CN111235340B - 一种转炉氧气射流效果在线监测方法 - Google Patents

一种转炉氧气射流效果在线监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111235340B
CN111235340B CN202010213554.5A CN202010213554A CN111235340B CN 111235340 B CN111235340 B CN 111235340B CN 202010213554 A CN202010213554 A CN 202010213554A CN 111235340 B CN111235340 B CN 111235340B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
jet
nozzle
oxygen
indicating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010213554.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111235340A (zh
Inventor
周泉林
李毅挺
马永富
齐利国
董晓光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hegang Leting Steel Co Ltd
Original Assignee
Hegang Leting Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hegang Leting Steel Co Ltd filed Critical Hegang Leting Steel Co Ltd
Priority to CN202010213554.5A priority Critical patent/CN111235340B/zh
Publication of CN111235340A publication Critical patent/CN111235340A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111235340B publication Critical patent/CN111235340B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/32—Blowing from above
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4673—Measuring and sampling devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00

Abstract

本发明涉及一种转炉氧气射流效果在线监测方法，属于金属材料冶炼技术领域。本发明的技术方案是：设定高低两个氧气射流压力阈值，在范围内正常使用，超出规定范围表明射流处于特定的失效状态；实际压力大于第一阈值，表明喷头端部磨损超出标准要求；实际压力介于第一阈值与第二阈值之间，表明射流符合要求；实际压力小于第二阈值，表明管道存在泄露。本发明实现喷头参数的在线跟踪，为自动炼钢技术中实现精确设计动态的氧气射流参数，能有效的解决钢铁企业中现存的无法在线判断氧枪喷头工况的技术瓶颈问题。

