一種電弧爐煉鋼用低熱值燃?xì)饧淞鞴┭跹b置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于電弧爐煉鋼領(lǐng)域,特別涉及一種電弧爐煉鋼用低熱值燃?xì)饧淞鞴┭跹b置,適用于30~300t電弧爐煉鋼過程供氧。本實用新型將氮氣或空氣與天然氣按比例混合,形成“氮氣?天然氣”或“空氣?天然氣”低熱值混合燃?xì)猓迷摰蜔嶂祷旌先細(xì)庾鳛榧鯓尩沫h(huán)縫燃?xì)膺M(jìn)行噴吹。本實用新型通過控制系統(tǒng)、供氣閥組和靜態(tài)混合器可實現(xiàn)不同比例的低熱值混合燃?xì)鈬姶的J?,滿足不同冶煉工藝要求。同時,不同比例的低熱值混合燃?xì)鈬姶的J娇稍诰€動態(tài)切換。本實用新型可在保證電弧爐集束氧槍氧氣射流效果的同時,滿足電弧爐正常冶煉的需要同時降低煉鋼氧耗及燃?xì)獬杀尽?br>【專利說明】
一種電弧爐煉鋼用低熱值燃?xì)饧淞鞴┭跹b置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于電弧爐煉鋼領(lǐng)域,特別涉及一種電弧爐煉鋼用低熱值燃?xì)饧淞鞴┭蹩刂蒲b置及方法,適用于30?300t電弧爐煉鋼過程供氧。
【背景技術(shù)】
[0002]隨電弧爐煉鋼鐵水熱裝技術(shù)的發(fā)展,熔池強化供氧、提高化學(xué)能輸入是加快電弧爐煉鋼冶煉節(jié)奏、縮短冶煉周期的有效途徑。為強化電弧爐煉鋼氧氣供應(yīng),電弧爐煉鋼集束射流集束得以開發(fā)并廣泛應(yīng)用,在拉瓦爾噴管的周圍增加燒嘴噴吹燃?xì)?,使拉瓦爾噴管氧氣射流被燃?xì)馊紵a(chǎn)生的高溫低密度介質(zhì)所包圍,減緩氧氣射流速度的衰減,在較長距離內(nèi)保持氧氣射流的初始直徑和速度,能夠向熔池提供較長距離的超音速集束射流。目前大部分企業(yè)在使用集束氧槍時所選用的燃?xì)鉃榧淄楹吭?5%以上的天然氣。然而相關(guān)研究表明,隨著燃?xì)饬髁康脑龃螅羲傺鯕饬鞯暮诵亩伍L度不斷增長,但燃?xì)饬髁康脑龃蟮耐瑫r必定會帶來燃?xì)庀囊约盁掍撗鹾牡脑黾?。直接降低燃?xì)饬髁侩m然可以降低煉鋼氧耗及集束氧槍使用成本,但可能造成超音速氧氣流的核心段長度降低從而無法滿足冶煉需要。同時研究發(fā)現(xiàn)在超音速氧氣射流周圍環(huán)繞氮氣或空氣作為保護(hù)氣對氧氣射流也具有一定集束效果。
[0003]本發(fā)明提出一種電弧爐煉鋼用低熱值燃?xì)饧淞鞴┭跫夹g(shù)及控制方法,將氮氣或空氣與天然氣按比例混合,形成“氮氣-天然氣”或“空氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)猓迷摰蜔嶂祷旌先細(xì)庾鳛榧鯓尩谋Wo(hù)氣,保證電弧爐集束氧槍氧氣射流效果的同時,滿足電弧爐正常冶煉的需要同時降低煉鋼氧耗及燃?xì)獬杀尽?br>【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是將氮氣或空氣與天然氣按比例混合,形成“氮氣-天然氣”或“空氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)猓迷摰蜔嶂祷旌先細(xì)庾鳛榧鯓尩沫h(huán)縫燃?xì)膺M(jìn)行噴吹,保證電弧爐集束氧槍氧氣射流效果的同時,滿足電弧爐正常冶煉的需要同時降低煉鋼氧耗及燃?xì)獬杀尽?br>[0005]為實現(xiàn)本使用新型的目的,提出一種電弧爐煉鋼用低熱值燃?xì)饧淞鞴┭跫夹g(shù)及控制方法,所使用設(shè)備包括一種電弧