[发明专利]一种AOD精炼工艺中侧吹风枪参数的设计方法

说明书

本发明涉及一种AOD精炼工艺中侧吹风枪参数的设计方法，属于钢水精炼技术领域。技术方案是：侧吹风枪的供气强度控制在1.0‑1.5m³/t/min；确定侧吹风枪的最大流量之后，具体计算方法如以下：先确定中心管的阀后压力和流速，然后再进行侧吹风枪支数和中心铜管内径的选择，以确保侧吹风枪满足最大流量的要求；选择侧吹风枪保护气冷却方式以及环缝宽度、面积。本发明有益效果：提高AOD炉龄，缩短AOD冶炼周期，降低AOD燃料硅铁和渣料石灰、萤石消耗。

技术领域

本发明涉及一种AOD精炼工艺中侧吹风枪参数的设计方法，属于钢水精炼技术领域。

背景技术

AOD精炼工艺是氧气和惰性气体（氩气、氮气）的混合气体从炉体侧面通过风枪直接吹入熔池之中（液面之下）进行精炼，采用的环形风枪（喷枪）是AOD精炼工艺的重要设备，环形风枪的中心为中心铜管，中心铜管与外套之间为环形的冷却环缝，通过均匀分配侧吹风枪的保护气流Ar、N2，达到风枪的均匀冷却，不至因个别风枪的损坏，导致风枪周围的耐材受到严重熔损而停炉；中心铜管的内径参数决定冶炼所需的最大供气强度（O2+惰性气体Ar、N2）。已有技术的风枪参数设计不合理，容易导致风枪周围的耐材受熔损，冶炼周期长，热量损失大，造成燃料硅铁和渣料石灰的消耗增加。

发明内容

本发明目的是提供一种AOD精炼工艺中侧吹风枪参数的设计方法，提高AOD炉龄，缩短AOD冶炼周期，降低AOD燃料硅铁和渣料石灰、萤石消耗,解决已有技术存在的上述技术问题

本发明的技术方案如下：

一种AOD精炼工艺中侧吹风枪参数的设计方法，包括以下步骤：

①侧吹风枪供气强度的选择：侧吹风枪的供气强度控制在1.0-1.5m³/t/min；

②侧吹风枪支数的选择以及中心铜管内径的选择：

确定侧吹风枪的最大流量之后，具体计算方法如以下：先确定中心管的阀后压力和流速，然后再进行侧吹风枪支数和中心铜管内径的选择，以确保侧吹风枪满足最大流量的要求：

Q=D/2/1000×D/2/1000×3.14×10×P×U×N×60

Q:多支风枪中心气流的最大流量（m³/min）

D:中心铜管内径(mm)

P:进入中心管气流，其调节阀阀后压力(MPa)

U:进入中心管气流，其调节阀阀后流速（m/s）

N:侧吹风枪支数

③侧吹风枪保护气冷却方式以及环缝宽度、面积：

A、每支风枪的冷却控制系统采用独立控制，均配有独立的调节阀，以绝对保证每支风枪进入的冷却气量绝对相同，杜绝不均匀冷却，这样即可保证AOD耐材的均匀侵蚀，避免局部损毁而停炉；

B、冷却气环缝宽度和面积

冷却气环缝宽度： 1≤d/h≤2其中：d：中心铜管的壁厚（mm）；h:冷却气环缝宽度(mm)；

冷却气环缝面积：1≤S/F≤3 其中：S:中心铜管的横截面（mm²）； F：环缝的横截面（mm²）。

侧吹风枪的长度选择：风枪长度的选择主要是依据AOD熔池砖的长度决定。个别钢厂出于为了提高炉龄，有意识加长其长度，但一般不会得到意想中的效果。其原因主要是风枪加长后，如果阀前压力得不到明显的提高，就会造成风枪出口处的压力达不到要求，致使气流出现间歇喷入，从而不能有效保护风枪；根据资料介绍，环缝气出口处压力不得低于环境压力的1.9倍，否则出现间歇气流。如果一味提高阀前压力，会增加气体能耗，成本就会增加，因而长度不应一味加长，主要应该从设计参数入手。

对侧吹风枪的选择要求：