Description

一种转炉氧气射流效果在线监测方法
技术领域
本发明涉及一种转炉氧气射流效果在线监测方法，属于金属材料冶炼技术领域。
背景技术
转炉炼钢过程中，从熔池上部通过氧枪向熔池的铁水吹入氧气达到脱碳、升温、造泡沫渣等目的。氧枪喷头由铸铜或锻铜制造，内部通水冷却。
冶炼时氧枪喷头深入转炉内部，周围温度可达2200℃以上，时常受到飞溅的高温熔渣及钢水冲刷，通常会导致喷头端部材质逐步损坏；另外，氧气供气管路存在泄露等问题。这些问题都会造成氧枪喷头供气参数的变化，尤其是喷头端部的逐步损坏是不可避免的。上述问题会造成氧气射流偏离设定值，对转炉生产尤其是自动炼钢造成较大影响。
由于难以对氧气射流实现在线监测，普遍采用限定氧枪喷头使用炉数的方法，如喷头使用200炉强制下线。此方式不能准确判定喷头熔损等工况，经常发生异常喷头超期使用、合格喷头提前下线等问题；大量氧气泄露才能被发现。
发明内容
本发明目的是提供一种转炉氧气射流效果在线监测方法，通过在规定时间、采用标准流量稳定供气的操作，评估实际压力和标准压力的差值，设定阈值范围，在范围内正常使用，超出规定范围表明射流处于特定的失效状态，量化喷头更换标准，实现喷头参数的在线跟踪，为自动炼钢技术中实现精确设计动态的氧气射流参数，提供了一种可能，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种转炉氧气射流效果在线监测方法，通过在规定时间、采用标准流量稳定供气的操作，评估实际压力和标准压力的差值；设定高低两个氧气射流压力阈值，在范围内正常使用，超出规定范围表明射流处于特定的失效状态；实际压力大于第一阈值，表明喷头端部磨损严重，射流不稳定；实际压力介于第一阈值与第二阈值之间，表明射流符合要求；实际压力小于第二阈值，表明管道存在泄露。
所述的标准压力为氧枪喷头设计时达到标准流量时对应的压力。
所述的规定时间为溅渣护炉在炉内吹入氮气阶段。
所述的标准流量为氧枪喷头设计流量，枪位为1-4m，稳定供气时间＞30S，优选30S-60S。
在氧枪第一次使用时，通过上述操作，确认射流是否符合要求，不符合要求下线处理；符合要求，正常使用；并在此后使用过程中每炉钢进行此操作，实现氧气射流的在线监控。
本发明的有益效果是：通过在规定时间、采用标准流量稳定供气的操作，评估实际压力和标准压力的差值，设定阈值范围，在范围内正常使用，超出规定范围表明射流处于特定的失效状态，量化喷头更换标准，实现喷头参数的在线跟踪，为自动炼钢技术中实现精确设计动态的氧气射流参数，提供了一种可能；能高效的利用氧枪喷头，增大转炉喷头的使用炉次数，将熔池表面的喷吹压力控制在稳定的范围内，有效的控制吹炼时期的熔池冲击深度，保证稳定的转炉冶炼效果，是转炉吹炼中针对氧枪喷头进行实时数据跟踪、及时维护的创新应用。
附图说明
图1为本发明转炉拉瓦尔氧枪喷头的结构示意图；
图2为本发明吹炼后期氧气压力变化与换枪时机选择图。
具体实施方式
为了使本发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
氧枪喷头在设定流量Q条件下，入口与出口压力关系如下所示。
Figure 682217DEST_PATH_IMAGE002
0为喷头入口压力
P为喷头出口压力
Ma为喷头马赫数
其中马赫数为喷头的固定参数。
当喷头熔损后，喷头出口会产生气体涡流，造成出口压力P增大。由此造成相同流量Q条件下喷头入口压力P0增加。
由于吹炼过程中氧枪参数动态变化，难以得到稳定的参数用来评估，一种可能的选择为溅渣护炉在炉内吹入氮气阶段。溅渣护炉在炉内吹气过程中，按照设计的标准流量，标准的枪位，利用一个30-60S（取得射流稳定期的数据）稳定的吹气阶段以采集实际供气压力P0´。
设定高低两个氧气射流压力阈值，在范围内正常使用，超出规定范围表明射流处于特定的失效状态；实际压力P0´大于第一阈值，表明喷头端部磨损超出标准要求；实际压力P0´介于第一阈值与第二阈值之间，表明射流符合要求；实际压力P0´小于第二阈值，表明管道存在泄露。
在氧枪第一次使用时，通过上述操作，确认射流是否符合要求，不符合要求下线处理；符合要求，正常使用；并在此后使用过程中每炉钢进行此操作，实现氧气射流的在线监控。
结合此特性，达到氧枪熔损下限的氧气压力变化情况，具体变化情况如图2所示。
下面结合实施例对本发明做进一步地说明：
实施例1：
氧枪喷头第一次使用。该氧枪喷头设计标准氧压1.07Mpa，设计标准流量45000m3/h。
设定第一阈值为1.12 Mpa，第二阈为1.03 Mpa。
上线时在溅渣护炉阶段进行测试。采用流量45000m3/h吹氮气稳定持续40S，期间实际压力实际压力P0´=1.08Mpa，在第一阈值与第二阈值之间，符合设计要求，氧枪正常上线使用。
实施例2：
氧枪喷头正常使用过程。该氧枪喷头设计标准氧压1.07Mpa，设计标准流量45000m3/h。
设定第一阈值为1.12 Mpa，第二阈为1.03 Mpa。
在溅渣护炉阶段进行测试。采用流量45000m3/h吹氮气稳定持续30S，期间实际压力实际压力P0´=1.15Mpa，超出第一阈值，喷头端部磨损严重，射流不稳定，氧枪停止使用，下线更换处理。
实施例3：
氧枪喷头正常使用过程。该氧枪喷头设计标准氧压1.07Mpa，设计标准流量45000m3/h。
设定第一阈值为1.12 Mpa，第二阈为1.03 Mpa。
在溅渣护炉阶段进行测试。采用流量45000m3/h吹氮气稳定持续60S，期间实际压力实际压力P0´=1.00Mpa，低于第二阈值，供气管道漏气，更换备用氧枪，检查管道并更换软管。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用发明，对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现，因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种转炉氧气射流效果在线监测方法，其特征在于：通过在规定时间、采用标准流量稳定供气的操作，评估实际压力和标准压力的差值；设定高低两个氧气射流压力阈值，在范围内正常使用，超出规定范围表明射流处于特定的失效状态；实际压力大于第一阈值，表明喷头端部磨损严重，射流不稳定；实际压力介于第一阈值与第二阈值之间，表明射流符合要求；实际压力小于第二阈值，表明管道存在泄露；所述的标准压力为氧枪喷头设计时达到标准流量时对应的压力；所述的规定时间为溅渣护炉在炉内吹入氮气阶段；
氧枪喷头在设定流量Q条件下，入口与出口压力关系如下所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
P0为喷头入口压力
P为喷头出口压力
Ma为喷头马赫数
其中马赫数为喷头的固定参数；
当喷头熔损后，喷头出口会产生气体涡流，造成出口压力P增大；由此造成相同流量Q条件下喷头入口压力P0增加；
溅渣护炉在炉内吹气过程中，按照设计的标准流量，标准的枪位，利用一个30-60S取得射流稳定期的数据，以采集实际供气压力P0´；
设定高低两个氧气射流压力阈值，在范围内正常使用，超出规定范围表明射流处于特定的失效状态；实际压力P0´大于第一阈值，表明喷头端部磨损超出标准要求；实际压力P0´介于第一阈值与第二阈值之间，表明射流符合要求；实际压力P0´小于第二阈值，表明管道存在泄露；
在氧枪第一次使用时，通过上述操作，确认射流是否符合要求，不符合要求下线处理；符合要求，正常使用；并在此后使用过程中每炉钢进行此操作，实现氧气射流的在线监控。
CN202010213554.5A 2020-03-24 2020-03-24 一种转炉氧气射流效果在线监测方法 Active CN111235340B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010213554.5A CN111235340B (zh) 2020-03-24 2020-03-24 一种转炉氧气射流效果在线监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010213554.5A CN111235340B (zh) 2020-03-24 2020-03-24 一种转炉氧气射流效果在线监测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111235340A CN111235340A (zh) 2020-06-05
CN111235340B true CN111235340B (zh) 2021-10-19

