新疆钢铁
总151期
60t复吹转炉降低吹炼氧耗工艺实践
田国，高磊，李长江，李彬，王英
（新疆昆玉钢铁有限公司）
摘
要:
文章介绍了通供氧操作贯穿整个转炉的冶炼过程，转炉的氧气消耗指标关系到转炉生产能耗及成本。
过优化转炉氧枪喷头设备参数、相应调整吹炼工艺等手段，缩短了转炉吹炼时间，有效降低了氧气消耗，发挥了转炉的效率。关键词:
氧枪喷头;供氧强度；枪位调整
文献标识码：B
文章编号：1672—4224（2019）03—0028—03
中图分类号：TF724.4
PracticeofReducingOxygenConsumptionin60tCombinedBlownConverterTIANGuo,GAOLei,LIChang-jiang，LIBin，WANGYing
（(XinjiangKuyuIron&SteelCo.,Ltd.）
Abstract:Oxygensupplyoperationrunsthroughthewholeconvertersmeltingprocess,oxygenconsumptionofconvert-erisrelatedtoconverterenergyconsumptionandcost.Bymeansofoptimizingtheequipmentparametersofoxygenlance
nozzleandadjustingthecorrespondingblowingprocess,theblowingtimeofconverterisshortened,theoxygenconsump-tioniseffectivelyreducedandtheefficiencyofconverterisbroughtintoplay.
Keywords:oxygenlancenozzle;oxygenblowingrate;adjustmentofgunposition
1前言
随着转炉技术的不断突破，转炉高效性逐步提升。转炉实现快速、高效生产，冶炼过程中的供氧吹炼工艺是其最重要的一环。降低转炉吹炼氧气消耗是实现转炉达标工序能耗的关键项次，而作为供氧设备的氧枪喷头在整个吹炼过程中起着至关重要的作用，文章介绍了新疆昆玉钢铁60t转炉通过优
降低了化改进氧枪喷头设备参数及工艺技术调整，
氧耗，促进了转炉生产成本的进一步降低。
2问题的提出
新疆昆玉钢铁有限公司制氧机制氧能力基本稳定在7500~8000m3/h，炼钢厂60t转炉通过对冶炼
每小周期及生产各要素的优化攻关，产能释放后，
时产钢量达到150t。按照工艺优化前50m3/t的冶炼氧气消耗核算，每小时用氧量达到7500m3/h，加之连铸系统钢坯切割等其它用氧点消耗，制氧机制氧
能力只能满足炼钢系统氧气消耗，无法供给炼铁高
氧气消耗不够用只能使用液氧气化等炉富氧操作，
手段弥补高炉富氧用氧，不利于生产组织协调及成本优化。
为此，综合平衡公司能源消耗，结合各个生产
将优化降低转炉吹炼氧气消耗系统实际生产负载，
进一步平衡氧气消耗，确定为重点控制目标。通过
优化氧枪喷头结构、渣化制度调整转炉吹炼工艺、
的优化及缩短吹炼周期做优化设备运行参数等一
最终降低了氧气消耗，促进各用氧系列实践措施，
系统产能最大、最优化，同时公司产能实现了进一步提升。
3
3.1
转炉吹炼氧耗系统工艺优化实践
转炉氧枪喷头设备参数优化
转炉氧枪选型主要根据转炉生产能力的大小、原料条件和炉气净化设备的能力来决定其管径大
直径小。氧枪喷头的设计兼顾到转炉的炉膛高度、
联系人：田国，男，34岁，本科，炼钢工程师，奎屯（833200）新疆昆玉钢铁有限公司炼钢厂
E-mail:464757149@qq.com
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大小、熔池深度等参数及氧气供应情况、前后工序的
喷头出口的马赫数、氧流衔接等因素来确定其孔数、
股直径和供氧强度。
炼钢厂60t转炉在工艺设计初，结合实际情况，
选择氧枪尺寸总长度设计为16.82m，直径219mm。
氧枪喷头是供氧系统的核心部位，其设备参数设计是氧枪使用的关键。为此，通过现场测量、试验
提出了进一步优摸索，积累了大量的使用试验数据，
化氧枪喷头的思路。氧枪喷头的优化调整必须预先
兼顾考虑合适的炉容比，还需保确定转炉的装入量，
此外，为获得平稳快速的冶炼持合适的熔池深度。反应，必须保持氧气射流对金属熔池具有一定的冲
击深度和搅拌强度。鉴于转炉快节奏、高强度的生产
结合60t转炉的实际生产产能，参数的调整选特点，
取了／=0.55的设计参数。
从喷头射出的各股射流在到达熔池表面前相交，倾角选取了较大值11.5°。从而保证了氧气射流的穿透能力、熔池的冲击面积及射流冲击区的相互分开。
图1。相关的设备参数优化调整详见表1，
表1转炉氧枪喷头设计参数调整对比表
参数 现使用氧枪喷头参数 优化后参数
56～58t 51Nm/t
3
平均炉产钢水量 吨钢吹炼氧耗 纯吹氧时间 喷头喉口 喷头出口 喷头孔数 喷孔夹角 滞止压力
58～61t 46Nm/t
3
12.5～13.5分钟 11.5～12.5分钟
28mm 35.6mm 4孔 11.5 º 0.7386MPa （7.54kg/cm）
2
30.4mm 39mm 4孔 11.5 º 0.762MPa （7.77kg/cm）
