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炼钢氧气喷头使用

发布时间:2021/05/18 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:127

  氧枪是转炉炼钢中的关键设备,氧枪喷头各个参数的设计选取、精细加工和最佳的操作控制是实现转炉炼钢高效平稳吹炼的必要条件。

  氧枪喷头的主要作用是通过喷射的氧气射流对熔池的搅拌和与熔池的反应来合理控制转炉钢液中的乳化及泡沫现象,得到合适的渣中(FeO)含量,促进石灰的快速融化,得到合适的碱度,实现转炉脱碳、升温、去磷的目的。

  那么在日常操作过程中,如何判断氧枪喷头是否损坏需要停用,以及如何提高喷头使用寿命呢?

  喷头损坏的原因有:

  (1)高温钢渣的冲刷和急冷急热作用。喷头的工作环境极其恶劣,氧流喷出后形成的反应区温度高达约2500℃,喷头受高温和不断飞溅的熔渣与钢液的冲刷和浸泡,逐渐地熔损变薄;由于温度频繁地急冷急热,喷头端部产生龟裂,随着使用时间的延续龟裂逐步扩展,直至端部渗水乃至漏水报废。

  (2)冷却不良。研究证明,喷头表面晶粒受热长大,损坏后喷头中心部位的晶粒与新喷头相比长大5~10倍;由于晶粒的长大引起喷孔变形,氧射流性能变坏。

  (3)喷头端面粘钢。由于枪位控制不当,或喷头性能不佳而粘钢,导致端面冷却条件变差,寿命降低。多孔喷头射流的中间部位形成负压区,泡沫渣及夹带的金属液滴熔渣被不断地吸入,当高温并具有氧化性的金属液滴击中和粘附在喷头端面的一瞬间,铜呈熔融状态,钢与铜形成Fr勘固溶体牢牢地粘结在一起,影响了喷头的导热性(钢的导热性只有铜的1/8),若再次发生炽热金属液滴粘结,会发生[Fe]-[O]反应,放出的热量使铜熔化,喷头损坏。

  (4)喷头质量不佳。制作喷头用的铜,其纯度、密度、导热性能、焊接性能等比较差,造成喷头寿命低。经金相检验铜的夹杂物为CuO,并沿着晶界呈串状分布,有夹杂物的晶界为薄弱部位,钢滴可能从此侵入喷头的端面导致喷头被损坏。

  喷头不能保持设计的射流特性,就应及时更换。

  氧枪喷头停用的标准如下:

  (1)喷孔出口变形大于等于3mm,应更换。

  (2)喷孔蚀损变形,冶炼指标恶化,应及时更换。

  (3)喷头、氧枪出现渗水或漏水,要更换。

  (4)喷头或枪身涮进大于等于4mm时,应更换。

  (5)喷头或枪身粘钢变粗达到一定直径,应立即更换。

  (6)喷头被撞坏、枪身弯曲大于40mm时,应更换。

  提高喷头寿命的途径有:

  (1)喷头设计合理,保证氧气射流的良好性能。

  (2)采用高纯度无氧铜锻压组合工艺或铸造工艺制作喷头,确保质量。

  (3)最好用锻压组合式喷头代替铸造喷头,提高其冷却效果和使用性能,延长喷头使用寿命。

  (4)采用合理的供氧制度,在设计氧压条件下工作,严防总管氧压不足。

  (5)提高原材料质量,保持其成分的稳定并符合标准规定。采用活性石灰造渣;当原材料条件发生变化时,及时调整枪位,保持操作稳定,避免烧坏喷头。

  (6)提高操作水平,实施标准化操作。化好过程渣,严格控制好过程温度,提高终点碳和温度控制的命中率;要及时测量炉液面高度,根据炉底状况,调整过程枪位。

  (7)采用复合吹炼工艺时,在底吹流量增大时,顶吹枪位要相应提高,以求吹炼平稳。

  在实际生产过程中,合理的使用氧枪枪位也十分重要,枪位和喷头的结构对熔池内金属液的运动均起着至关重要的作用,在氧压不变的情况下,提高枪位,转炉中钢液被冲击所产生的凹坑的最低点会提高,冲击深度降低,冲击面积较小,环流减弱,搅拌钢液的效果就会变差;降低枪位,效果则相反,同时容易损坏炉底,进而影响枪龄。