集束射流氧槍?xiě)?yīng)用于電爐的主要收益體現(xiàn)于:
(1) 具有吹氧、燃燒和二次燃燒等多種功能,并實(shí)現(xiàn)集中自動(dòng)控制,從而減少了各系統(tǒng)分別設(shè)置的設(shè)施成本和分別操作的過(guò)程成本。
(2) 由于燃燒功能的設(shè)置,可以事先預(yù)熱、熔化廢鋼,從而降低電能消耗(噸鋼至少20kW?h)。
(3) 由于具有較強(qiáng)的沖擊、攪拌能力,氧氣和噴人炭粉的利用率提高,從而降低了氧氣和炭粉的消耗量。
(4) 由于二次燃燒功能的設(shè)置,充分利用爐內(nèi)CO燃燒提高爐溫,進(jìn)而降低能源消耗。(5)由于減少?lài)姙R,渣中鐵含量的降低,金屬收得率提高并降低爐體的維護(hù)成本。
集束氧槍對(duì)廢鋼的切割熔化更加迅速,能夠?qū)⒀鯕飧佑行У卮等肴鄢刂,大大提高氧氣的利用率。首先打開(kāi)副氧系統(tǒng),延遲一定時(shí)間打開(kāi)壓縮空氣系統(tǒng),然后再延遲一定時(shí)間后打開(kāi)燃油(或燃?xì)?系統(tǒng),同時(shí)進(jìn)行主氧氣的供給。關(guān)閉時(shí),應(yīng)首先關(guān)閉燃油和主氧氣,然后順序關(guān)閉壓縮空氣和副氧氣。自動(dòng)報(bào)警處理,防止油壓超過(guò)壓縮空氣壓力造成嚴(yán)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)水冷氧槍和爐門(mén)槍組成;機(jī)械系統(tǒng)由大臂回轉(zhuǎn)、槍體回轉(zhuǎn)、槍體擺動(dòng)及升降系統(tǒng)組成;爐門(mén)槍裝置上配置的氧槍?zhuān)谌刍诳芍郏趸诳擅撎季珶。爐門(mén)槍裝置配置碳槍?zhuān)饕糜谠炫菽?br />4.氧槍燃助熔燃料的種類(lèi)
燒嘴所用燃料有固體、液體和氣體3類(lèi)。液體燃料中目前較傾向于使用輕柴油,因其使用方便、清潔,設(shè)備維護(hù)容易,是可選擇的輔助燃料。氣體燃料主要是天然氣,我國(guó)目前資源有限,使用較少;而煤氣等氣體燃料因熱值較低、廢氣量也很大,沒(méi)有使用。我國(guó)曾結(jié)合資源條件開(kāi)發(fā)了固體燃料的煤氧技術(shù),但噴吹的熱效率較低,投資較大,且其中粉煤的制備、存貯、運(yùn)輸以及燃燒產(chǎn)物中的硫和灰分殘?jiān)娜コ头蛛x等較為繁瑣。
5.自耗式管式爐爐門(mén)碳氧槍
目前電爐爐門(mén)槍基本采用水冷設(shè)計(jì)。由于水冷氧槍也存在某些缺點(diǎn),巴登鋼鐵公司研究應(yīng)用了自耗式爐門(mén)槍?zhuān)哂袊姶凳壹皣姶堤糠墼炫菽墓δ。與水冷氧槍相比,它的優(yōu)點(diǎn)是操作安全系數(shù)大,噴吹角度大,可直接切割廢鋼。缺點(diǎn)是吹氧管成本高,不能連續(xù)吹氧。
6.EBT氧槍
現(xiàn)代電弧爐為了實(shí)現(xiàn)無(wú)渣出鋼,均采用了偏心爐底出鋼(EBT)技術(shù)。這樣不僅減少了出鋼過(guò)程的下渣量,而且縮短了冶煉周期、減小了出鋼溫降等。但同時(shí)也使得EBT區(qū)成為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)域有較大差別等。為了解決EBT冷區(qū)問(wèn)題,可以在偏心爐側(cè)上方安裝EBT氧槍?zhuān)瑢?duì)該區(qū)進(jìn)行吹氧助熔。EBT氧槍能促進(jìn)此區(qū)的廢鋼熔化,并在出現(xiàn)熔池后,提高EBT區(qū)的熔池溫度,均勻熔池成分,實(shí)現(xiàn)CO的再燃燒。
實(shí)際應(yīng)用中,采用EBT氧槍完全解決了EBT區(qū)域的廢鋼在出鋼時(shí)還未熔化及造成的出鋼口打不開(kāi)等問(wèn)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(shè)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(shè)計(jì)上不能超過(guò)EBT區(qū)熔池深度的2/3,同時(shí)應(yīng)避開(kāi)出鋼口區(qū)域?紤]到氧氣射流的衰減,采用伸縮式驅(qū)動(dòng)EBT氧槍?zhuān)鶕?jù)冶煉的情況調(diào)整槍的位置。
7.影響燒嘴的效率的因素
管式爐是通過(guò)電極起弧產(chǎn)生熱量煉鋼,鋼鐵料從電極中心向四周慢慢熔化,熱損耗較大,熔煉時(shí)間較長(zhǎng)。氧燃槍亦稱(chēng)氧燃燒嘴,布置在電爐冷區(qū)的爐壁上,依靠燒嘴與電弧供電的合理匹配,實(shí)現(xiàn)廢鋼均衡熔化。燒嘴使用效率取決于:(1)廢鋼溫度和受熱面積,若熔化初期廢鋼溫度高,受熱面積大,則燒嘴效率可達(dá)80%;(2)在不同階段確定合適的氧油比例,在廢鋼接近熔清時(shí),燒嘴油量應(yīng)減少。燒嘴所用燃料除油外,還有天然氣或煤粉。也有將氧燃燒嘴用在煙道處預(yù)熱廢鋼的,但應(yīng)注意環(huán)保。