100吨转炉氧枪系统的自动控制
p自动方式:在组态画面上设置氧枪到达等待位、吹炼位、换枪位的操作按钮,按钮按下后,氧枪在任何位置都将自动到达指定位置,氧枪快、慢速转换、开关氧气阀门均可自动进行,如需要微调枪位,可选择手动方式,选画面或主令调整枪位,调整完后可再选自动。
手动方式:在自动状态出故障时,使用组态画面上的按钮或氧枪主令操作氧枪升降。
2.2 主备枪横移车控制
氧枪横移系统为双小车、双卷扬系统,一套工作,一套备用。在组态画面上,可选择A、B枪。氧枪换枪控制分为手动、自动两种方式。在操作画面上有手、自动选择。在自动换枪时,当氧枪提升到换枪位时,按下自动换枪按钮,氧枪定位销自动打开,到位后,需更换的氧枪横移车自动移向备用位,到位后,备用氧枪横移车自动移向吹炼位,到位后,氧枪定位销自动闭合,实现自动换枪。在自动状态出故障或者现场极限开关故障时,可以使用画面或现场机旁操作箱手动操作氧枪换枪。
2.3 氧枪升降控制
氧枪升降是采用交流电机驱动,变频调速。氧枪升降速度为快速40m/min,慢速4m/min。事故断电时,用保安电源自动提枪到待吹位。
2.3.1 氧枪吹炼（+15.2m以下）自动控制
氧枪接到下枪开始指令后,由等待位（+15.2m）快速下枪,下至开氧点（+12.68m）,当氧枪下降到该点时,氧气快速切断阀打开;进行溅渣护炉操作时氮气快速切断阀打开。下降至变速点（+10.68m）变为低速,直至下降至吹炼点为止。吹炼位,由人工预先按照炉衬侵蚀情况和铁水装入量多少进行人工设定数值。氧枪下降到该点时,就自动停止,进行吹炼操作,在吹炼过程中,可随时修改吹炼位。氧枪接到提枪指令后,快速提枪,提至闭氧点（+10.68m）,当氧枪上升到该点时,氧气切断阀自动关闭停止供氧,溅渣护炉操作时氮气快速切断阀自动关闭停止供氮。当氧枪快速提升到变速点（+14.5m）后,再慢速提升到等待位（+15.2m）,停止上升。+15.2m为等待位,在此位置上,转炉可倾动,进行测温取样等操作。
2.3.2 换枪（+15.2m以上）升降控制
氧枪接到更换上升指令后,由等待位（+15.2m）快速提枪至变速点（+20.2m）,变慢速至换枪位（+25.7m）,氧枪自动更换后,接下枪指令后,由换枪位慢速下降至变速点（+20.2m）,再快速下降至变速点（+15.7m）,慢速下降至等待位（+15.2m）停止下枪。氧枪的升降位置高度与速度图,如下:
2.4 氧枪控制连锁要求
为了使氧枪安全运行,氧枪必须设置连锁条件。
(1)15.2m以下氧枪下降条件:工作枪处于转炉中心线上、转炉炉体在零位、氧枪冷却水压力、流量、温差信号正常、氧枪孔氮封氮气压力大于0.3Mpa、氧气压力大于0.6Mpa、一次除尘系统处于正常状态、汽包水位高于300mm、不处于事故提升状态。(2)氧枪在下列条件中的任一种情况时,就自动提升至等待位:氧枪氧气压力低于0.6Mpa、氧气切断阀因故没打开、氧枪冷却水压力低于0.5Mpa、氧枪冷却水温差高于15℃、氧枪冷却水流量低于160m3/h、进出水流量差高于20m3/h。(3)氧枪张力连锁:在氧枪松绳报警时禁止下枪、紧绳报警时禁止提枪。
(4)为了确保系统的安全性,当系统掉电,恢复后,假如主令不在零位,氧枪不能动作;
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。
教学大纲 一说明 1、教学要求: 本教材根据氧气转炉炼钢生产操作的特点，力求理论联系实际，通俗易懂，使其具有先进性、实用性。 通过本书的学习，使学生掌握氧气转炉炼钢的一些基本知识。 2、教学内容的确定： 根据专业的需求，将全部讲解。 3、教学中应注意的问题： ⑴系统地、全面地、有重点地、难易适中地将本书的内容讲给学生； ⑵学习完每章节后，要通过习题练习、巩固和加强学生所学的内容。进行基础教育的同时，注重培养学生的素质，提高学生独立解决问题的能力； ⑶除了要通过作业了解学生对所学内容的掌握情况外，还要通过考试对学生进行考查与考核。 二教学内容 第一章氧气转炉炼钢用原材料 教学目标：通过本章学习，使学生掌握氧气转炉炼钢用金属材料、非金属材料。教学重点：氧气转炉炼钢用金属材料的性能、造渣材料、氧化剂、冷却剂、增碳剂的性能 教学难点：用金属材料、生产石灰常见的几种石灰煅烧窑 教学内容： 1.1 金属料 1.2非金属料 第二章氧气顶吹转炉炼钢工艺操作 教学目标：通过本章学习，使学生掌握吹炼一炉钢金属成分和炉渣成分的变化规律及吹炼过程的三个阶段、装入制度、供氧制度及主要参数和供 氧操作、氧气流股的运动规律、枪位对吹炼过程的影响、炉渣对炼 钢操作的影响、造渣方法、渣料加入量和加入时间的确定、炉渣的 形成、泡沫渣在炼钢过程中的作用、渣量计算、白云石造渣、转炉
炼钢温度控制及确定、转炉炼钢热量来源、冷却剂的种类及效应和 用量确定、物料平衡、热平衡、终点碳的控制方法和判断及温度判 断、脱氧方法及操作、影响合金吸收率的主要因素、铁合金加入量 计算、吹损与喷溅、操作事故与处理、开新炉前的准备工作及炉衬 烧结过程、烘炉法、出刚挡渣技术、某些钢种生产。熟悉钢与铁的 区别。 教学重点：吹炼一炉钢金属成分和炉渣成分的变化规律及锤炼过程的三个阶段、装入制度、喷嘴的类型和作用、氧气流股的运动规律、枪位对 吹炼过程的影响、供氧制度的主要参数和供氧操作、炉渣对炼钢操 作的影响、造渣方法、渣料加入量和加入时间的确定、成渣过程、 加速石灰熔化的途径、泡沫渣形成的基本因素、吹炼过程中泡沫渣 的控制、渣量计算、白云石造渣的目的、确定白云石的加入量、转 炉炼钢出钢温度的确定及过程温度和终点温度的控制、转炉炼钢热 量来源、冷却剂的种类及效应和用量确定、物料平衡、热平衡、终 点碳的控制方法和判断及温度判断、高拉补吹法、结晶定碳法、耗 氧量和供氧时间作参考、脱氧方法及操作、影响合金吸收率的主要 因素、铁合金加入量计算、吹损及其组成和喷溅及其控制与预防、 事故产生的原因和处理方法、炉衬烧结过程、烘炉法、出刚挡渣的 目的和方法、挡渣球法挡渣操作、碳素钢、16Mn、硬线钢、H08、 硅钢生产 教学难点：金属和炉渣的成分变化规律、喷嘴的类型与作用、流股的运动规律、供氧操作、渣料加入量和加入时间的确定、成渣过程、吹炼过程中 泡沫渣的控制、渣量计算、确定白云石的加入量、出钢温度确定、 过程和终点温度确定、冷却剂用量确定、热平衡和物料平衡计算、 终点碳和温度的判断、脱氧操作、铁合金加入量计算、吹损的组成、 常见事故的处理方法、挡渣球法挡渣操作、碳素钢、16Mn、硬线钢、 H08、硅钢生产 教学内容： 2.1一炉钢的吹炼过程 2.2装入制度 2.3供氧制度 2.4造渣制度 2.5温度制度 2.6终点控制 2.7脱氧合金化
氧气顶吹转炉炼钢终点碳控制的方法 终点碳控制的方法有三种，即一次拉碳法、增碳法和高拉补吹法。 一次拉碳法 按出钢要求的终点碳和终点温度进行吹炼，当达到要求时提枪。 这种方法要求终点碳和温度同时到达目标，否则需补吹或增碳。一次拉碳法要求操作技术水平高，其优点颇多，归纳如下： (1) 终点渣TFe含量低，钢水收得率高，对炉衬侵蚀量小。 (2) 钢水中有害气体少，不加增碳剂，钢水洁净。 (3) 余锰高，合金消耗少。 (4) 氧耗量小，节约增碳剂。 