转炉氧枪设计方案
山东崇盛冶金氧枪有限公司
SHANDONG CHONGSHENG METALLURGICAL OXYGEN LANCE CO.,LTD. 1
广青金属有限公司
65T转炉φ180氧枪及氧枪喷头设计方案
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2012年2月
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65T转炉φ180氧枪及氧枪喷头设计方案
简介
山东崇盛冶金氧枪有限公司，系冶金氧枪及喷头的专业研究生产单位。位于中国潍坊高新技术产业开发区。技术力量雄厚，技术装备先进，检测手段齐全。我公司在转炉用氧枪设计方面有丰富的设计和制造经验，例如：宝钢300吨转炉炼钢φ406氧枪喷头，武钢三炼钢250吨转炉用φ355锥度氧枪及喷头，马钢300吨转炉用φ355锥度氧枪及喷头，济钢210吨转炉用φ355氧枪及喷头，新余三期210T 转炉炼钢φ325氧枪及喷头，上海罗泾150吨转炉炼钢φ299氧枪及喷头，河北承德钢铁、普阳钢铁、宁波钢铁、天铁、安阳钢铁、通化钢铁等150吨转炉炼钢φ299氧枪及喷头，目前均正常使用，效果良好。现国内120吨以上转炉用氧枪80％由我公司设计制造。
公司秉承“以人为本，科技领先”的发展战略，技术力量雄厚，拥有世界先进水平的科研机构、精良的机械加工设备及国内一流的检测设施，最大程度上保证产品最佳的使用性能。
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65T转炉φ180×1孔喷头设计方案
一、设计工况参数：
1、出钢量：～65吨/炉
2、现场操作氧流量：～4200Nm3/hr
3、现场操作供氧压力：0.85～1.0Mpa （阀后压力）
4、纯吹氧吹炼时间：13～15min
5、冷却水压力：≥1.2MPa
6、进出水温差≤27℃（水温差根据现场实际情况要有所差异）
7、氧枪喷头形式：1孔拉瓦尔孔喷头
二、喷头参数设计
2.1马赫数的选择
流体力学中表征流体可压缩程度的一个重要的无量纲参数,记为,定义为流场中某点的速度v同该点的当地声速c之比,即=v/c, 在可压缩流中,气体流速相对变化dv/v同密度相对变化之间的关系是dρ/ρ＝-2dv/v，即在流动过程中，马赫数愈大,气体表现出的可压缩性就愈大。另外，马赫数大于或小于1时,扰动在气流中的传播情况也大不相同。因此，从空气动力学的观点来看，马赫数比流速能更好地表示流动的特点。按照马赫数的大小，气体流动可分为低速流动、亚声速流动、跨声速流动、超声速流动和高超声速流动等不同类型。
马赫数就是气流速度与当地温度条件下的音速之比：
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M＝U/a
式中：U为气流速度m/s
a为在当地温度下的音速，单位m/s
氧枪的供氧压力的大小是由喷头的出口马赫数确定的，氧气的压力能转化成动能，得到超音速的氧气流股。生产实践证明，采用过高的设计氧压，不但喷溅，而且炉衬侵蚀严重，而采用过低的设计氧压，氧气出口速度过低，熔池得不到良好的搅拌。
从提高氧气射流的冲击能力考虑，希望采用较高的马赫数，当M>2.0以后，随着马赫数的增大，氧气出口温度减低，出口音速不断减小，使出口速度增加变慢，而设计工况压力却增加很快。过高的马赫数需要高压管线设施，相对投资较大，且反应激烈，操作难度大；而马赫数过小，则输氧管线的氧压没有被充分利用，也是不经济的。
根据现场工况，现在操作主要以供氧压力0.90～1.1Mpa （即阀后压力）为主，除去管路压力损耗后，到达氧枪喷头的工作滞止压力应在0.86～1.0Mpa左右，因此综合考虑：选取马赫数为2.05。
2.2计算工况氧压Po
查等熵流表，当M=2.05时，P出/Po=0.1182，由于炉膛压力近似于大气压力，所以P出=0.102MPa，则Po=0.86MPa=8.80Kg/f
建议使用阀后压力为0.90～0.95MPa之间为宜，如果操作氧压高于设计氧压，氧流仍有部分压力能未转化为动能，离开喷孔后继续膨胀，射流产生激波，导致氧流不稳定，能量损失大，造成化渣不好，喷溅增加，不利于吹炼；如果操作氧压过低时，出口氧射流衰减较快，熔池搅拌减弱，氧气利用率降低，延长了吹炼时间，
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降低生产效率。
考虑到管路压力损耗阀后压力一般要稍高于喉口滞止压力，避免使用氧压低于0.83Mpa，以防止氧枪回火事故的发生。
2.3计算氧流量Q
氧枪流量Q是指在单位时间内向熔池供氧的数量，其量钢为m3/h或m3/min
由Q=吨钢氧耗×出钢量×60/纯供氧时间
得出：Q=4200m3/hr （以现场操作工况为主）
按：出钢量为～65t；
纯供氧时间为13～15min计算。
此流量是氧气在设定工况下的流量，当使用氧气压力变化时氧流量随之变化，应属正常
2.4孔数的选取：
选择：1孔喷头。
2.5计算喉口直径D喉
根据炉子的吨位和实践选用1孔喷头，由氧流量公式
Q=64.3236×Po×A喉
Po为使用压力MPa
A喉——喉口截面积
Q为氧气流量Nm3/hr
得出：D喉=30.8mm
2.6 计算出口直径D出
根据M=2.05，查等熵流表，A出/A喉=1.760
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A出——出口截面积
A喉——喉口截面积
得出：D出=40.9mm
2.7 计算扩张段长度L
理论的气体膨胀角为4~8度，扩张段的张角理应也设计成4~8度。小扩张角具有控制膨胀作用，因而出口流股会有轻微膨胀，氧流贴近孔壁流动会出现层流，从而加重射流表面与炉氧混合，有利于提高热效率。大扩张角控制膨胀作用小，扩张段短，受孔壁粗糙度影响小，有利于减小氧射流的能量损失，提高作用熔池贯穿力，对于新炉子，装入深度较深，考虑喷头的穿透能力，应取较大的张角，定为3.5度。
则L=（40.9-30.8）/2×tg3.5°=82mm
2.8操作枪位H（暂定）操作基本枪位：
H=35×D出
选择操作枪位主要考虑两点，即射流中心线速度衰减和取最大冲击面积，当枪位低于30 D出，速度衰减已经趋向平缓，但是速度值也低，冲击能量不足。因此，枪位应该选择在30～40 D出之内为宜。
则由此可得：
基本枪位：1431mm
最高枪位：1635mm
最低枪位：1226mm
此枪位仅做参考，具体应以实践为准。
