转炉氧枪系统的发展
  发布时间:2015年04月24日 点击数:

  氧枪是氧气炼钢的供氧设备,它是随着氧气炼钢工艺的不断发展而发明、发展起来的。R.社勒和同事利用瑞士Gerlafigen钢厂的2.5t转炉,1947年首次进行在钢液面上吹入高速氧流的试验,并在1948年3月获得成功。同年,在奥地利联合钢铁公司林茨(Linz)厂2t和15t转炉进行试验,并于1949年10月成功炼出第一炉钢,1952年和1953年先后在林茨和道纳维茨(Donawitz)两个钢厂投入工业生产。这就是氧气顶吹转炉炼钢法,又称“LD”炼钢法,在美国叫“BOF”或“BOP”法。它是世界炼钢技术史上的一次革命,对世界钢铁生产在20世纪50年代所产生的飞跃发展起了决定性作用。氧气顶吹转炉炼钢法具有生产率高、基建投资少和建设速度快、钢水质量好、适合多品种和高品种钢的冶炼生产、大幅度节能、生产成本低以及经济效益好等一系列优点。
  “LD”炼钢法的广泛应用与发展,说明氧枪是现代炼钢生产的关键设备。氧枪性能的优劣直接影响钢产品的产量、质量、品种、原料消耗及成本等主要技术经济指标。而氧枪对吹炼的影响则是通过氧气射流流股与熔池的相互作用来实现的。因此关键在于研究氧气射流的性能特征,即射流的衰减及其分布。随着转炉大型化的发展氧枪喷头经历了单孔向多孔的发展过程,孔型由直筒型向拉瓦尔型及螺旋型发展,三种孔型的特征如下。
  1 拉瓦尔型喷头:特点是压力能可有效地转变为动能,氧气出口速度快,穿透能力强,形成稳定的超音速射流,氧枪性能好。
  2 直筒型喷头:特点是结构简单,加工方便,适用于平炉氧枪和电炉氧枪,氧气出口速度慢,衰减快,射流不稳定。
  3 螺旋型喷头:特点是氧气出口呈旋转气流,搅拌好,化渣快,喷溅小,但结构复杂,加工困难,寿命短。
  因为拉瓦尔孔型具有比较高的射流速度,所以氧枪喷头一般都采用拉瓦尔孔型。为了便于制作扩张段,均简化为圆锥形。在最近几年的不断进化中,甚至还出现了“突扩”、“旋转”等特殊孔型。按氧枪喷头的制造方法,氧枪可分为铸造喷头、锻压组装式喷头及锻铸结合喷头,三种喷头特点下表所示。
 

表  氧枪喷头的制造方法

  根据氧枪性能的发展,氧枪经历了从普通氧枪向双流氧枪的发展。双流氧枪是当代氧枪的最新技术,它又可以分为下列4种结构形式:(1)双流道氧枪。氧枪为四层管结构,主氧流和副氧流可以单独控制。 (2)双流道双层氧枪。主氧流和副氧流虽然不能单独控制,但因结构简单,具有双流氧枪二次燃烧的优点,而易于推广,目前在全国应用的大多数双流氧枪,都是这种结构形式。(3)分流氧枪。主氧流和副氧流不能单独控制,但因结构简单,具有双流氧枪二次燃烧的优点,易于推广。(4)分流双层氧枪。主氧流和副氧流分布于两层平面,但不能单独控制。

                         ——本文摘自论文文献综述

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