增碳法 是指吹炼平均含碳量≥0.08%的钢种，均吹炼到ω[C]＝0.05％～0.06％提枪，按钢种规范要求加入增碳剂。增碳法所用碳粉要求纯度高，硫和灰分要很低，否则会玷污钢水。 采用这种方法的优点如下： (1）终点容易命中，比“拉碳法”省去中途倒渣、取样、校正成分及温度的补吹时间，因而生产率较高； (2）吹炼结束时炉渣Σ（FeO）含量高，化渣好，去磷率高，吹炼过程的造渣操作可以简化，有利于减少喷溅、提高供氧强度和稳定吹炼工艺； (3）热量收入较多，可以增加废钢用量。 采用“增碳法”时应严格保证增碳剂质量，推荐采用C＞95％、粒度≤10毫米的沥青焦。增碳量超过0.05％时，应经过吹Ar等处理。 高拉补吹法 当冶炼中、高碳钢钢种时，终点按钢种规格稍高一些进行拉碳，待测温、取样后按分析结果与规格的差值决定补吹时间。 由于在中、高碳(ω[c]>0.40％)钢种的碳含量范围内，脱碳速度较快，火焰没有明显变化，从火花上也不易判断，终点人工一次拉碳很难准确判断，所以采用高拉补吹的办法。用高拉补吹法冶炼中、高碳钢时，根据火焰和火花的特征，参考供氧时间及氧耗量，按所炼钢种碳规格要求稍高一些来拉碳，使用结晶定碳和钢样化学分析，再按这一碳含量范围内的脱碳速度补吹一段时间，以达到要求。高拉补吹方法只适用于中、高碳钢的吹炼。根据某厂30 t 转炉吹炼的经验数据，补吹时的脱碳速度一般为0.005％/s。当生产条件变化时，其数据也有变化。
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 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 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。
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
转炉吹氧相关计算 一、120t转炉熔池深度的计算：（以1#转炉为例） 1、熔池体积： V池=G/式中，G－公称容量，取125t； －钢水密度，取7.8t/m3。 V池=G/=125/7.8=16.03 m3 2、熔池深度h： 根据测厚仪测出1#转炉的熔池直径D=6570mm， 熔池体积V池和熔池直径D及熔池深度h有如下关系： V池=0.665hD2-0.033D3 所以 h=池= =884mm 二、氧枪氧气射流冲击深度L的计算： 通常冲击深度L与熔池深度h之比选取L/h≈0.4~0.6为宜。操作实际证明，当L/h＜0.3时，即冲击深度过浅，则脱碳速度和氧的利用率会大大降低，还会导致出现终点成分及温度不均匀的现象；当L/h
＞0.7时，即冲击深度过深，有可能损害炉底并喷溅严重。 1、枪位不变H0（基本枪位1.6m），选取1#转炉氧气压力0.43Mpa，0.60Mpa，计算冲击深度L。 当氧压p0=0.43Mpa时，氧气流量Q=13868m3/h，根据冲击深度L 的经验公式： L=34×p0×D喉/+3.8 式中，D喉—氧枪喷头喉口直径，取35.6mm； P0－氧气喷嘴压力，取0.43Mpa； H0—枪位，取基本枪位160cm； 则L=34×0.43×35.6/＋3.8 =44.95cm 对于五孔喷头取修正系数0.85，则修正后的冲击深度 L=44.95×0.85=38.20cm，冲击深度L与熔池深度h的笔直L修 /h=382/884=0.43。 当氧气压力位0.6Mpa时，氧气流量Q=19085 m3/h