2.9设计枪位下冲击深度
冲击深度。氧射流达到液面后的冲击深度又叫穿透它是指从水平液面到凹坑最
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低点的距离冲击深度是凹坑的重要标志，也是确定转炉操作的重要依据。很多研究者从理论上对氧气射流的冲击深度进行了大量研究，得出了许多类似的结果，认为顶吹氧气射流的冲击深度h是阿基米德准数的函数：
h/D x=k(A r)a
式中：D x为枪高x处与熔池液面相遇的射流直径，
k、a为系数和指数
单孔氧枪冲击深度的经验公式：
h=3.4×P0×D喉/H0.5—0.0381
式中：P0为供氧压力，
D喉为喷头喉口直径，
H为氧枪高度，
此公式对单孔喷头适用，对于1孔喷头取修正系数0.85
冲击深度：h=644mm
注：冲击深度为熔池深度的40%～60%为正常
以上枪位控制及冲击深度为理论计算值，仅供参考！
三、枪体设计
枪体的设计根据厂家要求与福建鼎信Ф180氧枪设计相同，枪体总长度变为16200mm。
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转炉氧枪装置设计
转炉氧枪装置设计 摘要：通过对转炉氧枪装置设计过程介绍，分析了氧枪横移车、升降小车以及氧枪刮渣器设计中的要点，提出了针对氧枪装置在保证转炉炼钢生产过程的连续性、可靠性以及安全性和维护便利性等方面的一套全新的设计方案，使氧枪装置使用维护性能得到较大提高，所提到的新型结构氧枪已在多个转炉炼钢生产现场得到验证。 关键词：事故提升系统；防坠枪装置；快速换枪；可控力矩刮渣器 氧枪装置用于向转炉内吹氧，使钢水脱碳；并加大冶炼强度，实现快速炼钢。 氧枪装置是转炉炼钢系统连续生产的重要在线设备，设置于转炉上方。氧枪工作时需插入转炉内吹氧，处于高温、液态渣包裹之中，因此，其对设备的运行安全性、可靠性、连续性设计提出了很高要求，因而设计中需要对这些需求提出切实可行的解决办法，以满足其复杂控制需求和适应其所处的恶劣工况。 氧枪装置设计依据来自于工艺专业的任务书，设备设计首先需要明确的是运行负荷，接下来进行方案设计、结构设计、施工图设计。 运行负荷：卷扬升降负荷应考虑升降小车、氧枪、金属软管、管内积水、枪体挂渣、刮渣器的刮渣力以及氮封塞、钢绳重量；横移车运行阻力按横移运行设备重量的0.025%计算[1]；横移锁紧装置的锁紧能力按运行阻力的4倍考虑；刮渣力按2～3t考虑。 横移车为一钢结构小车，分为上下两层，上层设置有升降卷扬装置及钢绳平衡器，下层设置横移传动装置，上下层之间由活动导轨和钢结构相连。升降卷扬机设有主传动和事故传动两套传动系统，通过离合器实现转换；卷扬控制设有两台绝对型编码器（一用一备、互相比照）控制升降行程、主传动电动机尾部装有增量型编码器控制升降速度；另装有钢绳张力传感器、位置行程开关等电控元件。钢绳平衡器吊挂在上层平台下部，既可调钢绳安装误差，又可在小车升降过程中平衡两根钢绳变形差，使两根钢绳受力始终一样。 事故传动是独立于主传动之外的事故提升系统，当出现车间停电、主电机故障、制动器电液推杆失效等事故时，可利用事故提升系统安全地将氧枪提出炉外，避免更大的事故发生。我们设计的事故提升系统形式为：在卷扬减速机的高速轴上设置气动离合器，增加一级减速，事故电机传动，EPS电源供电，制动器设置开闸气缸，采用气、电结合方式控制。事故提升时，控制室操作人员按下事故提升按钮，离合器电磁阀由UPS电源给电，离合器合上，舌簧开关给出信号后，事故电机给电启动，电机力矩建立起来后，制动器气缸用电磁阀由UPS电源给电，气缸将制动器打开，开始提枪。将氧枪提出炉口一定高度（由2台事故提枪位接近开关判断）后，制动器电磁阀断电（制动器抱闸），然后事故电机停电。最后离合器电磁阀断电复位。整个过程一键自动完成。
炼钢厂转炉氧枪UPS方案
目录 一、转炉应急提枪装置供电系统的重要性 (1) 二、UPS电源系统 (1) 三、转炉应急提枪装置供电系统采用UPS是最佳选择 (1) (一) 可靠性： (1) (二) 设计思想： (1) 四、方案一：UPS系统直接为事故提枪电机供电 (2) (一) 技术方案 (2) (二) 配置及外形尺寸 (1) 五、方案二：UPS通过变频器为提枪电机供电 (1) (一) 技术方案 (1) (二) 配置及外形尺寸 (2) 六、艾默生Hipulse系列UPS的技术性能 (3) (二) 艾默生Hipulse系列UPS技术特点 (3) (三) 艾默生Hipulse系列UPS主要功能 (4) (四) 艾默生Hipulse系列UPS性能指标 (4) 七、Hipulse系列UPS的报价 (5) (一) 方案一：600KVA UPS系统直接为事故提枪电机供电 (5) (二) 方案二：UPS通过变频器为提枪电机供电 (5) 附图：UPS盘柜布置图
一、转炉应急提枪装置供电系统的重要性 转炉应急提枪装置的供电系统极其重要，一旦应急提枪装置的供电系统出了故障而停电，氧枪无法从转炉中提取出来，那么所造成的损失将不堪设想，其责任也是谁都承担不起的。 二、UPS 电源系统 图 1 UPS 的电原理框图 中大功率UPS 的电原理框图如图 1所示，一般均采用在线式双变换结构： ? 不管有无市电，负载的全部功率都由逆变器提供，保证高质量的电能输出。 ? 市电中断时，输出电压不受任何影响，没有转换时间。 三、转炉应急提枪装置供电系统采用UPS 是最佳选择 (一)可靠性： UPS 是经过几十年实践证明的最可靠的供电装置。可靠性极高，大功率UPS 的平均无故障时间大于30万小时，也就是说UPS 运行34.2年中只有发生出一次故障的可能。 (二)设计思想： 1、 UPS 用于保护重要负载，绝对不能停电，因此电路设计、器件选用、技术指标各方面都留有足够的安全系数。 2、 不间断供电：UPS 的负载受到三重保护，如果主电源停电，它可由电池供电，如果电池电放完了，或者UPS 发生故障，它还有旁路电源供电。 在操作过程中，发生市电停电或UPS 故障，UPS 切换到电池供电或切换到旁路供电，但是UPS 输出电源始终是连续的、不间断的。对于电机而言，UPS 系统所提供的电源始终是连续的、不间断的。因此，绝对不会造成电机和相关设备损坏。 负载 )
氧枪设计
