在炼钢的过程中,转炉上部容易粘附冷钢。粘附冷钢多时,转炉炉口变窄,给转炉的操作带来大的问题。所以,需要定期去除这些冷钢,这样会降低转炉的作业率,而且在高温下作业条件较差。特别是在转炉中进行铁水预处理脱磷时,由于炉内的温度较低,粘附冷钢成为特别严重的问题。
为了从根本上解决这一问题,NKK积极从事防止粘附冷钢技术的研究,开发了新的氧枪。这种氧枪除了从头部吹氧外,还在氧枪侧面周围开了3排吹氧孔,分别位于炉身、锥形段、炉口部。从这些位于氧枪侧面的喷射孔可吹氧气,进行二次燃烧,提高转炉炉口部分的温度,防止粘附冷钢。
这种新开发的氧枪具有如下特点:
(1)防止热膨胀使氧枪受到损伤。为了防止吹炼过程中的高热损坏氧枪,氧枪内部要通水冷却。使用时由于氧枪外表面和内部存在温度差,故膨胀的程度不同,必须采取措施加以吸收。这种氧枪的中央部位设置了喷孔,开发了无拘束的构造。
(2)开发了转炉最适宜的二次燃烧模式。转炉是上小下大的构造,为了防止转炉内部附着冷钢,在转炉炉身部分进行二次燃烧是必要的。转炉上部较窄,而且有强的氧气流经过,炉口部分的耐材、金属构件容易受到损伤。
考虑到这些条件,通过重复试验确定了氧枪最佳的出口形状,得到了最适宜的二次燃烧模式。
(3)从安全性、耐用性考虑构造。从二次燃烧出口部位的耐用性考虑,氧枪采用冷却效率良好、不易变形的铜铸件制造。
使用后到现在,没有发生侧面喷嘴部位的变形、熔损等异常现象。
这种新开发的氧枪在转炉型脱磷炉中使用后,达到了如下效果:
(1)提高了转炉的作业率。在转炉操作的过程中,不需要去除炉内粘附的冷钢,提高了转炉的作业率。而且,和以前相比,由于不粘附冷钢,钢水的收得率也提高了;
(2)减少了转炉的补修费。以前,在去除炉内冷钢时,容易损伤炉口金属构件,使用新氧枪后延长了它的寿命。与此同时,也减轻了炉口部分耐材的脱落现象;
(3)缩短修炉期。以前修炉时必需的去冷钢作业不需进行,故修炉期平均可缩短2天。