楊宗波,李志丹
(成渝釩鈦科技有限公司煉鋼廠,四川 內(nèi)江 642469)
釩鈦科技煉鋼廠80t轉(zhuǎn)爐,因高爐產(chǎn)量增加,為有效消化高爐來(lái)鐵,必須進(jìn)一步縮短冶煉周期。但在采用4孔φ30.3mm喉口氧槍吹煉時(shí),因供氧流量偏低,供氧強(qiáng)度不足,整體吹煉時(shí)間偏長(zhǎng),無(wú)法滿足降低生產(chǎn)周期的要求。
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(diǎn)碳溫不平衡;同時(shí)因80t轉(zhuǎn)爐是在50t轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)容,爐容比較小。因此要求吹煉過(guò)程中,控制脫碳速度,穩(wěn)定爐渣中FeO含量,防止噴濺,并相應(yīng)縮短供氧時(shí)間。釩鈦科技煉鋼廠采用φ30.3mm喉口氧槍吹煉存在的問(wèn)題如下。
當(dāng)氧槍噴頭的M和P設(shè)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(dòng),否則將嚴(yán)重影響吹煉效果。
φ30.3mm喉口氧槍,其氧氣流量為16000m3/h,供氧強(qiáng)度3.48m3/t.min,平均供氧時(shí)間10.6min/爐。
由于采用φ30.3mm喉口氧槍,供氧強(qiáng)度偏低,吹煉過(guò)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(guò)高,雖然有利于化渣脫磷,但會(huì)導(dǎo)致金屬損失增加,并對(duì)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
在半鋼冶煉條件下,為縮短供氧時(shí)間,保證冶煉效果和反應(yīng)平衡,則氧氣流量和供氧強(qiáng)度必然增加,相應(yīng)的氧氣喉口直徑也隨之增加。同時(shí)在供氧強(qiáng)度增加的情況下,應(yīng)考慮氧氣射流過(guò)強(qiáng)造成的噴濺,并控制脫碳反應(yīng),保持爐渣中合適的FeO含量。
原氧氣流量16000m3/h,為縮短供氧時(shí)間1min,則根據(jù)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(jù)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(dòng)系統(tǒng)通過(guò)推廣應(yīng)用,效果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,解決了煤層氣鉆機(jī)車重載下長(zhǎng)坡無(wú)法持續(xù)制動(dòng)的難題,但聯(lián)合制動(dòng)作用的匹配研究還需進(jìn)一步跟蹤測(cè)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(jù)式(1-1)和(1-2)。
可得出dr=31.6mm。
從上述計(jì)算可得出,80t轉(zhuǎn)爐需要將喉口直徑增加至31.6mm,提高氧氣流量和供氧強(qiáng)度,從而縮短供氧時(shí)間。
適當(dāng)降低使用氧壓,控制氧槍射流出口壓力,避免氧槍射流過(guò)強(qiáng)沖擊爐底。
適當(dāng)提高吹煉槍位,控制過(guò)程脫碳速度。通常氧槍槍位為喉口直徑的20~30倍,槍位應(yīng)提高20mm左右,以保證氧槍射流對(duì)熔池的沖擊面積。
釩鈦科技煉鋼廠80t轉(zhuǎn)爐通過(guò)對(duì)氧槍供氧參數(shù)的改造,進(jìn)行了4孔φ31.6mm氧槍生產(chǎn),其冶煉效果如下。
從氧槍喉口直徑擴(kuò)大前后供氧時(shí)間對(duì)比看,采用大喉口氧槍,平均供氧時(shí)間縮短了52秒,噸鋼氧氣消耗量降低0.9m3/t,供氧強(qiáng)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(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比可看出,氧槍喉口擴(kuò)大后,供氧強(qiáng)度增加,半鋼強(qiáng)冶煉強(qiáng)化,有效提高了氧氣的利用率,供氧時(shí)間以及噸鋼氧耗指標(biāo)均得到提升。
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(duì)熔池的沖擊攪拌效果仍然得到保障。吹煉過(guò)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(shí),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(dāng),但碳溫平衡效果更好一些。
表4 采用φ31.6mm氧槍吹煉指標(biāo)情況
釩鈦科技煉鋼廠80t半鋼冶煉轉(zhuǎn)爐,通過(guò)對(duì)氧槍噴頭及供氧參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,采用φ31.6mm喉口氧槍吹煉,縮短供氧時(shí)間52秒,同時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)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。