转炉系统设备
1 转炉的公称吨位怎样表示，我国顶吹转炉的最大公称吨位是多少?
转炉的公称吨位又称公称容量，是用炉役炉平均出钢量来量度。例如120t 转炉，即炉役炉平均出钢量为120t；300t转炉，炉役炉平均出钢量是300t。用炉役炉平均出钢量表示公称吨位，既不受装入炉料中铁水比例的限制，也不受浇铸方法的影响。根据转炉的炉出钢量，可以计算出相应的装入量。
出钢量=装入量/金属消耗系数 (11-1)
装入量=出钢量×金属消耗系数 (11-2)
金属消耗系数为吹炼1t钢所消耗钢铁料的数量，由于原材料及操作条件的不同，金属消耗系数也不一样。
顶吹转炉公称吨位在lOOt以下的为小型转炉，公称吨位在200t以上的为大型转炉，100～200t的为中型转炉。目前我国转炉最大公称吨位是300t。不同吨位转炉的冶炼周期和吹氧时间推荐值见表11-1。
转炉公称吨位/t＜3030-100＞100
冶炼周期/min28-3222-3838-45
吹氧时间/min12-1614-1715-18
2 什么是转炉炉型，选择转炉炉型的依据有哪些?
转炉炉型指砌砖后转炉的内型的几何形状。选择转炉炉型应考虑以下因素： (1)有利于炼钢过程物理化学反应的进行；有利于炉液、炉气运动；有利于熔池的均匀搅拌。
(2)喷溅要小，金属消耗要少。
(3)炉壳容易加工制造；炉衬砖易于砌筑；维护方便，炉衬使用寿命长。
(4)有利于改善劳动条件和提高转炉的作业率。
3 转炉炉型有哪几种，各有什么特点?
已投产的顶吹转炉炉型有筒球型和锥球型两种。推荐采用锥球型。转炉炉型如图11-1所示。
图11-1 顶吹转炉炉型示意图
a一筒球型；b—锥球型
(1)筒球型。熔池由圆筒体与球缺体组合而成，如图11-1a所示。它的特点是炉型简单，炉壳加工容易，内衬砌筑方便，有利炉内反应的进行。如攀钢120t 转炉，太钢50t转炉等，都是筒球型的炉型。
(2)锥球型。熔池由倒圆锥台体与球缺体组合而成，如图11-1b所示。锥球型熔池更适合于炉液的运动，利于物理化学反应的进行，在熔池深度相同的情况下，若底部尺寸适当，熔池直径比筒球型相应大些，因而增加了反应面积，有利于脱除P、S。如宝钢300t转炉，首钢210t转炉就是这种炉型。
4 转炉的主要参数有哪些?
转炉的主要参数有：
(1)转炉的公称吨位。这在前面11-1题中已有阐述。
(2)炉容比。又称容积系数，即转炉砌砖后的工作容积(又称有效容积)与公称吨位之比，可用符号V/T表示，单位是m3/t。炉容比是表明每公称吨位钢所需要的冶炼空间。原料中铁水比例多，或铁水中Si、P含量高，或者冷却剂以铁矿石(或氧化铁皮)为主，炉容比应选择大些。炉容比一般在0.85～1.0的范围，为减少喷溅，炉容比最好在0.90以上。
(3)高宽比。转炉总高与炉壳外径之比，用H
总/D
壳
表示。高宽比过大，转炉
炉体细长，导致厂房高度及相关设备高度增高，因而基建投资费用和设备费用也相应增多；高宽比过小，转炉是矮胖型，喷溅物易于从炉口喷出，热量、金属损失较大，同时也恶化了操作人员的劳动环境。所以，高宽比也是衡量转炉设计是否合理，各参数选择是否恰当的一个标志。一般高宽比在1.35～1.65的范围内选择。
5 转炉为什么采用水冷炉口，怎样维护炉帽?