冲深度L=34×0.6×35.6/＋3.8=61.21cm，修正后的冲击深度为61.21×0.85=52.03cm，冲击深度L与熔池深度h的比值L修/h=0.59。 2、氧气流量不变，即控制在14000m3/h，枪位变。当枪位H0=1.2m 时，冲击深度L=34×0.43×35.6/+3.8=51.31cm，修正后冲击深度为51.31×0.85=43.62cm。冲击深度L与熔池深度h的比值L修/h=0.49。当枪位H0=1.0m时，冲击深度L=34×0.43×35.6/+3.8=55.85cm，修正之后的冲击深度L修=55.85×0.85=47.47cm，冲击深度与熔池深度的比值L修/h=47.47/88.4=0.54。 综上所述，由于炼钢转炉使用干法除尘，需要控制氧气流量14000 m3/h，枪位在1.2~1.6m之间。
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
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 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
11月份钢铁总厂转炉试题 认知部分每题0.5分，共计55分。 一、填空题 1．吹炼前期调节和控制枪位的原则是：早化渣、化好渣，以利最大限度的去( 磷)。2．转炉吹炼过程化渣三个必要因素是温度、氧化亚铁和（搅拌）； 3．炉渣返干的根本原因是碳氧反应激烈，渣中( FeO )大量减少。 4．氧枪由三层同心钢管组成，内管道是( 氧气)通道，内层管与中层管之间是冷却水的( 进)水通道，中层管与外层管之间是冷却水的( 出)水通道。 5．炉衬的破损原因主要有高温热流的作用、（急冷急热）的作用、(机械冲击)的作用、化学侵蚀等几方面作用。 6．转炉冶炼终点降枪的主要目的是均匀钢水温度和( 成份)。 7．影响转炉终渣耐火度的主要因素是( MgO )、TFe和碱度（CaO/SiO2）. 8．钢水温度过高，气体在钢中的( 溶解度)就过大，对钢质危害的影响也越大。 9．以( CaO )、( MgO )为主要成分的耐火材料是碱性耐火材料。 10．在溅渣护炉工艺中，为使溅渣层有足够的耐火度，主要措施是调整渣中的( MgO )含量。11．转炉设计的科学依据是（物质不灭，能量守恒）定律 12．单位时间内每吨金属的供氧量称为(供氧强度)，其常用单位为(标米3/吨.分)。 13．一般情况下，脱磷主要在冶炼(前期)进行 14．磷的氧化是放热反应，因而( 低温)有利于脱磷。 15．向钢中加入一种或几种合金元素，使其达到成品钢成份要求的操作称为( 合金化) 16．对优质碳素钢，要求磷的含量控制在( 0.035% )%以下 17．喷溅产生原因是产生爆发性的(碳氧)反应和一氧化碳气体排出受阻。 18．脱磷的热力学条件是高碱度、(高氧化铁)及适当低温。 19．为了向连铸提供合格钢水，炼钢要严格控制钢水成份，特别是钢中( 硫)、(磷)和(气体及非金属夹杂物)一定要尽可能控制到最底水平，以提高钢水的清洁度。 20．溢流文氏管属于(粗除尘)；可调喉口文氏管属于(精除尘)。 21．含碳量小于( 2%)的铁碳合金称为钢，大于该含量的铁碳合金称为铁。 22．转炉炉体倾动角度要求能正反两个方向做( 360 )度的转动。 23．转炉炼钢中产生的喷溅可分为(爆发性喷溅)、(泡沫渣喷溅)、(返干性金属喷溅)。24．钢水中的磷是一种有害元素，它可使钢产生(冷脆)。 25．影响钢水流动性的主要因素是(温度)、(成分)和(钢中夹杂物)。 26．在一定条件下，钢水温度越高，则钢中余锰越(高) 27．根据Fe-C相图划分，碳含量在(0.0218%～2.11%)之间的铁碳合金为钢。 28．转炉氧枪的喷头多为(拉瓦尔) 型多孔喷头。 29．影响合金收得率的因素有：出钢温度、(钢水中含氧量)、出钢口情况、炉渣进入钢包的量、合金粒度、合金投入顺序。 30．转炉熔池的搅拌有利于提高冶炼的动力学条件，就其来源主要有(C-O反应)产生大量的CO气泡在上浮过程中对熔池的搅拌，另外是(外部吹入的气体搅拌)。 31．夹杂是指在冶炼和浇注凝固过程中产生或混入钢液的（非金属）相。 32．随着温度升高，溅渣层中的低熔点相先行熔化，并缓慢从溅渣层中分离流出，该现象称为(分熔现象)。 33、氩气是一种惰性气体，通常是将氩气通过钢包底部的多孔透气塞不断地吹入钢液中，形成大量的小氩气泡，对于钢液中的有害气体[H]、[N]和脱氧产物CO来说，相当于无数个小
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：
学号：201230090 河北联合大学成人教育 毕业设计说明书 论文题目：120转炉炼钢设计 学院：河北联合大学继续教育学院 专业：大专 班级：12冶金 姓名：张强
指导教师：刘增勋 2014 年11 月20 日 目录 目录 (1) 序言 (2) 120T 转炉炉型设计 (2) 1.设计步骤 (2) 2.炉型设计与计算 (2) 3.炉衬简介 (5) 120T 转炉氧枪喷头设计 (7) 1.原始数据 (7) 2.计算氧流量 (7) 3.选用喷孔参数 (7) 4.设计工况氧压 (7) 5.设计炉喉直径 (8) 6.计算 (8) 7.计算扩张段长度 (8) 8.收缩段长度 (8) 9.装配图 (8) 120T 转炉氧枪枪身设计 (9) 1.原始数据 (9) 2.中心氧管管径的确定 (9) 3.中层套管管径的确定 (10) 4.外层套管管径的确定 (10) 5.中层套管下沿至喷头面间隙的计算 (10) 6.氧枪总长度和行程确定 (11) 7.氧枪热平衡计算 (11) 8.氧枪冷却水阻力计算 (11) 结束语 (13) 参考文献 (14)
致谢 (15) 序言 现在钢铁联合企业包括炼铁，炼钢，轧钢三大主要生产厂。炼钢厂则起着承上启下的作用，它既是高炉所生产铁水的用户，又是供给轧钢厂坯料的基地，炼钢车间的生产正常与否，对整个钢铁联合企业有着重大影响。目前，氧气转炉炼钢设备的大型化，生产的连续化和高速化，达到了很高的生产率，这就需要足够的设备来共同完成，而这些设备的布置和车间内各种物料的运输流程必须合理，才能够使生产顺利进行。 转炉是炼钢车间的核心设备，设计一座炉型合理满足工艺需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设计的关键。 120T 转炉炉型设计 1. 设计步骤 1.1 列出原始条件：公称容量，铁水条件。废钢比，氧枪类型以及吹氧时间等。 1.2 根据条件选炉型 1.3 确定炉容比 1.4 计算熔池直径，熔池深度等尺寸 1.5 计算炉帽尺寸 1.6 计算炉身尺寸 1.7 计算出钢口尺寸 1.8 确定炉衬厚度 1.9 确定炉壳厚度 1.10 校核 H/D 1.11 绘制炉型图 2. 炉型设计与计算 2.1 本次设计任务：设计 120T 转炉炉型
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
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 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。