頂吹氧槍

電爐頂吹氧槍系統(tǒng)改造涉及到以下幾個(gè)方面:吹氧槍系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、爐子本體系統(tǒng)、廢鋼上料系統(tǒng)、其它輔助設(shè)施。

此次改造不影響原電爐的主體功能設(shè)備，并能夠恢復(fù)原電爐(送電、廢鋼運(yùn)輸機(jī)送料爐壁槍吹氧)的生產(chǎn)模式。

1）頂氧系統(tǒng)是整個(gè)電爐轉(zhuǎn)爐化的核心部分，是整個(gè)電爐轉(zhuǎn)爐化能否成功的關(guān)鍵部分。頂槍是電爐吹氧的執(zhí)行元件，采用6個(gè)分散布置的拉瓦爾噴嘴，其中每3個(gè)噴嘴1個(gè)傾斜角度、另3個(gè)噴嘴不同傾斜角度，采用分散布置有利于氧槍向爐子各個(gè)方向噴氧口頂槍安裝在水冷夾槍裝置上，水冷夾槍裝置又被夾在B相電極處，更換時(shí)只需要將氧槍及水冷件金屬軟管撤開(kāi)，直接松開(kāi)電極夾持器即可以吊下來(lái)。

2)冷卻系統(tǒng)是頂氧系統(tǒng)的安全保證部分，氧槍使用凈環(huán)水冷卻，需在泵房新建專(zhuān)用泵組，一用一備，專(zhuān)線(xiàn)管道接至爐側(cè)管網(wǎng)處口氧槍冷卻水壓力、溫度、流量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)入PLC，實(shí)現(xiàn)安全連鎖。

3）爐子本體及爐蓋系統(tǒng)改造配合頂氧系統(tǒng)改造，主要為鐵水溜槽需要加寬、溜槽底座需要加固，爐壁氧槍及水冷板、原介質(zhì)管道保護(hù)性封閉，恢復(fù)2、4、7、10號(hào)爐壁水冷板(無(wú)開(kāi)孔)。拆除原廢鋼進(jìn)料口3、12號(hào)爐壁水冷板，將進(jìn)料口下部砌筑耐材(防止溢渣)，改造12號(hào)爐壁水冷板(作用為封閉進(jìn)料口上部爐墻，并增大改造后的一次除塵通道)；將原小爐蓋改為水冷爐蓋，圓心留頂槍孔位；

4)上料系統(tǒng)保持不變；

5)其它輔助設(shè)施改造；封閉動(dòng)態(tài)密封處進(jìn)風(fēng)口；制作廢鋼桶(裝入量10t）,廢鋼桶吊具采購(gòu)；新建廢鋼電動(dòng)過(guò)跨車(chē)及軌道；采購(gòu)鐵水罐傾翻吊具 。

氧槍下行速度為8.5-10m/min，總行程為2500mm,氧槍進(jìn)入爐內(nèi)600mm時(shí)氧氣自動(dòng)打開(kāi),以每秒10%的開(kāi)度增加開(kāi)氧速度，到達(dá)預(yù)定槍位后開(kāi)至設(shè)定值的75%:氧槍提升時(shí)開(kāi)始減氧，每提升50mm減氧8%，氧槍在出爐蓋前500mm時(shí)斷氧。

吹氧操作要適時(shí)控制槍位:吹氧過(guò)程中要根據(jù)冶煉情況和爐內(nèi)的反應(yīng)情況調(diào)節(jié)氧氣流量，前期大中期適中后期?。划?dāng)氧槍漏水時(shí)立即提槍?zhuān)㈥P(guān)閉氧槍及進(jìn)水。

提高電爐噸鋼用氧量，是強(qiáng)化電爐冶煉提高電爐節(jié)奏最有效的手段之一。電爐煉鋼氧氣產(chǎn)生的化學(xué)能在電爐能量輸入中所占的比例越來(lái)越高，目前零電耗的電爐冶煉方式在許多企業(yè)得到了應(yīng)用，其中電爐頂吹氧的冶煉方式是目前最為經(jīng)濟(jì)的冶煉方式。

頂吹氧槍為氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐采用底吹煤氧的復(fù)合吹煉工藝。依靠頂吹氧槍對(duì)整個(gè)冶煉過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制；底部煤氧噴槍可自始至終噴吹煤氧,且不影響頂吹操作,以期達(dá)到熱補(bǔ)償和攪拌熔池的作用。

氧槍包括外管、中管、內(nèi)管，內(nèi)管底部與氧槍頭部之間設(shè)置拉伐爾噴管，管口為超音速氧氣出氣道，中管與內(nèi)管之間設(shè)置冷卻水進(jìn)水通道，外管與中管之間設(shè)置冷卻水出水通道，內(nèi)管中間為氧氣進(jìn)氣道，內(nèi)管底部設(shè)置脈動(dòng)發(fā)生器，脈動(dòng)發(fā)生器前端設(shè)置凸臺(tái)。利用含有內(nèi)部氣體管道的氣動(dòng)裝置，可產(chǎn)生一脈動(dòng)總壓和射流的波動(dòng)結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)爐中激發(fā)一振動(dòng)，并且控制來(lái)自噴管的射流的流動(dòng)，其內(nèi)部無(wú)需應(yīng)用任何運(yùn)動(dòng)零件，在鋼廠轉(zhuǎn)爐上使用可進(jìn)一步減少煉鋼時(shí)的氧氣消耗、減少煉鋼時(shí)間、提高產(chǎn)量和噴頭壽命等其它性能 。

煉鋼廠70噸constee電爐使用的意大利得興MoRE爐門(mén)碳氧槍和美國(guó)普萊克斯?fàn)t壁集束氧槍是按電爐全鐵水、50%鐵水 廢鋼、80%鐵水 廢鋼的冶煉模式進(jìn)行設(shè)計(jì)的口由于電爐已進(jìn)行了擴(kuò)容(平均出鋼量70t），在電爐熱裝鐵水情況下，脫碳能力也明顯不足，最大脫碳速度約為0.08%/min氧流對(duì)熔池的有效攪拌動(dòng)能低，熔池內(nèi)溫度和成份不均勻，在冶煉中經(jīng)常發(fā)生“大沸騰”現(xiàn)象，給安全生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重威脅口同時(shí)，該槍無(wú)法解決爐內(nèi)的冷區(qū)現(xiàn)象，導(dǎo)致廢鋼熔化速度慢，石灰經(jīng)常結(jié)塊，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)節(jié)奏的提高及正常的化渣操作，而且爐襯侵蝕也極不均勻，影響了爐齡的提高。

2013年4月25日，電爐頂吹氧槍改造完畢，通過(guò)采取優(yōu)化供氧曲線(xiàn)廢鋼吊籃改造冶煉前期關(guān)渣操作、熱裝鐵水1包到底、取消鐵水溜槽傾翻等措施，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程較為順利。

在電爐熱裝鐵水后，通過(guò)爐門(mén)碳氧槍和頂吹氧槍配合使用，與原未使用爐壁槍及熱裝鐵水相比，可降低鋼鐵料消耗20kg/t.氧氣消耗降低12.6 NM3/t口同時(shí)，初煉爐逐步冶煉超低碳、低磷焊絲鋼、軸承鋼、彈簧鋼、易切削鋼等鋼種，從鑄坯實(shí)物質(zhì)量跟蹤數(shù)據(jù)分析，能夠滿(mǎn)足目前冶煉工藝需要。

電爐頂吹氧槍使用后，提高了爐中脫碳速度，改善了泡沫渣效果，并使?fàn)t內(nèi)各區(qū)域的鋼水溫度得到了較好均勻口與原熱裝鐵水使用爐壁槍相比，有效地解決了原冶煉后期碳高爐墻侵蝕嚴(yán)重的現(xiàn)象，噴濺也得到了較好控制，基本未發(fā)生爐內(nèi)鋼水大沸騰及EBT堵等事故。

1）電爐頂吹氧槍使用后，具備冶煉電爐特鋼能力，電爐鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)未受到影響，鋼鐵料、氧耗得到大幅降低，提高了電爐鋼的經(jīng)濟(jì)效益。

2）采用電爐頂吹氧槍與爐門(mén)碳氧槍相結(jié)合向爐內(nèi)供氧，提高了氧氣利用率，有效地改善了泡沫渣效果，提高了爐內(nèi)鋼水的脫碳速度，均勻了爐內(nèi)各區(qū)域的鋼水溫度，減少了爐內(nèi)噴濺事故:前期采取爐門(mén)關(guān)渣操作，中期流渣去磷，降低了鋼鐵料消耗。

3）采用鐵水罐一包到底生產(chǎn)模式，降低鐵水運(yùn)輸過(guò)程溫降，有利于電爐鋼生產(chǎn)組織，同時(shí)提高了鐵水熱量利用；取消鐵水傾翻 Consteel廢鋼進(jìn)料模式及對(duì)初煉爐水冷壁封堵，有利于提高電爐生產(chǎn)效率。

4）初煉爐廢鋼加料行車(chē)改造、電爐底吹方案的實(shí)施，有利于縮短電爐冶煉周期，真正解決爐機(jī)匹配問(wèn)題:實(shí)施電爐離線(xiàn)挖補(bǔ)、在線(xiàn)爐役噴補(bǔ)措施，有利于提高電爐爐齡，降低耐材成本。

5)煉鋼廠將針對(duì)前期使用頂吹氧槍所出現(xiàn)的問(wèn)題，在工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、電氣控制等方面進(jìn)行不斷完善，以適應(yīng)生產(chǎn)的需要 。2100433B

一個(gè)轉(zhuǎn)爐有兩個(gè)氧槍系統(tǒng)：工作氧槍和備用氧槍?zhuān)@樣可以在工作氧槍損毀時(shí)立即換上備用氧槍?zhuān)恢略斐梢睙捴袛?。損壞的氧槍拆除后更換轉(zhuǎn)爐及其氧槍系統(tǒng)使得氧另一新氧槍備用。轉(zhuǎn)爐爐體包括爐殼、耳軸和托圈、軸承座等金屬結(jié)構(gòu)及傾動(dòng)機(jī)構(gòu)。

通過(guò)轉(zhuǎn)爐頂部的噴槍把氧氣或空氣吹入爐內(nèi)從而強(qiáng)化煉鋼過(guò)程并改善熔池?cái)嚢璧霓D(zhuǎn)爐煉鋼工藝。

應(yīng)用學(xué)科：材料科學(xué)技術(shù)（一級(jí)學(xué)科），金屬材料（二級(jí)學(xué)科），鋼鐵材料（三級(jí)學(xué)科），鋼鐵材料生產(chǎn)技術(shù)（四級(jí)學(xué)科）

中文名稱(chēng)

頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼

英文名稱(chēng)

top blown converter steelmaking

定　　義

通過(guò)轉(zhuǎn)爐頂部的噴槍把氧氣或空氣吹入爐內(nèi)從而強(qiáng)化煉鋼過(guò)程并改善熔池?cái)嚢璧霓D(zhuǎn)爐煉鋼工藝。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級(jí)學(xué)科），金屬材料（二級(jí)學(xué)科），鋼鐵材料（三級(jí)學(xué)科），鋼鐵材料生產(chǎn)技術(shù)（四級(jí)學(xué)科）