❶ 怎样才能使转炉氧枪不沾枪
转炉氧枪有三部分构成,枪头、枪身、枪尾。枪尾的作用是把氧枪固定在传动机构上,同时通入冷却水和氧气。枪身的作用是传递冷却水和氧气到枪头,同时也是送枪头到工作位置的部件。枪头的作用是给转炉里面的金属供氧,从而完成钢水的冶炼。转炉的氧枪最主要的作用就是把氧气的压力能转换为高速的动能,从而达到吹入金属熔池的目的。为了达到这个目的,需要有一个孔使氧气能够形成符合要求的流速(一般都在1马赫以上的流速)和形状,这个孔是有专门的形状的,使用最广泛的是拉瓦尔型的枪头,这种枪头可以形成比较好的氧气流速和射流形状。因为氧枪工作的环境温度非常高,核心区域能够达到3000摄氏度以上,所以枪头都是用紫铜铸造加工而成的,里面通入冷却水来保证枪头不被烧毁。差不多也就这样的原理吧,有什么不明白的追问吧。
对了,氧枪的枪头也可以叫做喷头或者是铜头,以前有一个孔
的氧枪,现在因为单孔的氧枪存在问题比较多都淘汰不用了,目前用的基本上都是三孔以上的,原理是一样的,几个孔喷出来的氧气流股会很快在空间会和形成一个大的流股也同样具备单孔氧枪流股的特性,但是面积更大,氧气的利用率更高。
❷ 转炉氧枪前端安装不少于1.5米铜管,安装铜管作用是什么
这样可以保证正常的氧气输出,还可以保证在输出端因为高温的情况不会是设备损坏,保证不会有安全隐患。
❸ 40t、50t、60t、70t、80t、100t、120t、150t、210t、300t氧气顶吹转炉炼钢的基本枪位,化渣枪
呵呵,估计你准是个学生吧,氧枪的枪位不是说每一个吨位的转炉就是固定相同的,转炉操作中的枪位一方面与转炉的吨位有关系,同时还与转炉的炉型有挺大的关系。最重要的影响枪位的是氧枪喷头的参数,而喷头的设计是有非常大的区别的,不同的转炉、不同的外部条件、不同的设计人员以及设计时考虑的侧重点都会有不同的氧枪喷头,那么在实际操作中就会有不同的枪位。另外不同的操作人员在实际的操作中也会有不同的操作习惯。一般情况下喷头的厂家都会给出设计时的操作枪位。
❹ 120t氧气转炉设计 设计内容:转炉炉型(要求画图)、烟气净化系统设计
氧气转炉的
要求是什么
任务是什么
❺ 氧气顶吹转炉炼钢法发展史
早在1856年德国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法,这种方法是近代炼钢法的开端,它为人类生产了大量廉价钢,促进了欧洲的工业革命。但由于此法不能去除硫和磷,因而其发展受到了限制。1879 年出现 了托马斯底吹碱性转炉炼钢法,它使用带有碱性炉衬的转炉来处理高磷生铁。虽然转炉法可 以大量生产钢,但它对生铁成分有着较严格的要求,而且一般不能多用废钢 。随着工业 的进一步发展,废钢越来越多。在酸性转炉炼钢法发明不到十年,法国人马丁利用蓄热原理,在1864年创立了平炉炼钢法,1888年出现了碱性平炉。平炉炼钢法对原料的要求不那么严格,容量大,生产的品种多,所以不到20年它就成为世界上主要的炼钢方法,直到20世纪50年代,在世界钢产量中,约85%是平炉炼出来的。1952年在奥地利 出现纯氧顶吹转炉,它解决了钢中氮和其他有害杂质的含量问题,使质量接近平炉钢,同时减少了随废气(当用普通空气吹炼时,空气含79 %无用的氮)损失的热量,可以吹炼温度较低的平炉生铁,因而节省了高炉的焦炭耗量,且能使用更多的废钢 。由于转炉炼钢速度快(炼一炉钢约10min,而平炉则需7h),负能炼钢,节约能源,故转炉炼钢成为当代炼钢的主流。
其实130年以前贝斯麦发明底吹空气炼钢法时,就提出了用氧气炼钢的设想,但受当时条件的限制没能实现。直到20世纪50年代初奥地利的Voest Alpine公司才将氧气炼钢用于工业生产,从而诞生了氧气顶吹转炉,亦称LD转炉。顶吹转炉问世后,其发展速度非常快,到1968年出现氧气底吹法时,全世界顶吹法产钢能力已达2.6亿吨,占绝对垄断地位。1970年后,由于发明了用碳氢化合物保护的双层套管式底吹氧枪而出现了底吹法,各种类型的底吹法转炉(如OBM,Q-BOP,LSW等)在实际生产中显示出许多优于顶吹转炉之处,使一直居于首位的顶吹法受到挑战和冲击。
