[发明专利]一种转炉氧枪射流的模拟检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种转炉氧枪射流的模拟检测系统及其检测方法，包括通过供气管道依次连接的储气罐、减压阀、单向阀、调节阀、流量计和氧枪喷管，氧枪喷管上的出口相对位置还设置有射流检测装置，调节阀与流量计之间还设有压力表。本发明通过模拟不同氧枪尺寸结构和吹炼工艺条件的射流流股，能够检测射流到达熔池表面时的速度大小及其分布，用以评估射流与熔池的接触面积和对熔池的搅拌强度。

技术领域

本发明涉及一种转炉氧枪模拟检测平台，更具体地说，涉及一种转炉氧枪射流的模拟检测系统及其检测方法。

背景技术

顶底复吹转炉中的氧枪是转炉的最为核心装备之一，氧枪一般由喷头、枪身和枪尾三部分构成。顶底复吹转炉在炼钢过程中，氧枪喷头喷出的氧气射流，不但提供了转炉熔池钢水的搅拌动力，而且参与熔池内渣-钢界面的氧化还原反应，对转炉熔池内的内应热力学和动力学条件有至关重要的影响。氧枪对吹炼的影响作用是通过氧气射流流股与熔池的相互作用来实现的，而这种作用主要取决于射流到达熔池表面时的速度大小及其分布，射流与熔池的接触面积、氧气射流的穿透深度、熔池的搅拌状态等，因为它支配着氧气、元素的氧化过程、熔池的升温速度、渣中氧化铁含量等重要工艺因素，因而对化渣、喷溅、杂质的去除、转炉炼钢终点控制以及各项炼钢技术经济指标都起着重要作用。而氧枪的氧气射流的特性主要由氧枪喷头的设计参数和吹炼工艺有关，如何检测不同设计参数氧枪喷头的吹炼工艺的射流特性，对于氧枪的设计和吹炼工艺的优化变的非常关键。

因为不同氧枪喷头设计和吹炼工艺条件下(包括不同的流量和枪位)，氧枪的氧气射流的特性是完全不同的，所以检测不同氧枪喷头的吹炼工艺的条件下的射流特性，对于实际生产中氧枪结构的选择和吹炼工艺的制定有非常的指导意义。吹炼过程中射流流股在熔池表面合理速度大小及其分布.能够使转炉钢水熔池获得合理的搅拌状态，不但提高转炉的吹炼效率有利于终点分成的控制，而且能减少喷溅，对于产量和质量提升都非常关键。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种转炉氧枪射流的模拟检测系统及其检测方法，通过模拟不同氧枪尺寸结构和吹炼工艺条件的射流流股，能够检测射流到达熔池表面时的速度大小及其分布，用以评估射流与熔池的接触面积和对熔池的搅拌强度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种转炉氧枪射流的模拟检测系统，包括通过供气管道依次连接的储气罐、减压阀、单向阀、调节阀、流量计和氧枪喷管，氧枪喷管上的出口相对位置还设置有射流检测装置，调节阀与流量计之间还设有压力表。

所述射流检测装置包括导轨、电动驱动轮、压力信号采集装置、传感器固定杆、压力传感器和电动小车平台，压力传感器具有若干个，均布于传感器固定杆上，压力传感器通过信号线与压力信号采集装置相连，传感器固定杆的两端均连有电动驱动轮，传感器固定杆通过电动驱动轮设于导轨上，导轨设于电动小车平台上。

所述导轨设置呈矩形或者圆形。

所述压力传感器具有5～100个，间距为10～100mm。

所述氧枪喷管为拉瓦尔喷管。

另一方面，一种转炉氧枪射流的检测方法，包括：

先按照顺序将储气罐、减压阀、单向阀、调节阀、压力表、流量计和氧枪喷管依次由供气管道连接起来，组成转炉氧枪射流的模拟检测系统；

测试时，供气管道将气体通入到储气罐，控制储气罐内的压力，调节阀调整氧枪喷管入口的气体流量和压力，流量计和压力表检测氧枪喷管入口的流量和压力，气体进入氧枪喷管后，在氧枪喷管出口产生超音速的射流；

射流检测装置放置在氧枪喷管出口的设定距离范围的正面位置，压力传感器均布在传感器固定杆上，压力传感器由信号线连接压力信号采集装置，传感器固定杆两端装有电动驱动轮，电动驱动轮安装在导轨上，使传感器固定杆沿导轨滑动或转动；