1.97 14500 Nm/hr
3
2
马赫数 设计氧流量
1.95 11940 Nm/hr
3
注：将氧枪喷头马赫数由原1.95提高到1.97
图1参数优化后氧枪喷头尺寸示意图
喷孔倾角的确定。针对当前使用的4孔喷头，优
化调整了喷孔轴线与喷头轴线之间的倾角。为避免
氧枪枪头设计参数调整后进行试验生产。试验数据分析见表2。由表2可知对比转炉来渣时间前移30s，相应吹炼时间缩短0.9min，氧气消耗降低约
喷头优取得了明显效果。综合对比情况来看，2m3/t，
化后综合使用效果较好。
表2试样炉次数据对比
项目类别 氧枪喷头优化前 氧枪喷头优化后 差别对比
吹炼周期, min 氧气, m³/t 来渣时间, min
13.3 12.4 -0.9
47.82 45.84 -1.98
3′20″ 2′50″ 30″
煤气回收,m³/t
118 116 -2
动力电耗,kWh/t
22.61 22.43 -0.18
氧枪喷头调整后，转炉纯吹炼时间由原13.3min/炉缩短为12.4min/炉，平均缩短约1min，提高了转炉冶炼节奏，转炉产能得到有效提升。
由从实际使用情况看,新氧枪喷头参数调整后，
加上冲击面积增大，促使转炉前期来于喉口直径大，
促进渣时间提前约30s，前期低温泡沫渣现象减轻，
吹炼过程平稳，减少了了前期化渣和脱磷脱硫效果，
返干现象。喷溅、
3.2转炉吹炼工艺参数优化
转炉冶炼的整个过程都是伴随着氧气吹炼发生固废的融化、渣化、吸附净化、氧化及物质的相化转变。
确定了合适的供氧工艺制度后，转炉冶炼过程中需要不断调节氧枪枪位及氧气流量。通过调节氧
要求脱碳反应均匀地进行，枪枪位来控制吹氧脱碳，
合理地控制枪位能够保证碳氧反应的顺利进行。控
制不仅要考虑到各冶炼时期脱碳反应的特点，而且也要考虑到各时期的化渣、脱硫脱磷的需要和当时炉况等因素。
实际操作运行过程中，通过不断优化转炉氧枪枪位距离金属-钢渣液面的高度来实现合理的吹炼工艺操控，经试验摸索优化了转炉吹炼枪位及流量，要求转炉开吹流量控制区间15000～15500m3/h，枪位距离液面850mm；过程流量不低于12500m3/h，枪位在1000～1500mm；终点拉碳流量不低于14500m3/h，枪位在850mm以内。
通过上述参数的优化调整，基本达到了吹炼过程碳氧反应平稳、周期缩短、氧气消耗可控的目标。氧枪流量及枪位调整前后前后对比见图2、图3，吹炼工艺调整前后对比见表3。
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调整前氧气流量曲线调整后氧气流量曲线
图2氧枪流量调整前后对比
调整前氧枪枪位曲线
图3
表3
吹炼工艺调整前后试验炉次数据对比
调整后氧枪枪位曲线
氧枪枪位调整前后对比
4结束语
项目类别 枪位、流量调整前 枪位、流量调整后
差别对比
吹炼周期, min 氧气, m³/t
13.4 12.6 -0.8
48.92 46.77 -2.15
复吹转炉吹炼周期决定着转炉的高效性，昆玉
钢铁炼钢厂60t转炉通过对氧枪系统配置参数的优化调整、转炉吹炼工艺探索试验、供氧强度的优化，逐步实现了氧气消耗＜46m3/t的消耗目标，有效降低了炼钢工序能耗，降低了生产成本。
·行业资讯·（2020年1月1日起实施）（三）国家工信部批准的48项冶金行业标准
尺寸、13.YB/T4740-2019《工程机械涨紧机构用弹簧钢》本标准规定了工程机械涨紧机构用弹簧钢的订货内容、
外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。本标准适用于公称直径不大于100mm的工程
银亮弹簧圆钢。机械涨紧机构用热轧、
分类和代号、尺寸、外形、14.YB/T4741-2019《轨道交通用齿轮钢》本标准规定了轨道交通齿轮用条钢的订货内容、
重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。本标准适用于制造轨道交通齿轮用热轧或热锻圆钢及方钢。
运输、贮存、质量15.YB/T4742-2019《粗苯酚》本标准规定了粗苯酚的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、
证明书和安全注意事项。本标准适用于以甲苯为原料，经过磺化、酸化、脱水、精馏得到的粗苯酚。
试验方法、检验规则、标志、包装、运输、16.YB/T4743-2019《粗甲基苯酚》本标准规定了粗甲基苯酚的技术要求、
经过磺化、酸化、脱水、精馏得到的粗甲基苯酚。贮存、质量证明书和安全注意事项。本标准适用于以甲苯为原料，
试验方法、检验规则、标志、包装、运输、17.YB/T4744-2019《对甲基苯酚》本标准规定了对甲基苯酚的技术要求、
经过磺化、酸化、脱水、精馏得到的对甲基苯酚。贮存、质量证明书和安全注意事项。本标准适用于以甲苯为原料，
技术要求、18.YB/T4745-2019《电火花加工用等静压石墨》本标准规定了电火花加工用等静压石墨的牌号表示、
试验方法、检验规则、包装、标志、贮存、运输和质量证明书。本标准适用于以石油焦、沥青焦等主要原料，经煅烧、制粉、混捏等静压成型、焙烧、浸渍、石墨化等工艺过程制成的电火花加工用等静压石墨制品。
（本刊摘编）
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