顶吹法的特点决定了它具有渣中含铁高,钢水含氧高,废气铁尘损失大和冶炼超低碳钢 困难等缺点,而底吹法则在很大程度上能克服这些缺点。但由于底吹法用碳氢化合物冷却喷嘴,钢水含氢量偏高,需在停吹后喷吹惰性气体进行清洗。基于以上两种方法在冶金学上显现出的明显差别,故在20世纪70年代以后,国外许多国家着手研究结合两种方法优点的顶底复吹冶炼法。继奥地利人Dr.Eard等于1973年研究转炉顶底复吹炼钢之后,世界各国普遍开展了转炉复吹的研究工作,出现了各种类型的复吹转炉,到20世纪80年代初开始正式用于生产。由于它 比顶吹和底吹法都更优越,加上转炉复吹现场改造 比较容易,使之几年时间就在全世界范围得到普遍应用,有的国家(如日本)已基本上淘汰了单纯的顶吹转炉。
传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉,并按一定 比例装入废钢,然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到吹炼终点时,提枪倒炉,测温和取样化验成分,如钢水温度和成分达到 目标值范围就 出钢。否则,降下氧枪进行再吹。在出钢过程中,向钢包中加入脱氧剂和铁合金进行脱氧、合金化。然后,钢水送模铸场或连铸车间铸锭。
随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高,钢材的应用范围越来越广,同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量,扩大品种,节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下,转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展,打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理——复吹转炉吹炼——炉外精炼——连铸这一新的工艺流程。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点。氧气转炉已由原来的主导地位变为新流程的一个环节,主要承担钢水脱碳和升温的任务了。
❻ 100吨转炉的设备要求
转炉技术
今天,全世界大约有600台转炉在从事生产活动,午粗钢产量4.5亿t,约占全球粗钢总产量60%。以奥钢联投产世界第—台转炉为起点,现代高效碱性氧气转炉是50余年不断发展的产物,在炉体寿命、增大装人量和降低维护等方面取得了显著的进步。这种设备暴露在高温环境中,遭受机械冲击和热应力的作用,其工程设计是一个巨大的挑战。悬挂系统在实现转炉长寿方面是高度重要的。为了生产优质钢,改进工艺的经济性,开发 发诸如副抢.炉底搅拌装置和高度精密而复杂的自动化系统。
转炉设计
炼钢工艺的过程状态造成直接观察到转炉内所发生的一切几乎是不可能。目前,还没有数学模型能完整的描述高温冶金及流体动力学过程。从转炉炼钢诞生开始便不断的对其进行研究改进,故此对冶金反应的了解更全面。然而,下面的两个例子清楚地表明还有许多凋研工作要做。
炉底搅拌风口的位置仍有待优化。这些风口对钢水提供更好的搅拌效果,更快的降低碳含量,应该能缩短冶炼周期。然而,今天风口的最佳位置和数量是建立在经验的基础上。为了更深人的了解,国外有人在2000年进行了调研工作,很快发现,高温流体动力学过程的描述是非常复杂的,而且只有进行许多假设才可行,例如,只能近似的描述气泡及它们与钢水的反应。
对吹炼过程中转炉摆动的数学描述仍需要详细阐述,尤其是那些底吹或侧吹工艺,它们的摇动非常剧烈。这些震动是由自发过程引起。吹氧过程中引入的能量促使该系统以极低的艾根频率摆动,通常为0,5—2.0Hz。能够描述这种非线性化学/力学上的流体动力学系统的数学模型的发掘工作还没有完成。
转炉炉壳
在转炉的机械部分中,容纳钢水的是内衬耐火材料的炉壳。这些耐火材料表现出复杂的非线性的热粘弹缩性行为。与钢壳非线性接触。人们对钢壳自身的行为或多或少的了解一些,描述这种随温度而变化的弹塑性材料及它的蠕变效应是可能。然而,钢壳与耐火材料间的相互作用仍然有许多未知的东西。转炉设计更大程度上被视为艺术而不是科学,然而,经验的积累、材料的改进及计算机技术的应用都有助于更好的理解、设计这个机构。
在优化炉壳设计方面存在几个标准。最重要的一个是耐火材料所包围的内容积。为了拥有最大的反应空间,实现最佳的冶金过程,这个容积应该在可用空间范围内达到最大化。在进行比较时使用反应空间与钢水质量的比值,这个比值一般为近似1.0m3/t。然而,因不断地追求以最低的投资提高炼钢设备的生产率,导致钢厂在保持原有炉壳不变的情况下加大了装入量,这就降低了这个比值。其后果是严重的喷溅——倾向于炉容比降到0.7-0.8m3/t时发生。今天,转炉本体的形状,即上下锥角、径高比等由炼钢者决定,或者由现有装备确定,如烟气系统、倾转轴高度、倾动驱动等。因此,在设计新炉时,只有少量的参数可以改动。
现代转炉由带有炉头铁圈的上部锥体、桶状炉身和采用碟形底的下部锥体构成。近几年.拆掉了上下锥与炉身之间、下锥与炉底之间的关节构件。生产经验表明,这些区域的应力没有最初设想的那么严重,可以通过使用优质炉壳材料解决,故上述做法是可行的。
炉壳设计准则
设计过程的一个重要步骤是炉壳结构校验,即应力与变形计算,并与所允许极限值进行比较。像转炉这样的冶金容器,其设计无需满足特定的标准。在转炉设计艺术的演变历程中,最初的炉壳设计参照了锅炉和压力容器的设计标准。依此设计的产品的成功投产表明了这些标准也适用于炼钢生产实践。然而,转炉毕竟不是压力容器,其内部压力来源于耐火材料的热膨胀,而不是锅炉中的液体或者气体,而且,诸如裂纹等破损也不会导致像高压容器那样发生爆炸。这也是为什么转炉的设计没有完全遵循压力容器设计标准的所在。
炉壳厚度
传统压力容器壁厚度的选取主要以内部压力为依据。然而,在转炉上,这个压力是不能确切计算的,其原因是由耐火材料与炉壳之间的作用和生产操作两方面因素确定的。在决定炉壳厚度时,其它载荷、因素也要考虑在内,主要包括:因设备、耐火材料和钢水重量引起的机械载荷;炉壳与耐火材料衬相互作用产生的内部压力,即二次压力;由外力,如动态质量效应、兑铁水、加废钢、出钢等造成的机械载荷;炉壳上的温度与温度梯度;炉壳在温度作用下变形,在悬挂系统上引起机械载荷;因炉壳、悬挂系统温度分布不均,使炉壳产生二次应力。
AISE的第32小组委员会曾试图给出一个简单的“菜谱”程式来计算炉壳厚度。但有的研究表明,在确定炉壳厚度方面,定义一个简单的程式或者准则是不可能。这些准则在已经证实的基础上可以用来确定炉壳,然而,引入的力,例如来自悬挂系统的力,必须用有限元法进行详尽地计算。国外开发的悬挂系统是静定的,因此该系统内的所有载荷均能精确计算。这个特征的优点是能非常准确地计算出局部应力和变形。
转炉寿命
世界经验表明,因长期的变形,转炉寿命是有限的。当炉壳碰到托圈时转炉便走到了终点,通常是20~25a。这个变形是由蠕变引起的。蠕变是高温环境下(>350℃)材料的典型行为。蠕变变形与温度、应力水平和所用材料有关。只有有限的几种可行方法能延长转炉寿命,如冷却炉壳、材料选择和生产操作等。
冷却系统
原则上,设备的强制冷却并不是绝对必要的,自然通风冷却已经足够了。许多实际应用证明了这一点。然而,强制冷却降低了设备温度,对减轻蠕变变形有积极的效果,从而延长了耐火材料的寿命,保证了在生产温度下有更高的屈服强度。一些钢厂对转炉壳应用了冷却系统,如水冷、强制通风、复合气水冷却(气雾冷却)等。最有效的冷却手段是水冷。
材料选择
最初,炉壳材料主要选用耐高温的压力容器钢。为了承受许多未知的载荷与应力,尤其偏重细晶粒钢。这种钢材屈服强度比较低,但在屈服点以亡有相当高的应变硬化容量。其优点是,当发生过载时,会有足够的过余强度,甚至在出现裂纹时也不会发生脆性裂纹扩,裂纹要么终止发展,要么以非常缓慢的速度生长。炉壳用钢一般选用A516Cr.60、Alr41、Altherm4l、WStE285、WStE355、P275NH、P355NH等。
这个原则对新转炉仍然是有效的,但最近的10—15年内,由于使用了镁碳砖、溅渣护炉技术等,炉衬寿命延长。这些变化导致炉壳温度上升,促进了蠕变效应,致使炉壳寿命缩短。为了抵消蠕变效应,更多的选用了抗蠕变材料,如A204Cn60、16M03、A387Cn 11、A387Cr.22、13CrM044等。不利的因素是这些钢材具有昔通晶粒尺寸,且焊接困难。
悬挂系统是转炉的一个重要零部件。理想的悬挂系统不应该影响炉壳的行为,生产中无须维护。在过去的数年中开发出了许多不同的转炉悬挂系统。最初,托圈与转炉是一体的,但很快就分开了。各种悬挂系统的原理基础是不同的,例如,日本采用刚性系统,与“自由转炉”对立。刚性托圈抑制了炉壳的变形,但对热膨胀的任何约束都会产生非常高的应力,增加了炉壳产生裂纹的机会。
要允许转炉膨胀或者变形,且托圈不能制造附加应力,这就要求将悬挂系统设计成静定的。根据这一原理,VAI开发了一系列转炉悬挂系统,如托架系统、VAI-CON Disk、VAI-CON Link、VM-CON Quick等。VM-CON Link是一个无需维护的悬挂系统,它的设计获得了良好的应用反馈。一个典型的应用是巴西保利斯塔黑色冶金公司的160t转炉。其尺寸参数为:钢水量160t、容积160m3、炉容比1.0 m3/t、转炉高8920mm、炉身部炉壳厚度70mm、底锥厚度55mm、碟形底厚度55mm、转炉外径7300mm。炉壳材质为Mo合金钢16Mo3(相当于ASTM A204GrB)。托圈采用箱型截面焊接结构,与炉壳间隙250mm,以便与炉身空冷板组装在一起。上锥装备了已经被充分验证的水冷系统。这两个冷却系统主要是延长耐火炉衬的寿命,同时也冷却炉壳。该转炉采用了VAI-CON Link悬挂系统。出于冶金上的原因,炉壳上装备了6个炉底搅拌风口。
转炉技术
与转炉设计一道,现代先进的转炉技术包括:
*使用惰性气体的炉底搅拌和少渣操作改善了冶金过程;
*大量的二次冶金并入了转炉技术中;
*计算机工艺自动化及相关传感器技术提高了质量、生产效率、生产安全性,降低了生产成本;
*用于设备平稳操作的工具、装备,易维护性,以及寿命延长的耐材;
*提高废弃物环境兼容性的系统。
转炉技术继续深入开发的目标是改进工艺的经济性,即优化物流和设备操作,优化工艺技术。工艺技术的优化不是简单的局限于目标分析、目标温度的确定和添加材料的选择,他还包括生产操作,如氧枪操作的枪位和吹炼模式、副枪的浸没时间与深度、添加系统的添加模式、炉底搅拌系统的搅拌模式等。所有这些都必须在设备投产前标准化,在试车调试中针对所生产的钢种进行优化。
动态工艺控制需要副枪系统和放散煤气分析。副枪系统测量温度、含碳量和熔池液面位置,在炼钢过程中取样。因此,在吹炼中实现测量时可能的,也不会损失生产时间。副枪系统是完全自动化的,测量探针能在90s内能完成更换。近几年在工艺自动化领域里的发展是使用Dynacon系统实现了完全的动态控制。该系统通过连续的煤气分析,实现从吹炼起点到吹炼终点的炼钢过程控制。
挡渣器的作用是降低盛钢桶的炉渣携带量。挡渣操作降低了脱氧材料的消耗,尤其是在生产低碳钢种时。另一个特点是在二次冶金中需要钢包渣脱硫,挡渣操作也能降低钢包渣添加剂的用量。同时,也避免了盛钢桶的除渣操作和温度损失。二次冶金需要的钢包渣就这样在转炉出钢过程中形成了。
