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转炉炼钢工艺（第6页）

三、供氧制度

供氧制度的主要内容包括确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。

供氧是保证杂质去除速度、熔池升温速度、造渣制度、控制喷溅去除钢中气体与夹杂物的关键操作，关系到终点的控制和炉衬的寿命，对一炉钢冶炼的技术经济指标产生重要影响。

1）氧枪

氧枪是转炉供氧的主要设备，它是由喷头、枪身和尾部结构组成。

喷头是用导热性良好的紫铜经锻造和切割加工而成，也有用压力浇铸而成的。

喷头的形状有拉瓦尔型、直筒型和螺旋型等。

目前应用最多的是多孔的拉瓦尔型喷头。

拉瓦尔型喷头是收缩―扩张收缩型喷孔，当出口氧压与进口氧压之比p出p0

2）供氧制度

枪身：它由三层同心套管构成，中心管道氧气，中间管是冷却水的进水通道，外层管是出水通道。

喷头与中心套管焊接在一起。

枪尾部：枪尾部接供氧管，进水管和出水管。

o在顶吹氧气转炉吹炼过程中，特别是吹炼过程剧化的开始阶段，有时炉渣会起泡并从炉口溢出，这就是吹炼过程中发生的典型的乳化和泡沫现象。

o由于氧射流对熔池的强烈冲击和co气泡的沸腾作用，使熔池上部金属、熔渣和气体三相剧烈混合，形成了转炉内发达的乳化和泡沫状态，如图10所示。

图10转炉内的泡沫现象示意图

1－氧枪；2－气－钢－渣乳化相；3－co气泡；4－金属熔池；5－火点；

6－金属液滴；7－co气流；8－飞溅出的金属液滴；9－烟尘

乳化（emulsification）是指金属液滴或气泡弥散在炉渣中，若液滴或气泡数量较少而且在炉渣中自由运动，这种现象称为渣钢乳化或渣气乳化。

若炉渣中仅有气泡，而且气泡无法自由运动，这种现象称炉渣泡沫化（slagfoaming）。

由于渣滴或气泡也能进入到金属熔体中，因此转炉中还存在金属熔体中的乳化体系。

渣钢乳化是冲击坑上沿流动的钢液被射流撕裂或金属滴所造成的。

通过对230tld转炉乳液取样分析，发现其中金属液滴比例很大：吹氧6－7min时占45%－80%；10－12min时占40%－70%；15－17min时占30%－60%。

可见，吹炼时金属和炉渣密切相混。

研究表明，金属液滴比金属熔池的脱碳、脱磷、脱锰更有效。

金属液滴尺寸愈小，脱除量愈多。

而金属液滴的含硫量比金属熔池的含硫量高，金属液滴尺寸愈小，含硫量愈大。

生产实践表明，冶炼中期硬吹时，由于渣内富有大量co气泡以及渣中氧化铁被金属液滴中的碳所还原，导致炉渣的液态部分消失而“返干”

。

软吹时，由于渣中（feo）含量增加，并且氧化位（即fe3+fe2+）升高，持续时间过长就会产生大量起泡沫的乳化液，乳化的金属量非常大，生成大量气体，容易发生大喷或溢渣。

因此，必须正确调整枪位和供氧量，使乳化液中是金属保持某一百分比。

◆供氧压力：

保证射流出口速度达到超音速，并使喷头出口处氧压稍高于炉膛内炉气压力。

对三孔喷头，供氧压力可由下式经验计算：

◆氧气流量：指在单位时间内向熔池供氧的数量，常用标准状态下体积量度，其单位为m3min或m3h。

氧气流量是根据吹炼每吨金属料所需要的氧气量、金属装入量、供氧时间等因素决定。

即

◆供氧强度：指在单位时间内每吨钢的氧耗量，它的单位是m3（t?min）。

供氧强度的大小根据转炉的公称吨位、炉容比来确定。