示;氧气经过管道、金属软管及氧枪中心管,才能到达喷头喷孔前沿,氧气从测定点到喷头喷孔前这段距离,会有一定的氧压损失。
其氧压损失数值是可以测定出来的。
喷孔前的氧压用po表示,出口氧压用p出表示。
po和p出都是喷头设计的重要参数。
喷孔最佳操作氧压应等于或稍大于设计氧压,绝对不能在低于设计氧压下吹炼。
在设计压力下操作时,喷孔出口的氧压p出等于炉环境压力,可以获得稳定的射流,不会产生激波。
如果操作氧压高于设计氧压过多,则气流在到达喷孔出口时,尚未完成膨胀过程,仍然具有一定的压力能没有转换,这时氧流离开喷孔出口后继续进行膨胀,形成膨胀波系,射流会产生激波,使得氧流很不稳定,射流的能量损失比较大,不利于吹炼。
导致这种情况的喷头叫做“膨胀不足的喷头”。
如果操作氧压低于设计氧压,氧流未到达出口之前就完成膨胀,且气流离开喷孔管壁,这时出口氧压小于环境压力,射流能量在喷孔部由于激波的产生而损失比较大,氧流出喷孔后形成收缩波系使射流轴心速度衰减加快,导致这种情况的喷头叫做“过度膨胀喷头”。
喷孔前氧压po的值由出口马赫数确定。
通常选取出口马赫数Ma=1.9~2.1,可以根据公式算出加值。
出口氧压p出应稍高于或等于炉环境压力。
操作氧压最好是在等于或稍高于设计氧压下吹炼,当操作氧压过高时,造成化渣不好,喷溅增加;如果操作氧压超过设计氧压20%上时,能量损失增加,氧流也不稳定,所以不能用过高的氧压操作。
操作氧压过低时,熔池搅拌减弱,渣中TFe含量过高,氧气利用率降低。
13、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/mm)与喷头喉口直径(d喉/mm)的经验关系式为:
多孔喷头H=(35~50)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/L0=0.70左右,若冲击深度过浅,脱磷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。
14、氧枪枪位对熔池搅动、渣中TFe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,气榕渣—金属液乳化充分,炉的化学反应速度快,特别是脱碳速度加快,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部的搅拌作用。
如果短时间高、低枪位交替操作,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
当枪位低到一定的程度,或长时间使用某一低枪位吹炼时,熔池脱碳速度快,FeO消耗也多,TFe的含量会减少,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。
15、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,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Fe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;炉役后期熔池液面降低面积增大,可在短时间采用高、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。
16、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,又加上脱碳速度快,同样会引起大喷或连续喷溅。
17、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。
18、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。
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。
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。
19、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。
20、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5~10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头端面的一瞬间,铜呈熔融状态,钢与铜形成Fr勘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。
21、氧枪喷头的主要尺寸是如何计算和确定的?
喷头的合理结构是氧气转炉合理供氧的基础。
氧枪喷头的计算,关键在于正确选择喷头参数。
(1)供氧流量计算。
通过物料平衡计算能精确求得吨钢耗氧量,对于中、小型转炉,以转炉炉役平均出钢量进行计算。
(2)理论氧压。
理论设计氧压(绝对压力)是喷头进口处的氧压,是设计喷头喉口和出口直径的重要参数。
在选择理论设计氧压时,考虑到氧流附面层的存在,喷头有效出口直径减少,会使实际的理论设计氧压大约降低0.049MPa左右。
确定马赫数后,理论设计氧压可由公式计算,一般在0.7~1.0MPa为宜。
(3)喷头出口马赫数。
马赫数的大小决定喷头氧气出口速度,即决定氧射流对熔池的冲击能力。
选用值过大,则喷溅大,增大渣料消耗及金属损失,而且转炉衬及炉底易损坏;选用值过小,由于搅拌减弱氧的利用率低,渣中TFe含量高,也会引起喷溅。
当Ma>2.0时随马赫数的增长氧气的出口速度增加变慢,要求更高理论设计氧压,这样在技术上不够合理,经济上也不合算。
目前国推荐Ma=1.9~2.1。
大于120t转炉,Ma=2.0~2.1。
(4)喷孔夹角和喷孔间距。
喷头孔数和夹角之间的关系可参考有关数据选用。
喷孔之间间距过小,氧气射流之间相互吸引,射流向中心偏移,从而影响每股射流中心速度的衰减。
因此在喷头端面,喷孔中心同喷头中心轴线之间的距离保持在(0.8~1.0)d出(d出为喷孔出口直径)较为合理。
22、造渣制度包括哪些容?
造渣制度是确定合适的造渣方法、渣料的种类、渣料的加入数量和时间以及加速成渣的措施。
23、什么是单渣操作,它有什么特点?
单渣操作就是在吹炼过程中只造一次渣,中途不倒渣、不扒渣,直到吹炼终点出钢。
入炉铁水Si、P、S含量较低,或者钢种对P、S要求不太严格,以及冶炼低碳钢时,均可以采用单渣操作。
采用单渣操作,工艺比较简单,吹炼时间短,劳动条件好,易于实现自动控制。
单渣操作一般脱磷效率在90%左右,脱硫效率约为30%~40%。
24、什么是双渣操作,它有什么特点?
在吹炼中途倒出或扒除约1/2~2/3炉渣,然后加入渣料重新造渣为双渣操作。
根据铁水成分和所炼钢种的要求,也可以多次倒渣造新渣。
在铁水磷含量高且吹炼高碳钢、铁水硅含量高,为防止喷溅,或者在吹炼低锰钢种时,为防止回锰等均可采用双渣操作。
但当前有的转炉终点不能—次拉碳,多次倒炉并添加渣料补吹,这也是一种变相的双渣操作;这对钢的质量、材料捎耗以及炉衬都十分不利。
双渣操作脱磷效率可达95%以上,脱硫效率约60%左右。
双渣操作会延长吹炼时间,增加热量损失,降低金属收得率,也不利于过程自动控制,恶化劳动条件。
对炼钢用铁水最好采用预处理进行三脱。
25、什么是留渣操作,它有什么特点?
留渣操作就是将上炉终渣的一部分留给下炉使用。
终点熔渣的碱度高,温度高,并且有一定(TFe)含量,留到下一炉,有利于初期渣尽早形成,并且能提高前期去除P、S的效率,有利于保护炉衬,节省石灰用量。
采用留渣操作时,在兑铁水前首先要加石灰或者先加废钢稠化冷凝熔渣,当炉无液体渣时方可兑入铁水,以避免引发喷溅。
溅渣护炉技术在某种程度上可以看作是留渣操作的特例。
26、石灰的加入量如何确定?
石灰的加入量是根据铁水、废钢、生铁块中Si、P含量及炉渣碱度来确定的。
27、渣料的加入批量和时间应怎样考虑,为什么?
渣料的加入批量和时间对成渣速度有直接的影响。
若在开吹时将渣料全部一次加入炉,必然导致熔池温度偏低,熔渣不易形成,并且还会抑制碳的氧化。
所以单渣操作时,渣料一般都是分两批加入。
第一批渣料是总量的一半或一半以上,其余的第二批加入。
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