[发明专利]一种测定转炉氧枪管道压力损失的方法与系统

说明书

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种测定转炉氧枪管道压力损失的系统与方法，适用于测定30‑400t转炉氧枪管道的压力损失。本系统主要包含气体主管路、氧枪支管路、流量调节阀、压力变送器、计算机系统、氧枪和节流头，所述气体主管路中气体进入氧枪支管路后，压力变送器传输信号至计算机系统显示氧枪支管处的压力值P₁，气体流经节流头后，节流头上安装的压力变送器显示的压力值P₂可以现场读取或者通过计算机系统显示，测定的氧枪管道压力损失值ΔP＝P₁‑P₂。本发明的优点是实际生产条件下，氧枪喷头入口的滞止压力无法获得，通过压力损失的测定可以获得不同氧枪喷头入口处的滞止压力，有助于评估氧枪供气管路的性能，优化转炉氧枪喷头的设计和氧枪的操作。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种测定转炉氧枪管道压力损失的系统与方法，适用于测定30-400t转炉氧枪的管道压力损失。

背景技术

转炉炼钢过程中，氧气由气体总管经由氧枪支管和金属软管，然后经氧枪喷头拉瓦尔孔喷出，在这段氧气输送的过程中由于摩擦和管径突变造成气体压力损失。

氧枪喷头入口处的压力称为滞止压力，是氧枪喷头设计的重要参数，决定射流的性能，但是由于现场的生产条件，无法测得滞止压力的具体数值，只能预估或者忽略氧枪管道的压力损失，然后通过操作室计算机显示的氧气支管路的压力值调整氧枪操作，因此无法实现氧枪最优化设计和制定最合适的氧枪操作制度，造成转炉炼钢成本的增加和钢水质量的降低。

目前氧枪喷头的设计基于理论与经验，对于不同钢厂供气管路情况和使用不同氧枪喷头，其管路的压力损失值也不相同，但是目前并没有有效的方法评估管道性能和为氧枪喷头设计提供精确的数据支撑。

发明内容

本发明的目的，提供一种测定转炉氧枪管道压力损失的系统与方法，通过压力损失的测定可以获得不同氧枪喷头入口处的滞止压力，达到评估氧枪供气管路性能，优化转炉氧枪喷头设计和操作的目的。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种测定转炉氧枪管道压力损失的方法，其特征在于，该方法通过调节气体主管路高压气体流量，测得氧枪支管压力值P₁和节流头入口处压力值P₂，获得压力损失值ΔP＝P₁-P₂，所述的气体主管路的高压气体可以选择氮气、氩气、空气、氧气或者二氧化碳，气体压力为0.5-4.0MPa，气体流量为1000-100000Nm³/h，压力损失值ΔP为0.01-3.0MPa；

进一步，该方法具体包括下述步骤：

步骤1：将所述氧枪移至备枪位，安装节流头，进水管路和回收管路可以不连接或者连接不通水。

步骤2：将所述氧枪移至工作位，安装压力传感器，降低氧枪至转炉氮封口内10-500mm。

步骤3：将所述气体主管路中的高压气体通入氧枪支管路中，通过气体流量调节阀调节气体流量，确定气体流量计的数值稳定后，记录压力变送器传输至计算机系统的压力值P₁。

步骤4：将所述高压气体经步骤3的操作通入氧枪中，通过节流头喷射出去，确定气体流量计的数值稳定后，记录压力变送器现场显示的数值或者计算机系统显示的数值P₂。

步骤5：将步骤3和步骤4记录的压力值P₁和压力值P₂相减得出压力损失值

ΔP＝P₁-P₂。

步骤6：调节步骤3中所述的高压气体流量，重复步骤3、步骤4和步骤5，直至测定完全部数据。