集束射流氧槍應用于電(diàn)爐的主要收益體(tǐ)現于:
(1) 具有(yǒu)吹氧、燃燒和(hé)二次燃燒等多(duō)種功能,并實現集中自動控制(zhì),從而減少(shǎo)了各系統分别設置的設施成本和(hé)分别操作(zuò)的過程成本。
(2) 由于燃燒功能的設置,可(kě)以事先預熱、熔化廢鋼,從而降低(dī)電(diàn)能消耗(噸鋼至少(shǎo)20kW?h)。
(3) 由于具有(yǒu)較強的沖擊、攪拌能力,氧氣和(hé)噴人(rén)炭粉的利用率提高(gāo),從而降低(dī)了氧氣和(hé)炭粉的消耗量。
(4) 由于二次燃燒功能的設置,充分利用爐內(nèi)CO燃燒提高(gāo)爐溫,進而降低(dī)能源消耗。(5)由于減少(shǎo)噴濺,渣中鐵(tiě)含量的降低(dī),金屬收得(de)率提高(gāo)并降低(dī)爐體(tǐ)的維護成本。
集束氧槍對廢鋼的切割熔化更加迅速,能夠将氧氣更加有(yǒu)效地吹入熔池中,大(dà)大(dà)提高(gāo)氧氣的利用率。首先打開(kāi)副氧系統,延遲一定時(shí)間(jiān)打開(kāi)壓縮空(kōng)氣系統,然後再延遲一定時(shí)間(jiān)後打開(kāi)燃油(或燃氣)系統,同時(shí)進行(xíng)主氧氣的供給。關閉時(shí),應首先關閉燃油和(hé)主氧氣,然後順序關閉壓縮空(kōng)氣和(hé)副氧氣。自動報警處理(lǐ),防止油壓超過壓縮空(kōng)氣壓力造成嚴重安全事故。
3.管式爐爐門(mén)槍裝置的組成
爐門(mén)槍由爐門(mén)水(shuǐ)冷氧槍和(hé)爐門(mén)槍組成;機械系統由大(dà)臂回轉、槍體(tǐ)回轉、槍體(tǐ)擺動及升降系統組成;爐門(mén)槍裝置上(shàng)配置的氧槍,在熔化期可(kě)助熔,氧化期可(kě)脫碳精煉。爐門(mén)槍裝置配置碳槍,主要用于造泡沫渣。
4.氧槍燃助熔燃料的種類
燒嘴所用燃料有(yǒu)固體(tǐ)、液體(tǐ)和(hé)氣體(tǐ)3類。液體(tǐ)燃料中目前較傾向于使用輕柴油,因其使用方便、清潔,設備維護容易,是可(kě)選擇的輔助燃料。氣體(tǐ)燃料主要是天然氣,我國目前資源有(yǒu)限,使用較少(shǎo);而煤氣等氣體(tǐ)燃料因熱值較低(dī)、廢氣量也很(hěn)大(dà),沒有(yǒu)使用。我國曾結合資源條件開(kāi)發了固體(tǐ)燃料的煤氧技(jì)術(shù),但(dàn)噴吹的熱效率較低(dī),投資較大(dà),且其中粉煤的制(zhì)備、存貯、運輸以及燃燒産物中的硫和(hé)灰分殘渣的去除和(hé)分離等較為(wèi)繁瑣。
5.自耗式管式爐爐門(mén)碳氧槍
目前電(diàn)爐爐門(mén)槍基本采用水(shuǐ)冷設計(jì)。由于水(shuǐ)冷氧槍也存在某些(xiē)缺點,巴登鋼鐵(tiě)公司研究應用了自耗式爐門(mén)槍,具有(yǒu)噴吹石灰及噴吹炭粉造泡沫渣的功能。與水(shuǐ)冷氧槍相比,它的優點是操作(zuò)安全系數(shù)大(dà),噴吹角度大(dà),可(kě)直接切割廢鋼。缺點是吹氧管成本高(gāo),不能連續吹氧。
6.EBT氧槍
現代電(diàn)弧爐為(wèi)了實現無渣出鋼,均采用了偏心爐底出鋼(EBT)技(jì)術(shù)。這樣不僅減少(shǎo)了出鋼過程的下渣量,而且縮短(duǎn)了冶煉周期、減小(xiǎo)了出鋼溫降等。但(dàn)同時(shí)也使得(de)EBT區(qū)成為(wèi)UHP—EAF的冷區(qū)之一,造成該區(qū)的廢鋼熔化速度較慢,熔池成分與中心區(qū)域有(yǒu)較大(dà)差别等。為(wèi)了解決EBT冷區(qū)問題,可(kě)以在偏心爐側上(shàng)方安裝EBT氧槍,對該區(qū)進行(xíng)吹氧助熔。EBT氧槍能促進此區(qū)的廢鋼熔化,并在出現熔池後,提高(gāo)EBT區(qū)的熔池溫度,均勻熔池成分,實現CO的再燃燒。
實際應用中,采用EBT氧槍完全解決了EBT區(qū)域的廢鋼在出鋼時(shí)還(hái)未熔化及造成的出鋼口打不開(kāi)等問題,同時(shí)使出鋼時(shí)EBT區(qū)域的溫度及成分與爐門(mén)口區(qū)域溫度及成分的誤差僅相差0.5%~1.0%。EBT氧槍在設計(jì)中需要考慮其沖擊力。由于EBT區(qū)的熔池淺,EBT氧槍的氧氣射流的穿透深度在設計(jì)上(shàng)不能超過EBT區(qū)熔池深度的2/3,同時(shí)應避開(kāi)出鋼口區(qū)域。考慮到氧氣射流的衰減,采用伸縮式驅動EBT氧槍,根據冶煉的情況調整槍的位置。
7.影(yǐng)響燒嘴的效率的因素
管式爐是通(tōng)過電(diàn)極起弧産生(shēng)熱量煉鋼,鋼鐵(tiě)料從電(diàn)極中心向四周慢慢熔化,熱損耗較大(dà),熔煉時(shí)間(jiān)較長。氧燃槍亦稱氧燃燒嘴,布置在電(diàn)爐冷區(qū)的爐壁上(shàng),依靠燒嘴與電(diàn)弧供電(diàn)的合理(lǐ)匹配,實現廢鋼均衡熔化。燒嘴使用效率取決于:(1)廢鋼溫度和(hé)受熱面積,若熔化初期廢鋼溫度高(gāo),受熱面積大(dà),則燒嘴效率可(kě)達80%;(2)在不同階段确定合适的氧油比例,在廢鋼接近熔清時(shí),燒嘴油量應減少(shǎo)。燒嘴所用燃料除油外,還(hái)有(yǒu)天然氣或煤粉。也有(yǒu)将氧燃燒嘴用在煙道(dào)處預熱廢鋼的,但(dàn)應注意環保。