氧枪设计 顶底复吹转炉是在氧气射流对熔池的冲击作用下进行的，依靠氧气射流向熔池供氧并搅动熔池，以保证转炉炼钢的高速度。因此氧气射流的特性及其对熔池作用对转炉炼钢过程产生重大影响，氧枪设计就是要保证提供适合于转炉炼钢过程得氧气射流。 转炉氧枪由喷头、枪身和尾部结构三部分组成，喷头一般由锻造紫铜加工而成，也可用铸造方法制造，枪身由无缝钢管制作得三层套管组成。尾部结构是保证氧气管路、进水和出水软管便于同氧枪相连接，同时保证三层管之间密封。需要特别指出的是当外层管受热膨胀时，尾部结构必须保证氧管能随外层管伸缩移动，氧管和外层管之间的中层管时冷却水进出的隔水套管，隔水套管必须保证在喷头冷却水拐弯处有适当间隙，当外层管受热膨胀向下延伸时，为保证这一间隙大小不变，隔水套管也应随外层管向下移动。 （1）喷头设计：喷头是氧枪的核心部分，其基本功能可以说是个能量转换器，将氧管中氧气的高压能转化为动能，并通过氧气射流完成对熔池的作用。 1）设计主要要求为： A 正确设计工况氧压和喷孔的形状、尺寸，并要求氧气射流沿轴线的衰减应尽可能的慢。 B 氧气射流在熔池面上有合适的冲击半径。 C 喷头寿命要长，结构合理简单，氧气射流沿氧枪轴线不出现负压区和强的湍流运动。 2）喷头参数的选择： A 原始条件： 类别\成分(%) C Si Mn P S 铁水预处理后设定值 3.60 0.10 0.60 0.004 0.005 冶炼Q235A,终点钢水C=0.10%根据铁水成分和所炼钢种进行的物料平衡计算，取每吨钢铁料耗氧量为50.4m3（物料平衡为吨钢耗氧52m3）,吹氧时间为20min 。转炉炉子参数为：内径6.532m ，熔池深度为1.601m ，炉容比0.92m3/t 。转炉公称容量270t ，采用阶段定量装入法。 B 计算氧流量 每吨钢耗氧量取 52m3，吹氧时间取20min min /70220270523m Q =? = C 选用喷孔出口马赫数为2.0、采用5孔喷头（如下图3-3所示），喷头夹角为14°喷孔为拉瓦尔型。 图3-3 五孔喷头
冶炼Q235B钢种氧枪枪位操作探索研究
冶炼Q235B钢种氧枪枪位操作探索研究 摘要：为了保证产品的质量，要在氧枪进炉的时候计算好炉内铁水的液面。在不吹氧时，要将氧枪提出炉外，并切断氧气供给。在吹炼结束后，要迅速提枪，将转炉炼钢氧枪提高到原点，等待下一炉次的开始。 关键词：炼钢；喷嘴；枪位 0. 前言 转炉炼钢（converter steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程，而氧枪枪位更是整个转炉炼钢过程中的重要程序之一，良好的氧枪操作能够提高转炉炼钢生产效率的目的。 1 .氧枪介绍 氧枪是将高压高纯度氧气以超音速速度吹入转炉内金属熔池上方，并带有高压水冷却保护系统的管状设备。又叫喷枪。它是氧气顶吹炼钢的重要设备。它由枪头(喷头)、枪体(枪身)和枪尾组成。喷头必须要使高压高纯度氧气对熔池产生一定的冲击力和冲击面积，从而快速而顺利的进行熔池中的各种反应。 1.1.喷头的类型及特点 1.1.1.单孔拉瓦尔喷嘴 单孔拉瓦尔喷嘴结构如图1a所示。拉瓦尔管喷嘴内型分为两段，即收缩段和扩张段。两段相交处为最小断面，其直径为临界直径又叫喉口，如图1b所示。
图1 单孔拉瓦尔喷嘴结构 1.1.2多孔拉瓦尔喷嘴 使用单孔拉瓦尔喷嘴时，氧射流对熔池的冲击能力强，冲击面积小，所以化渣速度较慢，喷溅较大。为了进一步提高供氧强度，提高转炉的生产能力，满足大吨位转炉生产的需要，出现了多孔喷嘴。 多孔喷嘴的优点是：提高了供氧强度和冶炼强度；增大了冲击面积，利于成渣，操作平稳不易喷溅。但是，多孔喷嘴端面的中心区域(俗称“鼻子尖”部位)冷却效果较差，吹炼过程中该区域气压较低，钢液和熔渣易被吸入并黏附到喷嘴上而被烧坏。为了加强这个区域的冷却，采用中心水冷喷嘴，可延长其使用寿命。 目前多使用四孔、五孔喷嘴。四孔、 五孔喷嘴的结构有两种形式，种是中心一孔，其余孔平均分布周围，中心孔与周围孔的孔径尺寸可以相同，也可以不同。另一种结构是各个孔平均分布在周围，中心无孔。五孔喷嘴的使用效果是令人满意的。五孔以上的喷嘴由于加工不便，应用较少。 为了便于加工，可将喷嘴分为几部分锻压加工后，焊接组合而成，能有效地改善喷孔之间的冷却效果，提高喷嘴寿命，见图2。
转炉氧枪设计方案
广青金属有限公司 65T转炉φ180氧枪及氧枪喷头设计方案 山东崇盛冶金氧枪有限公司 2012年2月 65T转炉φ180氧枪及氧枪喷头设计方案
简介 山东崇盛冶金氧枪有限公司，系冶金氧枪及喷头的专业研究生产单位。位于中国潍坊高新技术产业开发区。技术力量雄厚，技术装备先进，检测手段齐全。我公司在转炉用氧枪设计方面有丰富的设计和制造经验，例如：宝钢300吨转炉炼钢φ406氧枪喷头，武钢三炼钢250吨转炉用φ355锥度氧枪及喷头，马钢300吨转炉用φ355锥度氧枪及喷头，济钢210吨转炉用φ355氧枪及喷头，新余三期210T 转炉炼钢φ325氧枪及喷头，上海罗泾150吨转炉炼钢φ299氧枪及喷头，河北承德钢铁、普阳钢铁、宁波钢铁、天铁、安阳钢铁、通化钢铁等150吨转炉炼钢φ299氧枪及喷头，目前均正常使用，效果良好。现国内120吨以上转炉用氧枪80％由我公司设计制造。 公司秉承“以人为本，科技领先”的发展战略，技术力量雄厚，拥有世界先进水平的科研机构、精良的机械加工设备及国内一流的检测设施，最大程度上保证产品最佳的使用性能。 65T转炉φ180×1孔喷头设计方案
一、设计工况参数： 1、出钢量：～65吨/炉 2、现场操作氧流量：～4200Nm3/hr 3、现场操作供氧压力：0.85～1.0Mpa （阀后压力） 4、纯吹氧吹炼时间：13～15min 5、冷却水压力：≥1.2MPa 6、进出水温差≤27℃（水温差根据现场实际情况要有所差异） 7、氧枪喷头形式：1孔拉瓦尔孔喷头 二、喷头参数设计 2.1马赫数的选择 流体力学中表征流体可压缩程度的一个重要的无量纲参数,记为,定义为流场中某点的速度v同该点的当地声速c之比,即=v/c, 在可压缩流中,气体流速相对变化dv/v同密度相对变化之间的关系是dρ/ρ＝-2dv/v，即在流动过程中，马赫数愈大,气体表现出的可压缩性就愈大。另外，马赫数大于或小于1时,扰动在气流中的传播情况也大不相同。因此，从空气动力学的观点来看，马赫数比流速能更好地表示流动的特点。按照马赫数的大小，气体流动可分为低速流动、亚声速流动、跨声速流动、超声速流动和高超声速流动等不同类型。 马赫数就是气流速度与当地温度条件下的音速之比： M＝U/a 式中：U为气流速度m/s a为在当地温度下的音速，单位m/s 氧枪的供氧压力的大小是由喷头的出口马赫数确定的，氧气的压力能转化成
过程控制-转炉供养量控制设计Word版
