南钢150t转炉氧枪喷头的优化与设计.pdfVIP

Vo1．29 No．6 冶 金 能 源 Nov．2O10 ENERGY FOR METAI工U|RGICAL INDUSTRY 南钢 150t转炉氧枪喷头的优化与设计 徐 炜 刘豫辉 周贺贺 赵 伟2 (1．苏州宝联重工股份有限公司，2．南京钢铁集团中厚板厂) 摘 要 针对实际生产中出现的操作氧压过高，喷溅过大等问题，对南钢原 150t转炉氧枪喷 头进行重新设计，利用流体力学FLUENT软件对原喷头和重新设计后的喷头的射流进行了建 模和数值模拟。结果表明：重新设计后的喷头在延长使用寿命 ，改善喷溅，缩短冶炼时间等 各种指标上优势明显。 关键词 转炉炼钢 氧枪喷头 数值模拟 Optimizationanddesignofthe150tBOFlna cenozzleofNangang XuWei LiuYuhui ZhouHehe2 ZhaoWei2 (1．SuzhouBaolianHeavyIndustryCo．，Ltd．，2．NanjingSteelGroup) Abstract Inordertosolvetheproblem suchashighoxygenpressureandserioussplashing，thestruc— tureof150tBOFlancenozzleWasredesigned．TheoxygenjetbeforenadafterredesingedWassimula- tedbysoftwarefluent．Theresultshowsthattheredesignednozzleshowsobviousadvna tageinworking life，splashingimprovementnadsmeltingtimereduction． Keywords BOF lancenozzle numericalsimulation 转炉氧枪是转炉炼钢中的重要设备，高速氧 (3．5～3．61m。／min)，故喷头选用5孔，中心倾 流通过氧枪吹向熔炉进行脱碳脱磷等反应。而氧 角为 l5。。 枪喷头又是氧枪系统中的关键部件，喷头的参数 实际供氧量33600m ／h(以吨耗56m 算)。 直接影响氧枪的使用性能，对冶炼的技术指标有 根据南钢的实际工艺条件 ，确定新氧枪喷头 着直接而明显的作用。针对南钢转炉冶炼中的高 的出口马赫数 Ma=2．0，5孔与中心线夹角为 操作氧压，大喷溅等严重问题，对原喷头进行数 15。。 值模拟和分析，并且针对南钢的实际生产条件重 根据气体等熵流表，当Ma=2时，P = 新设计了新的氧枪喷头。 0．1278，P取0．1033MPa，得 Po=0．808MPa。 1 南钢转炉氧枪喷头工艺参数 由Q=1．782CDA喉P0／√ ，得 A暇= 7017mm ，A喉／5= ／4=1403．4mm ，由此，D喉 转炉冶炼工艺条件：氧气流量 35000m。／h， =42mmo 纯供氧 时间 15min，氧气工 作压力 1．2～ 式中：Q为实际氧流量，m’／min；C。为喷孔流量系 1．6MPa，冷 却水 流量 250t／h，水压 l0 ～ 数，取O．90一O．96；Po为理论设计氧压，MPa；To 1．2MPa，平均出钢量 150t。