其喷枪

Mt 选为 2.21，滞止压力 Po 为 1.3Mpa。而某厂氧气压力只能到 0.9~1.0Mpa，就成前

一种情况，冶炼效果很差。

枪位高度范围

  枪位高度是指氧枪在冶炼过程中，从喷头端面到熔池液面的垂直高度，

即冶炼过程枪位。枪位高低，对氧枪喷头出口马赫数

Mt 的选取有着直接影响。在一定的氧

射流出口速度下，枪位高可避免烧枪，但为保持射流对熔池的搅拌能力，即保证一定的冲
击深度，就应相对地提高射流出口马赫数

Mt，反之亦然。可见，要保持正常冶炼，除氧枪

喷头设计适当外，还应准确控制吹炼过程的枪位。

喷头水道与内表面

  喷头在转炉内 1800

℃的高温环境中使用，就要用高速冷却水及时

冷却。氧枪主要是靠由外壁到冷却水之间的对流传热来冷却的。在炉内氧枪与喷头要接受大
量的幅射热，辐射热的传递是与绝对温度的四次方成正比。据文献提供有代表性的氧枪冷却
条件的例子：一个外径

219mm 的氧枪，冷却水流量 113 吨/时，冷却水温升 11

℃。实测得到

该例中冷却水带走热量为

Q=12.42×105 千卡/小时，根据氧枪暴露面积计算，通过氧枪的钢

和铜的外壁（假定

12 毫米厚）应能对付的热通量能力要大于此值的十多倍。由于氧枪头内

水流通道短、折转弯等原因，喷头内水道设计一定要宽敞，内表面一定要光滑以减少死水区
和降低磨擦阻力。如果内表面粗糙或有死水区存在，就会产生膜态沸腾，而不是核态沸腾。
就会大大降低冷却水带走的热量，喷头就会损坏。

冷却水质量对于氧枪操作，和在锅炉装置中一样是很重要的因素。如果在冷却水通道内

表面积存了外来物或沉淀了水垢，都会妨碍氧枪传热，降低氧枪寿命。氧枪冷却应该用加药
剂处理的循环水。而有些钢厂直接使用从江河中抽取的水来冷却氧枪，造成氧枪更换频繁。
氧枪喷头内部水流不畅，造成膜态沸腾，传热效果恶化，膜态的热通量只有核态沸腾的七
分之一。

氧枪的使用与喷头更换标准

氧枪设计和制造出来、经过冷态测定掌握了氧枪喷头的射流特性以后，还要在炼钢车间

做生产试用。以确定选定的氧枪参数与原料条件、造渣制度、供氧制度等诸因素的匹配情况，
为更合理地设计和使用氧枪提供依据。

氧枪设计是一个多因素起作用的过程，为分辨出各参数对吹练效果的影响，可采取统

计的方法。将氧枪参数分为几何参数和使用参数。对使用参数当作定值，则只剩下对氧枪喷
头的几何参数进行试验了。这样试验组次少，易于取得明确的试验结果。但实际上，因为许
多炼钢车间缺乏必要的准确计量设备，而且工艺操作的偶然影响因素很多，所以就很难把
使用参数当成定值。

吹炼时氧流量的控制

  对某一种喷头，设计的供氧流量就是工况流量，在吹炼时应该达

到或超过设计的氧流量。若供氧流量小于设计工况点流量就会使射流在到达出口前产生过渡
膨胀，出口端产生负压区，造成喷孔出口端过早熔蚀成喇叭口，供氧流量控制小于设计流
量时对喷管寿命产生不利影响。

吹炼氧压与出口马赫数

Mt  对于制造好的喷头，吹炼氧压 Po 与出口马赫数 Mt 都已确

定了。吹炼氧压只能大于设计氧压而不应小于设计氧压。控制吹炼的方法就只能在设计枪位
高度范围内随吹炼过程进行适当调整。

马赫数

Mα 即喷头出口速度 V 与当地音速 α 之比。它是超音速喷头的重要参数。据中科

院化冶所蔡志鹏研究员调查

80%以上的喷头马赫数为 1.9~2.0。国外有马赫数到 2.3 多。根据

气体动力学的知识可知，喷头

Mα=2 左右，既节省能量，又可获得稳定的操作压力。若 Mα

＜

2，则操作不太稳定，这时操作压力稍有波动，Mα 将急剧下降，影响射流性比较大。若