前言 本项目是根据生产过程自动化原理汇编而成的以气体管道中的压 力作为被控制量的反馈控制系统。在许多生产过程中，保持恒定的压力或一定的真空度常是正常生产的必要条件。很多化学反应需要在恒压下进行，为保持流量不变也常需要控制主压力源的压力恒定。根据不同应用场合，压力控制采用不同的方式。 氧气转炉炼钢车间的供氧系统一般是由制氧机、加压机、中间储气罐、输氧管、控制闸阀、测量仪表及氧枪等主要设备组成。 本项目有以下特点： （1）、集工业背景、仪表选用、控制原理与流程为一体，内容清晰明了易懂。 （2）、将知识点与技能点紧密结合，锻炼了实际动手与动脑能力。 （3）、项目仪表选型严谨
1、摘要 2、第一章转炉氧枪的供氧制度 1.1转炉炼钢工艺简介 1.2 供氧制度的主要内容 1.3 供氧制度中的工艺参数 本章小结 3、第二章转炉氧枪供氧系统参数 2.1 转炉氧枪氧气流量 2.2 转炉氧枪冷却水 2.3 转炉氧枪枪位 本章小结 4、第三章转炉氧枪氧压控制 3.1转炉氧枪氧压控制意义 3.2转炉供氧装置及其设计 3.3转炉氧枪氧压检测与控制设计 3.3.1氧枪氧压检测与控制参数 3.3.2设计的具体方案 3.3.3仪表选型 3.3.4氧枪氧压控制设计图 5、总结 6、参考文献
氧枪是转炉炼钢的关键设备。在转炉顶吹炼中,氧枪的主要作用是向熔池供氧和传氧,吹炼氧压及氧枪枪位的高低对熔池的脱碳速度和炉渣中二氧化铁含量以及熔池温度有重大影响。因此,氧压和氧枪枪位的控制是关系到炼钢生产质量好坏的至关重要的环节。在本课程设计中首先是对转炉氧枪中通氧管道进行取压，具体实施办法是将节流装置安装在氧气管道中通过安装在氧气管道上的取压管获得差压，然后将差压引入弹簧管，此时弹簧管会有形变，将霍尔片固定在弹簧管的自由端，在霍尔片的上、下方垂直安放两对磁极，当被测压力引入后，弹簧管的自由端会产生位移，即改变了霍尔片在非均匀磁场中的位置。这样就将压力信号转为电信号可取得4～20mA DC的氧气压力信号，将它送至调节器与给定值相比较，根据偏差情况，调节器给出调节信号，驱动执行机构改变氧气管道阀门开度，从而控制氧气压力为规定值。 关键词：转炉氧枪、氧枪氧压、氧枪枪位
炼钢转炉氧枪工艺参数设计
摘要 2005年，我国钢产量是3.49亿吨，为世界上最大的生产国。2011年我国钢产量为6.83亿吨。是发展较为迅速的国家之一。在我国转炉炼钢厂众多，而且从90年代溅渣护炉技术兴起后迅速在全国得以普遍采用。而我国在转炉氧枪系统方面基本没有大的改进，现在使用的氧枪参数基本上是采用溅渣护炉技术以前确定的氧枪喷头参数，目前炼钢厂所使用的氧枪既要满足冶炼需要又要保证溅渣要求更要注重环境的保护。随时时代的进步我国对工业发展的要求也越来越严格，其中就包括了最大可能的保护生态环境。选这个题目最重要的意义就在于发现工业生产中最佳的转炉氧枪，以提高生产效率，较低消耗[1]。 本文针对150t转炉设计一种新型的6孔氧枪，型号为637型。 关键词转炉氧枪喷头参数
000本科毕业论文ABSTRACT ABSTRACT In 2005, China's steel output of 3.49tons, is the world's largest producer. In 2011China's steel production6.83tons. Is one of the relatively rapid development. In China's converter steelmaking plant of many, but from 90 time of slag splashing technology rise quickly in the country to commonly used. But our country in converter oxygen lance system basically no big improvement, now use the oxygen gun parameters basically is the use of slag splashing technology previously determined oxygen lance nozzle parameters, the current steelmaking plant the use of oxygen gun should not only meet the needs and requirements of smelting slag splashing to pay more attention to the protection of the environment. At any time the progress of the times on China's industrial development requirements more stringent, which includes the largest possible protection of the ecological environment. Select this topic the most important significance lies in the discovery of industrial production in the optimal oxygen gun of converter, to improve production efficiency, lower consumption [1]. In this paper 150t converter design a new 6Hole oxygen lance, models for type 637 diabetes. Key words Oxygen lance 、Nozzle parameters Parameter
交流变频器在120吨转炉炼钢氧枪控制中的应用
交流变频器在120吨转炉炼钢氧枪控制中的应用 摘要：近年来，随着变频技术和控制技术的不断发展，变频技术以精度高、通用性强、工艺先进、操作方便以及公认的显著节能效果，被认为是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。随着电力电子和微型计算机价格的下降，变频控制应用更加普及，因此发展十分迅速，在工业领域尤其在冶金行业的应用日益广泛。氧枪升降的变频调速控制系统，是转炉炼钢控制系统中变频技术应用的技术含量最高的控制系统。氧枪升降是典型的位能负载，靠钢丝绳牵引，按照炼钢工艺专业的要求，氧枪在升降过程中要实现慢速到快速以及快速到慢速的转换，且其停经的工艺检测点较多，在各工艺点要求准确停车。尤其是在吹炼点，氧枪的枪位直接影响到炼钢的质量。因此，应用变频器控制氧枪升降是氧枪调速控制系统的理想之选。下面以本溪北营钢铁（集团）股份有限公司（下称北营公司）120吨转炉为例，设计以西门子6SE70系列变频器在氧枪升降设计中的应用以及在实际应用中出现的一些问题并提出改进措施。 关键词：交流变频器、控制、应用、改进 1.1工作原理 北营公司120吨转炉设备氧枪控制设计2套变频控制氧枪，在固定导轨升降，每台变频器都可以通过切换驱动两根氧枪,实现两套氧枪的灵活备用。每套氧枪升降系统由一台110kW交流电动机传动，在生产过程中当工作氧枪发生故障时，可快速通过横移换枪等操作，使用备用氧枪继续生产。氧枪系统有一套事故提升装置，不接入电网，由事故电池作为电源驱动事故电机升降，当氧枪系统停电时，可切换到事故电机将氧枪提起，氧枪停车时有抱闸系统实现。由于1台变频器通过切换可以分别驱动1#、2#氧枪,变频器需定义2套电机参数组MDS,通过P578、P579来选择。当变频器和氧枪对应时,B16(DigIn 4)=0选择第一套MDS,采用速度闭环控制;当变频器和氧枪交叉对应时,B16=1选择第二套MDS。通过P590来选择2套BICO参数组。[1] [1] 1.2通信及连锁 氧枪控制驱动系统选用2台6SE70矢量型变频器来分别驱动每套氧枪升降装置电动机。采用2种方法联系控制。一种是硬线控制，就是变频器本身的端子
100t转炉工程给排水施工方案
施工组织设计会签单JL/B/Q7.1 —01
中冶京诚（营口）新建100t 转炉工程给排水管道施工（安装）方案 编制： 审核： 审批： 天津二十冶机装营口中冶京诚项目部 2013年3月
一、编制说明 二、工程概况 三、施工准备工作 四、管道安装施工方法 五、管道试压 六、管道吹扫、冲洗、防腐及保温 七、技术质量保证措施 八、安全保证措施
、编制说明：1、本方案编制依据已到手的图纸及图纸而编制，涉及图纸、图号有：《氧枪阀门站净环给回水管道施工图》181.15A10301B001、《汽化冷却泵房给 排水管道施工图》181.15A10302B001、《钢包车操作室、渣罐车操作室排水管 道施工图》181.15A10206B001、《蓄热器站排污降温池给排水管道施工图》 181.15A10303B001、《车间综合给排水管道施工图》181.15A10301B002。 2、编制中执行的技术标准为： 工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235 —2010 建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923-1988 给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008 工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184-2011 工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ229-1991 本方案结合我单位施工经验综合编制，如有少量修改或补充情况，则以技术交底的形式作为本方案的补充。 二、工程概况及特点1、工程概况 100t 转炉给排水管道工程主要包括氧枪阀门站给回水管道、汽化冷却泵房给排水管道、炼钢车间小房子给排水管道、蓄热器排污降温池给排水管道及车间综合给排水管道。 以上工程中涉及的管道管径DN15 (①21.3*2.75 )?①630*10,有无缝 钢管、焊接钢管及UPV(管，总计2019米。大部分管道直接为炼钢直接提供服务，围绕炼钢框架结构施工，有少量的地埋管及UPVC t属于生活、生产服务类管道。 计划绝对供气为50天。 2、工程特点：
氧枪横移传动装置设计
内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书（毕业论文） 题目： 学生姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师：
摘要 本次毕业设计题目是氧枪横移传动装置，主要研究炼钢转炉中氧枪的升降和横移机构。目前国内吹氧装置换枪多数都不能远距离操作，其中一个主要问题就是横移小车定位不准。现在横移小车的定位无非是采用电气，机械，液压或者它们的组合方式。应用普遍的是行程开关方式，但如把此方式作为唯一或是主要控制手段，是难以达到所要求精度的。所以本课题利用机械优化设计方法，采用更加明确的“二次控制”，即行程开关只用来进行位置的粗定位，再借专用装置来精确定位。这样使横移小车定位更准确，换枪效率更高。 关键词：氧枪；炼钢；转炉
Abstract This graduation project topic is the oxygen lance moves to the transmission device horizontally, mainly studies in the steel-making converter the oxygen lance's fluctuation and the traversing gear construction. At present domestic blows the oxygen attire to replace the gun most not to be able the indirect maintenance, a subject matter is that the localization of the car is not Accurate. Nowadays the methods of localization of the car moving horizontally are nothing but using electricity, machinery, hydraulic pressure or their combination way. What using common is the limiting switch way, but only taking this way as the primary control method, will achieve to the required accuracy difficultly. Therefore this topic uses the method of machinery optimization designing and “second control”which named the limiting switch is only used to Local the position thickly, then uses special Installment to pinpoint again. Like this causes to the localization of the car to be more accurater and the efficiency of trading the lance higher Key words: lance; steelmaking; converter