吹炼过程中，高温炉气以一定速度冲出炉口，同时还带出喷溅物粘附于炉口，很难清理；在加废钢、兑铁水时，炉口还要受到冲撞和高温冲刷；因此炉口部位的耐火衬砖极易损坏，发生炉口变形，与炉衬砖寿命不能同步，又不便维护修理。所以在炉口装有水冷构件，以减缓炉El损坏变形，使其能与炉衬砖寿命同步。
炉帽上设有出钢口，它经常受高温炉气和喷溅物的直接热作用。为了保护炉帽减小变形，在炉帽外壳钢板上焊有环形伞状挡渣板，可以避免喷溅物直接粘附在炉帽外壳钢板上，同时对炉体和托圈也起到了保护作用。还可用环形冷却水管冷却炉帽。
6 转炉炉体由哪几部分组成，炉底的结构有哪两种形式?各有什么特点，炉壳采用什么材料制作?
转炉炉体是由炉帽、炉身、炉底3部分组成。其中炉底结构有两种类型，即固定式死炉底和可拆卸式活炉底。固定式炉底的转炉，其炉壳是一个整体，修砌炉衬时，从炉口进入炉内工作，称为上修法。可拆卸炉底的转炉，炉帽与炉身的外壳是一个整体，炉底与炉身用螺栓固定；修炉时首先拆下炉底，炉身内衬与炉底分别进行拆、砌，然后将修砌好的炉底运来安装；修炉时是从炉身下部进入炉内，因此也称下修法。
吹炼过程中，转炉炉壳始终处在高温下工作，制作炉壳的钢板不仅要承受耐火材料、金属液、熔渣液的全部重量；倾动时要承受扭转力矩的作用，还要适应
高温频繁作业的特点。为此要求炉壳在高温下不变形，在热应力作用下不破裂，具有足够的强度和刚度。采用优质低合金钢容器钢板制作。炉壳钢板厚度可根据转炉的公称吨位，并参考已投产相应转炉的数据及国家钢板标准选用。
7 转炉的托圈与耳轴的作用是什么，其结构是怎样的，各用什么材料制作?
托圈与耳轴是支撑转炉炉体和传递倾动力矩的构件。托圈断面为矩形箱体结构，在中间焊有垂直筋板以增加其刚度，托圈内通水冷却，可降低热应力。其材质可用优质Q345钢板焊接成型，或用铸钢成型。为了制造加工、运输的方便，大型转炉的托圈可分段制造后再组装成一体。图11-4是剖分成4段加工的托圈示意图。
另外还有一种托圈是半圆形开口式结构，称为马蹄形托圈，如图11-5所示。这种托圈，转炉炉体可以整体移出，易地拆炉修砌，能实现一吹一的吹炼模式。
图11-5 马蹄形托圈
1—倾动用机械；2一轴承；3一支撑伸出轴；
4一托圈；5一转炉炉体
耳轴必须具有足够的强度和刚度，可用40Cr合金钢锻造加工制造。耳轴受热会产生轴向伸长和翘起变形，因此为适应耳轴伸长的位移，有一侧耳轴的轴承选用轴向游动的，其轴承支座为铰链连接结构；通常将驱动侧耳轴的轴承选用轴向固定的，而另一侧耳轴的轴承选用轴向游动的。耳轴也可通水冷却。
8 转炉托圈与炉身的连接固定装置有哪些种，其结构是怎样的?
托圈与炉身连接固定装置的形式有三点球面支撑装置、悬挂式装置、夹持器连接装置、薄片钢带连接装置等。新建大型转炉多采用三点球面支撑装置。
(1)三点球面支撑装置。三个支撑点的位置是：一个在出钢口对侧托圈的中心线上，其余两个与其呈120°角位置；每一个支撑点都由焊接在托圈上的水平销轴座、水平销、活节螺栓、两组凹凸球面垫圈以及固紧螺母组成，如图11-6所示。
图11-6 托圈与炉身三点球面支撑装置
l一活节螺栓；2一上球面垫圈组；3一炉体
连接支撑法兰；4一下球面垫圈组；5一水平
销轴；6一托圈；7一炉壳
(2)悬挂支撑盘的连接装置结构如图11-7所示。它是三点支撑连接，位于两个耳轴部位支撑点是基本承重支点；在出钢口对侧托圈底面与炉壳相连接的支点8，是一个倾动支撑点，传递倾动载荷称为倾动支座。与倾动支座对称的位置上有导向定位装置7。
图11-7 托圈与炉身悬挂式连接装置示意图
l一炉壳；2一星形筋条；3一托圈；4一耳轴；5一支撑盘；
6一托环：7一导向装置；8—倾动支撑装置
在耳轴部位的炉壳上焊有星形筋条2，其中心有托环6，支撑盘5装在托环内，它们不同心，有约l0mm的间隙，不管转炉倾动在任一位置，支撑盘与托环顶面线接触支撑，始终沿托环内滚动。其特点是倾动平稳，无冲击，炉壳膨胀不受约束。
(3)夹持器连接装置结构如图11-8所示。在托圈的上、下装有卡板，每个卡板就是一个支撑点。其数目有4、6、8、10不等，在托圈上的分布也不同。
(4)薄片钢带连接装置结构如图11-9所示。在两侧耳轴的下面各装有5
组薄钢带，每组钢带均由多层薄钢片组成，钢带的下端固定在炉壳上，其上端固定在托圈的底面。在耳轴处托圈上部装有一个绞结连杆结构，它是辅助支撑装置。当炉体直立时，10组多层薄钢带像个“托笼”一样，支撑炉体全部重量；炉体倾动时，由离耳轴轴线最远的钢带传递扭矩；炉体倒置时，炉体的重量由钢带压缩变形与托圈的辅助支撑装置来平衡。
9 对转炉的倾动速度和倾动角度有哪些要求?
转炉的倾动机械是处于高温、多尘的环境下工作，其特点是倾动力矩大、速比高、启动和制动频繁、承受较大的动载荷，因此对转炉的倾动机械提出以下要求：
(1)炉体能正、反倾动360°，平稳而又准确地停在任一倾角位置上，以满足兑铁水、加废钢、取样、测温、出钢、倒渣、喷补炉等工艺操作的要求；并与氧枪、副枪、炉下钢包车、烟罩等设备有连锁装置。
(2)根据转炉工艺操作的要求，转炉的倾动速度为无级调速，以满足各项操作的需要。在出钢、倒渣、人工取样时，转炉要平稳缓慢的倾动，以免钢渣猛烈晃动，甚至喷出炉口；当空炉，或从水平位置竖起时，转炉均可采用较高的倾动速度，以减少辅助时间；当接近预定位置时采用低速运行，以便转炉定位准确，操作灵活。
(3)安全可靠。当发生故障时，应备有继续工作的能力，坚持到本炉钢冶炼结束。
(4)由于托圈翘曲变形而引起耳轴轴线发生一定程度的偏斜，此时各齿轮副仍能保持正常啮合。
(5)倾动机械结构应紧凑、占地面积少、投资省、效率高、维修方便等。
转炉倾动速度在0.15～1.5r/min。
10 转炉倾动机械由哪几部分组成，目前转炉使用的倾动机械有哪几类?
转炉的倾动机械主要由驱动电动机、制动器、一级减速器和末级减速器组成，末级减速器的大齿轮装套在转炉驱动侧耳轴上。减速器可选用蜗轮副减速器、或正齿轮减速器、或行星减速器等。就其传动机械安装的位置，可分为落地式倾动机械、全悬挂式倾动机械。就其驱动动力除用电力驱动外还可用液压驱动。目前以采用电力驱动为主。
11 什么是落地式倾动机械、全悬挂式倾动机械，全悬挂式倾动机械结构是怎样的，有哪些特点?