爐煉鋼用低熱值燃?xì)饧淞鞴┭跹b置,其特征在于燃?xì)饧淞鞴┭跹b置由控制系統(tǒng)、天然氣氣源、氮氣源、壓縮空氣源、氣體輸送管道、供氣閥組、靜態(tài)混合器、低熱值混合燃?xì)饩彌_貯存罐、集束氧槍、主氧氣源、環(huán)氧氣源構(gòu)成;天然氣氣源經(jīng)供氣閥組A連接至靜態(tài)混合器,氮氣源或壓縮空氣源經(jīng)供氣閥組B連接靜態(tài)混合器,靜態(tài)混合器與低熱值混合燃?xì)饩彌_貯存罐連接,低熱值混合燃?xì)饩彌_貯存罐經(jīng)供氣閥組C連接至安裝在電弧爐爐壁的集束氧槍;主氧氣源經(jīng)供氣閥組D連接至集束氧槍,環(huán)氧氣源經(jīng)供氣閥組E連接至集束氧槍;供氣閥組A、供氣閥組B、供氣閥組C、供氣閥組D和供氣閥組E分別由控制系統(tǒng)控制。
[0006]其主要作用過程為:天然氣由天然氣源經(jīng)供氣閥組A輸送至靜態(tài)混合器5,空氣或者氮氣經(jīng)空氣源或者氮氣源經(jīng)供氣閥組B輸送至靜態(tài)混合器,天然氣與空氣或天然氣與氮氣在靜態(tài)混合器內(nèi)以不同比例混合,形成“氮氣-天然氣”或者“空氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)猓蜔嶂祷旌先細(xì)廨斔椭恋蜔嶂祷旌先細(xì)饩彌_貯存罐內(nèi)貯存。電弧爐供氧冶煉過程中:氧氣由主氧氣源經(jīng)供氣閥組D輸送至集束氧槍高速噴出,形成主氧射流;氧氣由主氧氣源經(jīng)供氣閥組E輸送至集束氧槍高速噴出,形成環(huán)氧射流;低熱值混合燃?xì)庥傻蜔嶂祷旌先細(xì)饩彌_貯存罐經(jīng)氣體輸送管道輸送至集束氧槍高速噴出,形成環(huán)縫低熱值混合燃?xì)馍淞鳌姵龅沫h(huán)縫低熱值混合燃?xì)馍淞髋c環(huán)氧射流燃燒,形成高溫低密度介質(zhì)包裹中心主氧射流,延緩中心主氧射流衰減,增加其沖擊動能。
[0007]本實用新型適用于30?300t電弧爐煉鋼。根據(jù)冶煉過程需要,可動態(tài)調(diào)整氮氣-天然氣或空氣-天然氣的混合比例,滿足正常工藝冶煉需求的同時,盡可能減少天然氣消耗,降低冶煉成本。
[0008]本實用新型通過控制系統(tǒng)、供氣閥組和靜態(tài)混合器可實現(xiàn)不同比例的低熱值混合燃?xì)鈬姶的J?,滿足不同冶煉工藝要求。同時,不同比例的低熱值混合燃?xì)鈬姶的J娇稍诰€動態(tài)切換。
[0009]本實用新型可實現(xiàn)純天然氣噴吹和“氮氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶祪煞N工作模式?!暗獨?天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶倒ぷ髂J较拢蛇M(jìn)行純氮氣噴吹、純天然氣噴吹、混合燃?xì)鈬姶?種噴吹模式,混合燃?xì)鈬姶禃r,氮氣:天然氣混合比例為2:1?1:5; “空氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶的J?,可進(jìn)行純空氣噴吹、純天然氣噴吹、混合燃?xì)鈬姶?種噴吹模式,混合燃?xì)鈬姶禃r,空氣:天然氣混合比例為1:1?1:5,確保未達(dá)天然氣與空氣的混合爆炸極限比例,保證生產(chǎn)安全。根據(jù)冶煉工藝要求,分時段控制“氮氣-天然氣”或“空氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶盗髁考氨壤?br>[0010]下面對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0011]具體實施方案如下:
[0012]實施方案1:采用“氮氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶倒ぷ髂J?,可進(jìn)行純氮氣噴吹、純天然氣噴吹、混合燃?xì)鈬姶?種噴吹模式,混合燃?xì)鈬姶禃r,氮氣:天然氣混合比例為2:1?1: 5,根據(jù)冶煉工藝要求,分時段控制“氮氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶盗髁考氨壤?br>[0013](I)冶煉開始前,純氮氣噴吹防堵,流量為Qnl;
[0014](2)冶煉前期,噴吹“氮氣-天然氣”混合燃?xì)猓髁繛镼n2,氮氣:天然氣混合比例為1:1;
[0015](3)冶煉中期,噴吹“氮氣-天然氣”混合燃?xì)猓髁繛閊3,氮氣:天然氣混合比例為1:2.5;
[0016](4)冶煉后期,噴吹“氮氣-天然氣”混合燃?xì)猓髁繛閬?,氮氣:天然氣混合比例為1:2;
[0017](5)出鋼過程,噴吹“氮氣-天然氣”混合燃?xì)猓髁繛镼n5,氮氣:天然氣混合比例為2:1。
[0018]實施方案2:采用“空氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶倒ぷ髂J?,可進(jìn)行純空氣噴吹、純天然氣噴吹、混合燃?xì)鈬姶?種噴吹模式,混合燃?xì)鈬姶禃r,空氣:天然氣混合比例為1:1?1:5,確保未達(dá)天然氣與空氣的混合爆炸極限比例,保證生產(chǎn)安全。根據(jù)冶煉工藝要求,分時段控制“氮氣-天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶盗髁考氨壤?br>[0019](I)冶煉開始前,純空氣噴吹防堵,流量為Qal;
[0020](2)冶煉前期,噴吹“空氣-天然氣”混合燃?xì)?,流量為Qa2,氮氣:天然氣混合比例為1:1;
[0021](3)冶煉中期,噴吹“空氣-天然氣”混合燃?xì)?,流量?3,氮氣:天然氣混合比例為1:2.5;
[0022](4)冶煉后期,噴吹“空氣-天然氣”混合燃?xì)?,流量為?,氮氣:天然氣混合比例為1:2;
[0023](5)出鋼過程,噴吹“空氣-天然氣”混合燃?xì)?,流量為Qa5,氮氣:天然氣混合比例為2:1。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明電弧爐煉鋼過程采用低熱值燃?xì)庾鳛榧鯓尛h(huán)縫燃?xì)鈬姶档南到y(tǒng)連接示意圖。
[0025]圖1中1、天然氣源,2、氮氣源或空氣源,3、供氣閥組A,4、供氣閥組B,5、靜態(tài)混合器,6、低熱值混合燃?xì)饩彌_貯存罐,7、供氣閥組C,8、控制系統(tǒng),9、電弧爐,1、集束氧槍,11、主氧氣源,12、供氣閥組D,13、環(huán)氧氣源,14、供氣閥組E。
【具體實施方式】
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[0026]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。
[0027]實例1:本發(fā)明應(yīng)用在90t電弧爐煉鋼,安裝有4支集束射流氧槍,主氧設(shè)計流量2500Nm3/h,環(huán)縫燃?xì)獠捎谩暗獨?天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶倒ぷ髂J健?br>[0028](I)冶煉開始前,純氮氣噴吹防堵,流量為100Nm3/h;