转炉氧枪系统检修施工方案
260吨转炉氧枪系统检修方案 一、工程概况： 1.1 设备基本结构组成 氧枪系统基本构成有氧枪升降小车、氧枪横移小车、氧枪固定轨道、氧枪本体、氧枪事故提升、氧枪氮气、氧气及冷却水系统组成。 1.2 设备基本参数 1.2.1 氧枪本体参数 1、锥形氧枪外径：直段402 mm，最大直径630mm 2、氧枪长度：～25000mm 3、氧枪喷嘴型式： 5 孔拉瓦尔 4、吹炼氧气压力： 1.2~1.6MPa 5、冷却水流量： 350m3/h 6、冷却水压力： 1.0～1.2MPa 7、冷却水入口温度： 35℃ 8、氧枪喷头设计平均寿命： 400 次 氧枪本体材质： 1、外层钢管材质 20g 无缝钢管 2、中层钢管材质 20g 无缝钢管 3、内层钢管材质不锈钢钢管 4、喷嘴脱氧铜 1.2.2 氧枪升降及横移装置的主要参数 形式迅速交换、壁行式 提升负荷：～25t 升降速度：高速40m/min 低速4m/min 停位精确度：± 10 mm 升降行程：20000mm 驱动电机：200kW（交流变频） 钢丝绳张力传感器用于钢丝绳松弛检测和张力检测
型号：530-20t 最小分度数： 1.7kg 数量 4 个 制动器YWB630-3000-6300HR、WL 1.3 设备功能 一座转炉设两根氧枪，两根氧枪分别安装在各自的升降、横移装置上，互为备用，从操作位置到备用位置的更换用电动横移装置来进行。既容易又迅速，实现氧枪迅速而准确的更换。维护和检修不间断生产。另外，氧枪固定在升降小车上到达规定的为后由位置控制编码器和行程开关通过其横移装自动控制置。氧气在阀门站经压力和流量调节后供给氧枪。两根氧枪共用一套氧气供应系统，通过快速切断阀门进行切换。供氧系统最大氧气流量60480Nm3/h。 1.4 设备检修缺陷 1、氧枪升降小车固定轨道各支撑焊缝检查加固。 2、氧枪升降小车下线检查供氧供水波纹补偿器，升降小车导轮轴承检查并润滑。升降小车滑轮检查并润滑。 3、钢丝绳检查更换。 图1 氧枪升降横移示意图
转炉与氧枪
四．炉型与氧枪的设计计算 4.1炉型的设计计算 4.1.1原始数据 ⑴ 炉子平均出钢量220 t 钢水的收得率91.05% 新炉的金属装入量G =220 t/0.9105=242 T ⑵ 吨钢耗氧量=7.18/91.05×1000×22.4/32=55.20 Nm 3/T 供氧强度3.68m 3/(T·min) 供养时间t =15min ,4.1.2熔池尺寸计算 ⑴熔池的直径 D =K t G / K (1.5~1.75) 取K =1.53 所以D =1.5315/242=6141 mm ⑵熔池深度计算 选用筒球型 熔池深度为 h =V 金属+0.046D 3/0.079D 2=（35.5+0.046×6.1413）/（0.79×6.1412） =1550mm ⑶熔池其他尺寸的确定 炉底球冠的曲率半径R =0.91D =5588 mm 球冠的弓形高度h 1=0.15D =921 mm ⑷ 炉帽尺寸的确定 ① 取炉口直径与炉膛直径之比d/D =0.51 d =0.51×6141=3132 mm ② 取炉帽的倾角为64° ③ 炉帽高度的计算 H 帽=1/2(D-d)tanθ+400=3485 mm H 锥=H 帽-400=3085 mm ④ 炉帽容积计算 V 帽=0.257×3.14×（6.1412+3.1322+6.141×3.132）+0.785×3.1322×0.4 =56.954m 3 ⑸ 出钢口尺寸计算 d 出钢=T 75.163+=22075.163?+=210 mm
取水平倾角为18° 出钢口衬砖外径dST ＝6×210＝1270mm 出钢口长度＝7×210＝1480mm ⑹炉子内型高度的计算 取炉容比V/T =1.0 新炉炉膛有效容积： V =G ×V/T =1.0×220=220 m 3 V 身=V -（V 金+V 帽）=220-（35.5+56.954）=127.513 m 3 炉身高度： H =141 .66.141×4/513.127?π=4.308 m=4038 mm 炉型内高： H =h +H 身+H 帽=1550+4308+3485=9343 mm ⑺炉衬的选择 工作层选用镁碳砖 炉身永久层选115 mm ，工作层选700 mm ，填充层100mm 炉帽永久层选150 mm ，工作层选600 mm 炉底永久层选425 mm ，工作层选600 mm D 壳内=6.141+0.915×2＝7.971m H 壳内=9.343+1.025＝10.368m ⑻炉壳钢板 炉身选75mm ，炉底炉帽选用65 mm H 总=10.368+0.065=10.433m D 壳=7.971+0.075×2=8.121m ⑼炉子高宽比 壳总D H =121 .8433.10=1.28 因为顶底复吹转炉的高宽比一般为1.25~1.45，所以炉子尺寸基本是合理地，能保证炉子的操作正常进行。 4.2低吹喷嘴设计 本次设计采用管式喷嘴结构 一般说来，喷嘴多而直径小些好。生产中喷嘴数量常为2~4个，具体视炉子容量和布置形式而定。本炉喷嘴取4个。 合理的布置应使底吹和顶吹产生的熔
120t转炉氧枪过程控制