Family

ID=70864569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010213554.5A Active CN111235340B (zh) 2020-03-24 2020-03-24 一种转炉氧气射流效果在线监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111235340B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1131196A (zh) * 1995-10-20 1996-09-18 冶金工业部钢铁研究总院 转炉炼钢高效吹氧方法
CN105567901A (zh) * 2016-02-01 2016-05-11 莱芜钢铁集团电子有限公司 一种转炉氧枪自动更换控制方法及系统
CN110628983A (zh) * 2019-10-10 2019-12-31 北京科技大学 一种转炉冶炼火点区温度连续监测氧枪系统及监测方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA113614C2 (xx) * 2013-02-14 2017-02-27 Спосіб експлуатації кисневої продувальної фурми в металургійній ємності і вимірювальна система для визначення використовуваних при цьому сигналів вимірювань

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1131196A (zh) * 1995-10-20 1996-09-18 冶金工业部钢铁研究总院 转炉炼钢高效吹氧方法
CN105567901A (zh) * 2016-02-01 2016-05-11 莱芜钢铁集团电子有限公司 一种转炉氧枪自动更换控制方法及系统
CN110628983A (zh) * 2019-10-10 2019-12-31 北京科技大学 一种转炉冶炼火点区温度连续监测氧枪系统及监测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PLC技术在炼钢自动化系统中的应用;陈钧;《电气时代》;20070810(第08期);第26-29页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111235340A (zh) 2020-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105821175A (zh) 一种控制转炉炉型的溅渣护炉方法
CN103397138B (zh) 一种转炉出钢口部位炉衬修补方法
CN111235340B (zh) 一种转炉氧气射流效果在线监测方法
CN104120212B (zh) 一种转炉除尘新og控制方法
CN112266999A (zh) 一种节能高效型提钒工艺
CN101492755B (zh) 蘑菇头气体流量控制与防堵塞的方法
CN101638707B (zh) 转炉炼钢双向供钢供氧方法
CN111271602B (zh) 一种实现低压与中压管网连通气量互补的方法
CN104480422A (zh) 一种铜表面处理工艺
CN216925166U (zh) 一种精炼炉氧化还原用超音速喷枪
CN112143853B (zh) 一种aod炉冶炼过程的喷溅预报与喷溅压制方法及系统
Lehner et al. First operating experiences with post-combustion lances at BOF SHOP LD3
JP2009149956A (ja) 転炉による溶鋼の製造方法
CN110331257B (zh) 一种aod精炼工艺中侧吹风枪参数的设计方法
CN113667783A (zh) 一种有效延长风口小套使用寿命的方法
CN112226568A (zh) 一种防止副枪顶炉口的生产控制方法
CN111593160B (zh) 一种转炉氧气射流动态调整方法
CN217578969U (zh) 一种转炉喷补枪
CN2740619Y (zh) 精炼氧枪喷头
CN109852759A (zh) 用于旋流氧枪喷头的溅渣护炉方法
CN111349733B (zh) 一种高炉球磨铸铁冷却壁修复的方法
CN215572187U (zh) 一种供风系统
CN101250600A (zh) 高炉雾化开铁口工艺技术
CN114622062A (zh) 一种lf精炼炉降低钢包底吹介质使用成本的方法
CN117144083A (zh) 一种复吹转炉底吹风口复通方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant