转炉炼钢工艺(主要是热平衡计算)(13)

2021-01-20 19:07

3.4.2.3 枪位

枪位是指由氧枪喷头出口到静止熔池表面之间的距离。

枪位的高低与炉内反应密切相关。根据氧气射流特性可知,当氧压一定时,枪位越低,氧气射流对熔池的冲击动能越大,熔池搅拌加强,氧气利用率越高,其结果是加速了炉内脱硅、脱碳反应,使渣中(FeO)含量降低,表3-8、表3-9的数据说明这种结果。同时,由于脱碳速度快,缩短了反应时间,热损失相对减少,使熔池升温迅速。但枪位过低,则不利于成渣,也可能冲击炉底。而枪位过高,将使熔池的搅拌能力减弱,造成熔池表面铁的氧化,使渣中(FeO)含量增加,导致炉渣严重泡沫化而引起喷溅。由此可见,只有合适的枪位才能获得良好的吹炼效果。

被损坏的条件下,有一定的冲击深度。氧枪高度可按经验确定一个控制范围,然后根据生产中的实际吹炼效果加以调整。由于喷嘴在加工过程中,临界直径的尺寸很难做到非常准确,而生产中装入量又有波动,所以过分的追求氧枪高度的精确计算是没有意义的。

喷枪高度范围的经验公式为 :

H =(25~55)d喉 (3-7) 式中: H —— 喷咀距溶池面的高度,毫米;

d喉 —— 喷咀喉口直径,毫米;

由于三孔喷咀的氧气流股的铺散面积比单孔的喷咀要大,所以三孔喷枪的枪位可比单孔喷枪的低一些。

喷枪高度范围确定后,常用流股的穿透深度来核算一下所确定的喷枪高度。为了保证炉底不受损坏,要求氧气流股的穿透深度(h穿)与熔池深度(h熔)之比要小于一定的比值。

对单孔喷枪: h穿/ h熔 ≤ 0.70

对多孔喷枪: h穿/ h熔 ≤ 0.25~0.40 通常,枪位根据如下的因素确定:

(1) 吹炼的不同时期 由于吹炼各时期的炉渣成分、金属成分和熔池温度明显不同,它们的变化规律也有所不同,因此枪位也应相应的有所不同。

吹炼前期的特点是硅迅速氧化,渣中SiO2的浓度大和熔池温度不高。此时要求快速熔化加入的石灰,尽快形成碱度≦1.5~1.7的活跃的炉渣,以免酸性渣严重浸蚀炉衬和尽量增加前期的去磷和去硫率。所以,在温度正常时,除适当加入萤石或氧化铁皮等助熔剂外,一般应采用较高的枪位,使渣中的∑(FeO)稳定在25~30%的水平。如果枪位过低,渣中∑(FeO)含量低,则会在石灰块表面形成高熔点(2130℃)的2CaO·SiO2,阻碍石灰的溶解;还因熔池未能被炉渣良好覆盖,产生金属喷溅。当然,前期枪位也不应过高,以免产生严重喷溅。


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