120t转炉氧枪过程控制 杨锋，韩继金 (济南钢铁集团总公司自动化部，山东济南 250101) 摘要：介绍了济钢第三炼钢厂120t转炉氧枪的CRT上位计算机操作、PLC逻辑控制及自动升降枪定位吹炼等。实践证明，氧枪过程控制系统的应用，保证了氧枪运行的安全、可靠、稳定、准确，实现了氧枪吹炼过程控制的基础自动化。 关键词：氧枪；过程控制系统；PLC；连锁保护；定位吹炼 中图分类号：TF345.05 文献标识码：B Lance Process Controlling of 120t BOF YANG Feng, HAN Ji-jin (The Automation Department of Jinan Iron and Steel Group, Jinan 250101, China) Abstract：The lance CRT operation, PLC logistic control and automatic orientation control etc is introduced. The application of lance process control system at No.3 steel making plant of Jigang has ensured the running of the lance safely, reliably, steadily and exactly, and has realized the basic automation of lance blowing process controlling. Keywords：lance；process control system；programmable logic controller；blocking protection；location blowing 氧枪是转炉的关键设备之一，由于氧枪系统工艺复杂、操作繁琐、连锁保护多，因此，氧枪运行的安全性、可靠性、稳定性、操作简便及氧枪定位的准确是氧枪冶炼的先决条件。氧枪的控制必须体现上述特点，解决以上问题是氧枪控制的关键。
100t顶底复吹转炉炉型设计说明书
目录 前言 (1) 一、转炉炉型及其选择 (1) 二、炉容比的确定 (3) 三、熔池尺寸的确定 (3) 四、炉帽尺寸的确定 (5) 五、炉身尺寸的确定 (6) 六、出钢口尺寸的确定 (6) 七、炉底喷嘴数量及布置 (7) 八、高径比 (9) 九、炉衬材质选择 (9) 十、炉衬组成及厚度确定 (9) 十一、砖型选择 (12) 十二、炉壳钢板材质与厚度的确定 (14) 十三、校核 (15) 参考文献 (16)
专业班级学号姓名成绩 前言： 转炉是转炉炼钢车间的核心设备。转炉炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收的率、炉龄等经济指标都有直接的影响，其设计是否合理也关系到冶炼工艺能否顺利进行，车间主厂房高度和与转炉配套的其他相关设备的选型。所以，设计一座炉型结构合理，满足工艺要求的转炉是保证车间正常生产的前提，而炉型设计又是整个转炉车间设计的关键。 设计内容：100吨顶底复吹转炉炉型的选择与计算；耐火材料的选择；相关参数的选择与计算。 一、转炉炉型及其选择 转炉有炉帽、炉身、炉底三部分组成。转炉炉型是指由上述三部分组成的炉衬内部空间的几何形状。由于炉帽和炉身的形状没有变化，所以通常按熔池形状将转炉炉型分为筒球形、锥球型和截锥形等三种。炉型的选择往往与转炉的容量有关。
（1）筒球形。熔池由球缺体和圆柱体两部分组成。炉型形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造，被国内外大、中型转炉普遍采用。 （2）锥球型。熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。与相同容量的筒球型比较，锥球型熔池较深，有利于保护炉底。在同样熔池深度的情况下，熔池直径可以比筒球型大，增加了熔池反应面积，有利于去磷、硫。我国中小型转炉普遍采用这种炉型，也用于大型炉。 （3）截锥形。熔池为一个倒截锥体。炉型构造较为简单，平的熔池底较球型底容易砌筑。在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，因此一般不适用于大容量炉，我国30t以下的转炉采用较多。不过由于炉底是平的，便于安装底吹系统，往往被顶底复吹转炉所采用。 顶底复吹转炉炉型图 顶底复吹转炉炉型的基本特征如下： （1）吹炼的平稳和喷溅程度优于顶吹转炉，而不及底吹转炉，故炉子的高宽比略小于顶吹转炉，却大于底吹转炉，即略呈矮胖型。 （2）炉底一般为平底，以便设置喷口，所以熔池常为截锥型。 （3）熔池深度主要取决于底部喷口直径和供气压力，同时兼顾顶吹氧流的穿透
设计一座公称容量为80吨的转炉和氧枪
辽宁科技学院 课程实践报告 课程实践名称：设计一座公称容量为X吨的转炉和氧枪指导教师： 班级：姓名： 2011年7 月12 日
课程设计（论文）任务书题目：设计一座公称容量为80吨的转炉和氧枪系别：冶金工程系 专业：冶金技术班级： 学生姓名：学号： 指导教师（签字）：2011年 6 月 27日 一、课程设计的主要任务与内容 一、氧气转炉设计 1.1氧气顶吹转炉炉型设计 1.2氧气转炉炉衬设计 1.3转炉炉体金属构件设计 二转炉氧枪设计 2.1 氧枪喷头尺寸计算 2. 2氧枪枪身和氧枪水冷系统设计 2.3升降机构与更换装置设计 2.4氧气转炉炼钢车间供氧 二、设计（论文）的基本要求 1、说明书符合规范，要求打印成册。 2、独立按时完成设计任务，遵守纪律。 3、选取参数合理，要有计算过程。 4、制图符合制图规范。
三、推荐参考文献（一般4～6篇，其中外文文献至少1篇） 期刊:[序号] 作者.题名[J].期刊名称.出版年月，卷号（期号）：起止页码。 书籍：[序号] 著者.书写[M].编者.版次（第一版应省略）.出版地：出版者，出版年月：起止页码 论文集：[序号] 著者.题名[C].编者. 论文集名，出版地：出版者，出版年月：起止页码 学位论文：[序号] 作者.题名[D].保存地：保存单位，年份 专利文献：[序号] 专利所有者.专利题名[P].专利国别：专利号，发布日期 国际、国家标准：[序号] 标准代号，标准名称[S].出版地：出版者，出版年月 电子文献：[序号] 作者.电子文献题名[文献类型/载体类型].电子文献的出版或可获得地址，发表或更新日期/引用日期 报纸:［序号］作者.文名[N].报纸名称，出版日期（版次） 四、进度要求 序号时间要求应完成的内容（任务）提要 1 2011年6月27日－2011年6月29日调研、搜集资料 2 2011年6月30日－2011年7月2日论证、开题 3 2011年7月3日－2011年7月5日中期检查 4 2011年7月6日－2011年7月7日提交初稿 5 2011年7月8日－2011年7月10日修改 6 2011年7月11日－2011年7月12日定稿、打印 7 2011年7月13日－2011年7月15日答辩