根据经验,当不使用挡渣器时,出钢时的炉渣携带量为10-14kg/t钢,在采用挡渣后,炉渣携带量降低到了3-5kg/t钢的水平。与炉渣感应器配合使用,炉渣携带量可稳定地控制在2、3kg/t钢的范围内。它的另一个优点是降低了磷含量,从大约30ppm降到了10ppm。因此,磷含量不合格的炉次减少了。
鉴于底吹转炉改进的冶金效果,如OBM/Q-BOP、K-OBM等,决定开发顶吹转炉的炉底惰性气体搅拌技术。该系统应该利用底吹的优点,同时要避免炉役中期更换炉底的缺点。以奥钢联第三转炉厂为例,当1650℃无搅拌条件下,吹炼终点碳含量0,035%[C]×ao的平 均值为0.0033,当采用吨钢流量为0.08Nm3/min的底吹搅拌时,这个值降低到了0.0023。如果不采用底吹搅拌,大约有1%的铁损,石灰消耗增加约25%。假定钢包中炉渣携带量12kg./t钢(无挡渣),则吨钢铝消耗量增加0.7kg。而且,相应的,转炉渣量越大,也越能消耗耐火材料。在没有底吹搅拌的BOF转炉上,吹炼终点碳达到0.035%是不经济的,碳含量一般限定在0.045%~0.050%范围内。
物流优化和路径算法是专门为钢厂和生产设备的布置而设计的,用来寻找最佳的配置。用户友好型界面和标准化输出使其成为一个非常好用的工具,能够优化、模拟任何钢厂的配置,允许用户测试多种不同的布局和工艺选择方案。它使用户能够找到在生产时间管 理、维护、附属设备产能等方面的最佳的解决方案。
为了确定不同钢种最经济的生产方式和使用不同的生产设备,就需要长期的经验积累和大量的计算,来比较各种可供选择的办法。计算机辅助工具,比如炼钢专家系统,对于进行这种计算是必需的。这种工具可以应用到整个生产线中。
仅供参考,希望对你有所帮助!
❼ 炼钢转炉氧枪工作原理
转炉氧枪有三部分构成,枪头、枪身、枪尾。枪尾的作用是把氧枪固定在传动机构上,同时通入冷却水和氧气。枪身的作用是传递冷却水和氧气到枪头,同时也是送枪头到工作位置的部件。枪头的作用是给转炉里面的金属供氧,从而完成钢水的冶炼。转炉的氧枪最主要的作用就是把氧气的压力能转换为高速的动能,从而达到吹入金属熔池的目的。为了达到这个目的,需要有一个孔使氧气能够形成符合要求的流速(一般都在1马赫以上的流速)和形状,这个孔是有专门的形状的,使用最广泛的是拉瓦尔型的枪头,这种枪头可以形成比较好的氧气流速和射流形状。因为氧枪工作的环境温度非常高,核心区域能够达到3000摄氏度以上,所以枪头都是用紫铜铸造加工而成的,里面通入冷却水来保证枪头不被烧毁。差不多也就这样的原理吧,有什么不明白的追问吧。
对了,氧枪的枪头也可以叫做喷头或者是铜头,以前有一个孔 的氧枪,现在因为单孔的氧枪存在问题比较多都淘汰不用了,目前用的基本上都是三孔以上的,原理是一样的,几个孔喷出来的氧气流股会很快在空间会和形成一个大的流股也同样具备单孔氧枪流股的特性,但是面积更大,氧气的利用率更高。
❽ 转炉氧枪氮封封不住
转炉氮封口的氮封对控制烟气排放是非常关键的,一般的钢厂的氮封口都是专业的设计院设计的,从结构的方面来说应该是没有问题的,重点应该研究一下氮封的压力和流量,压力或者是流量小就会造成氮封封不住的情况。
❾ 炼钢厂的氧枪有哪些连锁啊转炉倾动又有哪些连锁请教各位大大
氧枪的连锁,一、氧枪在等待点时转炉不在零位也就是转炉不在垂直位置时氧枪只能上升不能下降。
二、氧枪降到下极限时不能再下降,提枪到上极限时不能再提枪。
三、氧枪高压水压力和流量达不到规定值时不能降枪。
四、氧枪高压水进回水温差和流量差超过规定值时不能降枪。
五、氧气和氮气达不到规定值时不能降枪。
六、钢丝绳张力超过规定范围时氧枪停电。
七、汽包水位低于规定值时不能降枪,有的钢厂也会把风机的转速加入连锁,风机在低速状态不能降枪。
转炉的连锁
一、氧枪在等待点以下时转炉停电。
二、稀油泵站不工作时或者停电或者是低速运转。
常见的就这么多的连锁,可能不太全面,有些钢厂也可能不都使用,这个一般都是设计院给做好了的,也有的是根据生产中的实际需要进行改进的。