[发明专利]一种转炉氧气射流动态调整方法

说明书

本发明涉及一种转炉氧气射流动态调整方法，属于金属材料冶炼技术领域。本发明的技术方案是：数模或射流实验得到喷头标准状态时的压力及侵蚀到极限时的压力。以喷头标准压力、喷头侵蚀到极限时的压力和极限侵蚀量，计算得到喷头实际压力对应的侵蚀量；通过喷头实际侵蚀量计算得到喷头马赫数变化；依据实际马赫数变化引起的流速变化得到侵蚀后喷头达到标准喷头冲击深度所需的氧枪高度。本发明的有益效果是：有效的解决了喷头磨损带来的射流变化对吹炼稳定性的影响，保证氧枪射流对熔池作用稳定。

技术领域

本发明涉及一种转炉氧气射流动态调整方法，属于金属材料冶炼技术领域。

背景技术

转炉通过氧枪向熔池的钢水吹入氧气实现脱碳、升温、造渣。转炉吹氧的基本特征为：使用特定参数的氧枪喷头，在一定的供氧强度下，通过氧枪枪位的调整实现氧气射流对钢液合理的搅拌强度。

目前主要通过设定固定的氧气流量和氧枪高度来控制氧气射流。但是同一根氧枪由于喷头的磨损等原因，相同的供气条件下，射流强度已经在发生变化。目前的氧气吹氧模型设定没有考虑这些因素，仅针对初始条件给定固定的枪位和氧气流量设定值，造成吹炼过程的不稳定。吹炼过程及更换喷头后需要根据人工经验从新调整枪位等参数设定。

发明内容

本发明目的是提供一种转炉氧气射流动态调整方法，通过喷头侵蚀引起的供气压力变化推导出喷头端部侵蚀量；通过采用侵蚀后喷头参数计算出和标准状态下相同冲击深度的氧枪高度，达到相同的熔池搅拌效果；有效的解决了喷头磨损带来的射流变化对吹炼稳定性的影响，保证氧枪射流对熔池作用稳定，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种转炉氧气射流动态调整方法，包含以下步骤：

步骤1：数模或射流实验得到喷头标准状态时的压力及侵蚀到极限时的压力，以喷头标准压力P0、喷头侵蚀到极限时的压力P1和极限侵蚀量△d1，计算得到喷头实际压力P对应的侵蚀量d

d=△d1×(P-P0)/(P1-P0)×f

f：压力和侵蚀相关系数；

步骤2：通过喷头实际侵蚀量d计算得到喷头马赫数变化

喷头的喉口与出口面积比A/A*=0.578/M*(1+M*M/5)^3

M：喷头马赫数

喉口面积不变，通过喷头侵蚀后出口面积的缩小得到实际马赫数值M1；

步骤3：依据实际马赫数变化引起的流速变化得到侵蚀后喷头达到标准喷头冲击深度所需的氧枪高度

H=H1×（M1/M）×β

H1：标准状态下氧气喷头高度

β：马赫数变化引起氧枪高度变化的相关系数。

本发明的有益效果是：通过喷头侵蚀引起的供气压力变化推导出喷头端部侵蚀量；通过采用侵蚀后喷头参数计算出和标准状态下相同冲击深度的氧枪高度，达到相同的熔池搅拌效果；有效的解决了喷头磨损带来的射流变化对吹炼稳定性的影响，保证氧枪射流对熔池作用稳定。

具体实施方式

为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。

一种转炉氧气射流动态调整方法，包含以下步骤：

步骤1：数模或射流试样得到喷头标准状态是的压力及侵蚀到极限时的压力，以喷头标准压力P0、喷头侵蚀到极限时的压力P1和极限侵蚀量△d1，计算得到喷头实际压力P对应的侵蚀量d