1#转炉氧枪控制原理
1#转炉氧枪控制原理一来自WINCC画面的控制信号： 画面上的按钮： M250.0，计算机控制，全自动，选择键 M250.1，也即氧枪半自动，选择键 M250.2，选择键 M245.0，自动/手动都置0，显示换枪界面 M250.4，反复选择键 M250.3，反复选择键 M250.5，反复选择键 解除连锁画面显示 M5013.3，反复键 M5013.4，反复键 M5013.5，反复键 M5018.7，反复键 枪位实际值：MW272 MW276：枪位设定， MW278 M249.5，按钮信号 M248.6，按钮信号 ，按钮信号
二程序里面 OB1—〉FC15 氧枪控制 M300.7就地操作箱正在操作或M300.1主操作台在操作-------〉M200.7正在手动按钮操作氧枪 M250.1，也即氧枪半自动下， 氧枪有个下枪条件：M243.0， 氧枪自动提枪条件：M303.1 M200.5：画面手动或自动运行氧枪 M256.0：到变频器1的ON/OFF1运行命令，1=运行，0=停止（斜坡下降） M256.1：到变频器1的ON/OFF2停车命令，1=不停车，0=停车（自由运转） M256.2：到变频器1的ON/OFF3停车命令，1=不停车，0=停车（紧急停止） M256.3 M256.4 M256.5 M256.6：到变频器1的允许 M256.7：到变频器1的故障复位 M257.0
M257.2：到变频器1的PLC控制有效 M257.3：到变频器1的向上命令 M257.4：到变频器1的向下命令 M257.5 M257.6 M257.7 MW258：1#变频器设定速度，高速：W#16#3000，75%速度；低速：W#16#1200，30%速度；点动：W#16#CCC，20%速度。 ================================================================================ M266.0：到变频器2的ON/OFF1运行命令-----------------------------------------------→B3100→P554.1 M266.1：到变频器2的ON/OFF2停车命令，1=不停车，0=停车（自由运转）--→B3101→P557.1 M266.2：到变频器2的ON/OFF3停车命令，1=不停车，0=停车（紧急停止）--→B3102 M266.3-----------------------------------------------------------------------------------------------→B3103 M266.4-----------------------------------------------------------------------------------------------→B3104 M266.5-----------------------------------------------------------------------------------------------→B3105 M266.6：到变频器2的允许--------------------------------------------------------------------→B3106 M266.7：到变频器2的故障复位--------------------------------------------------------------→B3107 M267.0-----------------------------------------------------------------------------------------------→B3108 M267.1-----------------------------------------------------------------------------------------------→B3109 M267.2：到变频器2的PLC控制有效-------------------------------------------------------→B3110 M267.3：到变频器2的向上命令--------------------------------------------------------------→B3111 M267.4：到变频器2的向下命令--------------------------------------------------------------→B3112→P571.1 M267.5-----------------------------------------------------------------------------------------------→B3113→P572.1 M267.6-----------------------------------------------------------------------------------------------→B3114 M267.7-----------------------------------------------------------------------------------------------→B3115 MW268：2#变频器设定速度，高速：W#16#3000，75%速度；低速：W#16#1200，30%速度；点动：W#16#CCC，20%速度。速度设定值发给2#变频器--------------------------------------------------------→K3002--→P443.1 ******************************************************************************************* PIB692/693--→MW252，1#变频器的实际状态信号（来自K32状态字1<--------------P734.1） M252.0: M252.1: M252.2: M252.3: M252.4: M252.5: M252.6: M252.7: M253.0: M253.1: M253.2: M253.3: M253.4: