声纳化渣技术

声纳化渣技术第1页，共13页，2023年，2月20日，星期六目前，在较多的钢铁厂中已装备了各种炉料的称量系统、氧气及温度等检测装置，但对转炉炼钢过程本身的检测系统至今仍属空白。操作者在很大程度上仍然耳闻目测靠经验来炼钢。因此，研制一种能正确检测炉内情况的技术一定会受到炼钢厂的欢迎。

随着计算机技术突飞猛进的发展，在国内外先进经验和教训的基础上，转炉声纳微机监控造渣技术的研究，终于取得了突破性的进展，获得了满意的结果。

第2页，共13页，2023年，2月20日，星期六这是采用声音强度测量化渣状况的一种方法。在氧气转炉炼钢过程中，高速氧流冲击熔池发出噪音，噪音强度大小取决于炉渣液面的高度。渣面与音强成反比。如果化渣好，渣层厚，则炉渣的消音能力强，炉内发出的音声水平低。所以可以通过检测音强值变化，了解化渣的好坏。声纳化渣技术的基本原理第3页，共13页，2023年，2月20日，星期六

系统由三部分组成，分别是(1)

声处理器(主机)；(2)拾音器；(3)配水、配气系统。它们的作用分别是：

1.声处理器对拾音器采集的信号进行放大处理，获得一个与渣平面相对应的信号分送往工业控计算机或可编程控制器。

2.拾音器用来采集炉渣噪声，但因其工作在高温区域，所以必须给它增加水冷和惰性气体(氮气)保护装置。

3.配水、气是为探头(拾音器)保护装置配水和气的系统。

系统组成及作用第4页，共13页，2023年，2月20日，星期六

分析氧气转炉吹炼情况，可知有三种噪声与吹炼有关：

①超音速氧气流股的气体动力学噪声及其冲击铁液、渣液和固相颗粒时的噪声；

②一氧化碳气泡破裂和溢出的气流噪声；

③金属熔池和渣液与炉壁摩擦的噪声。

在实际检测过程中，只要泡沫渣能保持正常状态，噪声强度最低时恰恰是碳氧反应最剧烈、熔池运动最活跃的时候。由此可以推断，超音速氧气流股是产生吹炼噪声的最主要的噪声源。

氧气转炉吹炼过程中噪声的来源

第5页，共13页，2023年，2月20日，星期六声纳检测系统图

第6页，共13页，2023年，2月20日，星期六（2）图像定性分析：开吹2分钟图像标准化后，操作者可以通过屏幕图像中曲线的位置和走向，来判断当前炉渣的情况，并及时采取措施。通常有下面三种情况：①曲线在下部平稳向上发展。说明基本枪位是正确的无须变更操作现状。②曲线在中下部向水平方向发展。说明C-O反应激烈，渣中∑（FeO）含量较低。此时枪位可稍提高些；如温度较高，可加些氧化铁皮降温；如有喷溅趋向，则加少量石灰抑制。③曲线位置较低或向下发展。说明枪位偏低，应逐渐提高枪位，做到曲线慢慢上行，使操作正常。第7页，共13页，2023年，2月20日，星期六

应用声纳化渣技术，为转炉造渣提供了基本模式，改变了以往紧凭肉眼看火的经验操作法，大大减小了喷溅和返干的发生，喷溅和返干预警命中率分别大于85%和90%，使金属吹损和渣料消耗降低通过对取声装置的改造，大大提高了设备运行完好率与检测精度。应用效果第8页，共13页，2023年，2月20日，星期六碳素结构钢包括：(a)Q195；(b)Q215(A、B）(c)Q235(A、B、C)；(d)Q255(A、B)；(e)Q275。碳素结构钢第9页，共13页，2023年，2月20日，星期六

钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。

钢的牌号第10页，共13页，2023年，2月20日，星期六碳素结构钢①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235MPa的碳素结构钢。②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。第11页，共13页，2023年，2月20日，星期六

碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