关于转炉炼钢供氧系统设备的几个问题

　　转炉用氧气的抽取原理是怎样的？

　　顶吹转炉炼钢用氧气是从空气中提取的。空气中含有φO2=20.9%、φN2=78%及1%的稀有气体，其成分为氩气、氖气、氦气等。以空气作为原料提取工业用氧气，成本最低，同时还可以得到大量的氮气及稀有气体氩气、氖气、氦气等副产品。

　　氮气与氧气的沸点不同，可以创造条件首先使空气液化，而后减压、升温蒸馏，由于液态氮的沸点较低，故氮气先蒸发逸出。剩下的液态空气中氧浓度相应升高，富氧的液态空气再次蒸发，氮气成分继续逸出，最后得到纯度较高的液态工业氧，汽化后的氧气纯度不小于99.6%。

　　氧枪的构造是怎样的？

　　氧枪又称喷枪、吹氧管等，是转炉吹炼供氧的关键性部件，它是由喷头、枪身和枪尾组成，枪身是由三层同心圆钢管组成，内管是氧气的通道，内管与中层管之间是冷却水的进水通道，而中层管与外层管之间是冷却水的出水通道。为防止中层管的摆动，在其管壁上每隔一定距离焊有定位块。枪尾部分有氧枪把持器，氧气通入管接头，冷却水的进、出水管接头，吊环等。目前使用氧枪的喷头多为拉瓦尔型多孔喷头。

　　转炉用氧气喷头的作用是什么？其结构形式是怎样的？

　　压力为0.8～1.2MPa的高压氧气，通过喷头后会形成超音速氧射流，所以氧枪的喷头就是一个能量转换器，是将压力能转换成动能的能量转换器。拉瓦尔型喷头可最大限度地使压力能转换成动能。

　　拉瓦尔型喷头的结构是由收缩段、喉口、扩张段构成。多孔喷头是由多个拉瓦尔喷孔所组成。喷头是用紫铜锻造加工而成，也可铸造成型。为了加工制造的方便，也可以将喷头分割成若干块，分别加工后再焊接组合成一体。多孔拉瓦尔型喷头其喷孔有三孔、四孔、五孔等。小型转炉用三孑L喷头者多;中型转炉使用三孔或四孔喷头者多;大型转炉多采用五孔喷头，或更多孔喷头。

　　氧气喷头的主要参数有哪些？

　　拉瓦尔喷头的主要参数有喉口直径、出口直径、扩张段长度、扩张段角度，入口直径、多孔喷头的小孔与喷头中心线的夹角等。

　　如何确定氧枪的枪身直径尺寸？

　　枪身是由3层同心圆钢管组成，内层管的直径应等于或稍大于喷头的进口直径，可根据转炉公称吨位、供氧强度、供氧流量及氧气的速度等数据计算得出;中、外层管直径的计算方法是相同的，根据高压冷却水的流速与流量进行计算。

　　转炉吹炼过程中氧枪有哪些控制点？

　　根据需要转炉在吹炼过程中氧枪处于不同的位置。

　　氧枪各操作点的确定原则：

　　(1)最低点。是氧枪的最低极限位置，取决于转炉公称吨位。喷头端面距炉液面高度为300—400m，大型转炉取上限;小型转炉取下限。

　　(2)吹炼点。此点是转炉进入正常吹炼时氧枪的最低位置，也称吹氧点。主要与转炉公称吨位、喷头类型、氧压等因素有关。一般依据生产实践经验确定。

　　(3)氧气关闭点。此点低于开氧点位置，氧枪提升至此点氧气自动关闭。过迟地关氧会对炉帽造成过分的损坏;倘若氧气流入烟罩，还会引起不良后果;过早地关氧会造成喷头灌渣。

