煉鋼操作氧壓是測定點的氧壓,以戶用表示;氧氣經過管道、金屬軟管及氧槍中心管,才能到達噴頭噴孔前沿,氧氣從測定點到噴頭噴孔前這段距離,會有一定的氧壓損失。其氧壓損失數值是可以測定出來的。
噴孔前的氧壓用Po表示,出口氧壓用戶出表示。Po和P出都是噴頭設計的重要參數。噴孔最佳操作氧壓應等于或稍大于設計氧壓,絕對不能在低于設計氧壓下吹煉。在設計壓力下操作時,噴孔出口的氧壓p出等于爐內環境壓力,可以獲得穩定的射流。不會產生激波。
如果操作氧壓高于設計氧壓過多,則氣流在到達噴孔出口時,尚未完成膨脹過程,仍然具有一定的壓力能沒有轉換,這時氧流離開噴孔出口后繼續進行膨脹,形成膨脹波系,射流會產生激波,使得氧流很不穩定,射流的能量損失比較大,不利于吹煉。導致這種情況的噴頭叫做“膨脹不足的噴頭”。
如果操作氧壓低于設計氧壓,氧流未到達出口之前就完成膨脹,且氣流離開噴孔管壁,這時出口氧壓小于環境壓力,射流能量在噴孔內部由于激波的產生而損失比較大,氧流出噴孔后形成收縮波系使射流軸心速度衰減加快,導致這種情況的噴頭叫做“過度膨脹噴頭”。
噴孔前氧壓Po的值由出口馬赫數確定,通常選取出口馬赫數Ma=1.9~2.1,可以根據公式算出Po值。出口氧壓P出應稍高于或等于爐內環境壓力。
操作氧壓最好是在等于或稍高于設計氧壓下吹煉,當操作氧壓過高時,造成化渣不好,噴濺增加;如果操作氧壓超過設計氧壓20%以上時,能量損失增加,氧流也不穩定,所以不能用過高的氧壓操作。操作氧壓過低時,熔池攪拌減弱,渣中TFe含量過高,氧氣利用率降低。
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