[0029](2)冶煉前期,噴吹“氮氣-天然氣”混合燃?xì)猓髁繛?00Nm3/h,氮氣:天然氣混合比例為1:1;
[0030](3)冶煉中期,噴吹“氮氣-天然氣”混合燃?xì)?,流量?00Nm3/h,氮氣:天然氣混合比例為1:2.5;
[0031 ] (4)冶煉后期,噴吹“氮氣-天然氣”混合燃?xì)猓髁繛?00Nm3/h,氮氣:天然氣混合比例為1:2;
[0032](5)出鋼過程,噴吹“氮氣-天然氣”混合燃?xì)?,流量?00Nm3/h,氮氣:天然氣混合比例為2:1。
[0033]采用本實用新型后,冶煉過程比傳統(tǒng)集束射流氧槍可節(jié)省天然氣2.lm3/t,降低了生產(chǎn)成本。
[0034]實例2:本發(fā)明應(yīng)用在70t電弧爐煉鋼,安裝有3支集束射流氧槍,主氧設(shè)計流量2000Nm3/h,環(huán)縫燃?xì)獠捎谩翱諝?天然氣”低熱值混合燃?xì)鈬姶倒ぷ髂J健?br>[0035 ] (I)冶煉開始前,純空氣噴吹防堵,流量為100Nm3/h;
[0036](2)冶煉前期,噴吹“空氣-天然氣”混合燃?xì)?,流量?00Nm3/h,空氣:天然氣混合比例為1:1;
[0037](3)冶煉中期,噴吹“空氣-天然氣”混合燃?xì)猓髁繛?00Nm3/h,空氣:天然氣混合比例為1:2.5;
[0038](4)冶煉后期,噴吹“空氣-天然氣”混合燃?xì)?,流量?00Nm3/h,空氣:天然氣混合比例為1:2;
[0039](5)出鋼過程,噴吹“空氣-天然氣”混合燃?xì)?,流量?00Nm3/h,空氣:天然氣混合比例為2:1。
[0040]采用本實用新型后,冶煉過程比傳統(tǒng)集束射流氧槍可節(jié)省天然氣1.8m3/t,降低了生產(chǎn)成本。
【主權(quán)項】
1.一種電弧爐煉鋼用低熱值燃?xì)饧淞鞴┭跹b置,其特征在于燃?xì)饧淞鞴┭跹b置由控制系統(tǒng)、天然氣氣源、氮氣源、壓縮空氣源、氣體輸送管道、供氣閥組、靜態(tài)混合器、低熱值混合燃?xì)饩彌_貯存罐、集束氧槍、主氧氣源,環(huán)氧氣源構(gòu)成;天然氣氣源(I)經(jīng)供氣閥組A(3)連接至靜態(tài)混合器(5),氮氣源或壓縮空氣源(2)經(jīng)供氣閥組B(4)連接靜態(tài)混合器(5),靜態(tài)混合器(5)與低熱值混合氣體緩沖貯存罐(6)連接,低熱值混合燃?xì)饩彌_貯存罐(6)經(jīng)供氣閥組C(7)連接至安裝在電弧爐(9)爐壁的集束氧槍(1);主氧氣源(II)經(jīng)供氣閥組D(12)連接至集束氧槍(10),環(huán)氧氣源(13)經(jīng)供氣閥組E(14)連接至集束氧槍(10);供氣閥組A (3)、供氣閥組B (4)、供氣閥組C (7)、供氣閥組D (11)和供氣閥組E (14)分別由控制系統(tǒng)(8)控制。
【文檔編號】C21C5/52GK205653477SQ201620363245
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月26日 公開號201620363245.5, CN 201620363245, CN 205653477 U, CN 205653477U, CN-U-205653477, CN201620363245, CN201620363245.5, CN205653477 U, CN205653477U
【發(fā)明人】蘇榮芳, 王連森, 張宏銘, 王洪, 李建明, 朱長富, 李司晨, 張月亮, 魏光升
【申請人】北京榮誠京冶科技有限公司