　　(4)变速点。氧枪提升或下降至此点，自动改变运行速度。此点位置的确定，主要是在保证生产安全的前提下缩短氧枪在提升与下降过程的辅助时间。

　　可以在氧枪变速点同一位置设置氧气开氧点。氧枪降至此点氧气自动打开。过早地开氧不仅造成氧气的浪费，对炉衬也有损坏;过迟地开氧，也容易造成喷头灌渣。

　　(5)等候点。等候点在转炉炉口以上，此点的位置应以不影响转炉的倾动为准，过高会增加氧枪升降的辅助时间。

　　(6)最高点。指生产时氧枪的最高极限位置，应高于烟罩氧枪插入孔的上缘，以便烟罩检修和处理氧枪粘钢。

　　(7)换枪点。更换氧枪的位置，它高于氧枪最高点的位置。

　　转炉对氧枪的升降机构和更换装置有什么要求？

　　在吹炼过程中氧枪需要多次升降调整枪位，对氧枪的升降机械和更换装置提出如下要求：(1)应具有合适的升降速度，并可变速。氧枪升降速度快速为26～40m/min，慢速为5～17m/min。

　　(2)应保证氧枪升降平稳，控制灵活，操作安全，结构简单，便于维护。

　　(3)能快速更换氧枪。

　　(4)为保证安全生产氧枪有相应的连锁装置，如转炉不在垂直位置(允许误差±2°)，氧枪不能下降;氧枪降至炉口以内，转炉不能倾动。氧枪下降至氧气开氧点时，氧气阀自动打开，同时转为慢速运行;氧枪提升至此点时自动转为快速运行;氧枪升至关氧点时，氧气阀自动关闭，同时由慢速转为快速运行。当供氧氧压或冷印水的水压低于规定值，或冷却d(的水温高于规定值时，氧枪自动提升并报警。副枪与氧枪也应有相应的连锁装置等。

　　应备有气动马达或蓄电池，当车间临时突然停电，可通过气动马达或蓄电池动力将氧枪提出炉口以上以确保安全。

　　怎样更换氧枪？

　　为了快速更换氧枪，设有氧枪更换装置。两台氧枪升降机构并排安装在横移小车上，各自有独立的传动系统，其中一套工作，一套备用。当氧枪发生故障，或溅渣需要更换时，移动横移小车，对准工作位置，即可投入使用，整个换枪时间约为1.5min。

　　转炉炉下车的作用和结构

　　转炉炉下车是在炉下地面轨道上运行，炉下车包括两部分，即钢包车和渣罐车。钢包车是承载钢包，接受钢水并运送至浇注跨;渣罐车承载的渣罐是装载出钢前、后的流渣，转炉生产过程清理的垃圾等;钢包车与渣罐车有各自的运行机构。”

　　钢包车是由车体、电动机、减速器及传动装置、钢包支撑装置等部分组成。电动机及减速传动装置设在车体的一端。电动机通过减速器带动主动车轴而使车体运行，在电动机、减速传动装置上设有外罩，以防高温钢水、熔渣对设备的损坏。

　　渣罐车的传动设备装在车体的两端，车体上设有渣罐支架，在传动设备外罩有防溅罩。

　　什么是二次燃烧，二次燃烧氧枪构造是怎样的？

　　使用二次燃烧氧枪也是热补偿技术的一种。通过供氧，使熔池排出的CO气体部分燃烧，补充炉内热量即为二次燃烧。二次燃烧氧枪有单流道与双流道之分。

　　单流道二次燃烧氧枪的喷头与常规拉瓦尔喷头结构有所区别。

　　它的氧气从一个通道进入喷头后分为两股，一股氧流通过拉瓦尔喷头主孔通道，另一股则进入直孔的辅通道。进入拉瓦尔孔主通道的氧流，是供冶炼之用，常分为三孔、四孔、五孔等。其孔与轴线呈9°～11°;进入辅流道的氧气，是用于炉内CO气体的燃烧，辅孔有四孔、六孔、九孔、十二孔等，其孔与轴线呈30°～50°，也称端部式二次燃烧氧枪;其枪身仍为三层同心圆套管。

　　双流道二次燃烧氧枪的氧气是通过主氧流道与辅氧流道分别供给熔池。枪身为四层同心圆套管，中心管为主氧流通道，氧气供给拉瓦尔喷头;与中心管相邻的管为辅氧流通道，氧气供给辅孔;外面两层管依次是冷却水的进、出水通道。辅氧孔与轴线的夹角通常为20°～60°。