(1)落地式倾动机械。除了装套在耳轴上的末级减速器的大齿轮外，电动机、制动器和所有的传动部件全部安装在高台或地面的地基上。
(2)全悬挂倾动机械。二次减速器的大齿轮装套在转炉的耳轴上，电动机5、制动器4、一级减速器3都装在悬挂在耳轴的大齿轮箱体2上。全悬挂倾动机械装有抗扭力装置，可防止箱体转动，并起缓震作用。全悬挂倾动机械的结构如图11-10所示。
图11-10 全悬挂倾动机械
1一转炉；2一大齿轮箱；3一减速器；4一联轴器；
5一电动机；6一连杆；7一缓震抗扭轴
全悬挂倾动机械是多点啮合，从而消除了由于齿轮位移而引起的啮合不良现象。并具有结构紧凑、质量轻、占地面积小、运转安全可靠、工作性能好等特点。
12 转炉用铁水的供应方式有哪几种，各有什么特点?
向转炉供应铁水的方式有混铁炉供应、鱼雷罐车(混铁车)供应及铁水罐直接热装等。目前采用较多的方式是混铁炉、鱼雷罐车供应。
混铁炉供应工艺流程是：高炉→铁水罐车→混铁炉→铁水包→称量→兑入转炉。
混铁炉可协调高炉与转炉的生产周期不一的问题；能起到均匀铁水成分与温度，稳定转炉冶炼的作用。为此设有混铁炉专用设备，并占用一定的作业面积，所以投资费用较高。
鱼雷罐车又称混铁车，其供应铁水的工艺流程是：高炉→鱼雷罐车→铁水包→称量→兑入转炉。
鱼雷罐车在铁水运输过程中热量损失少，能够满足转炉生产周期短、铁水需用量大、兑铁频繁及时等特点，并省去了混铁炉设备等费用。
鱼雷罐车供应铁水方式适用于大型、高速、高效、现代化钢铁企业的生产。
13 转炉用散状材料的供应特点是什么，其供应方式是怎样的?
转炉用散状材料有造渣材料、调渣剂和部分冷却剂，如石灰、萤石、铁矿石、白云石等。转炉用散状材料供应特点是：种类多、批量小、批数多，因此要求供料迅速、及时、准确、连续，设备可靠，所以都采用全胶带输送机供料，也称全皮带供料系统。图11-11为全胶带供料系统示意图。全胶带上料系统占地面积大，投资费用高。
贮存外来材料用地下料仓，材料的提升输送与分配用胶带输送机。其送料系统作业流程为：原料间地下料仓→1号胶带输送机→胶带称量机→2号胶带输送机→3号胶带输送机→卸料小车→炉顶料仓→称量料斗→切断阀→密封阀→中
间料斗→切断阀→密封阀→溜槽→转炉。
14 转炉用合金料的供应方式是怎样的?
随着冶炼优质钢和合金钢比例的提高，所用铁合金的种类增多，用量也大，铁合金供应方式要适应生产的需要。铁合金的供料方式为车间外部供料和车间内部供料。
车间外部供料目前一般可由火车或汽车送至地下料仓或车间内。车间内部供料方式有：
(1)高位料仓供料。通过胶带输送机送至高位料仓，经称量、溜槽，加到钢包或转炉内。
(2)平台料仓供料。在操作平台设置料仓，由胶带输送机或吊车将铁合金送入料仓暂存，需用时称量经溜槽加人钢包。
(3)高位料仓与平台料仓相结合的供料。铁合金由高位料仓、平台料仓、称量、溜槽加入钢包中。
大型转炉采用第1种方式供应铁合金者居多。
15 转炉用氧气的制取原理是怎样的?
顶吹转炉炼钢用氧气是从空气中提取的。空气中含有Φ0
2=20.9％、ΦN
2
=78％
及1％的稀有气体，其成分为氩气、氖气、氦气等。以空气作为原料提取工业用氧气，成本最低，同时还可以得到大量的氮气及稀有气体氩气、氖气、氦气等副产品。在0.1MPa下的氧气和氮气的物理特性列于表11-3。
项目空气氧气氮气
密度/kg·m-3 1.293 1.429 1.2506
沸点/℃-193-183-195.8
熔点/℃-218-209.86
从表11—3中可以看出，氮气与氧气的沸点不同，可以创造条件首先使空气液化，而后减压、升温蒸馏，由于液态氮的沸点较低，故氮气先蒸发逸出。剩下
的液态空气中氧浓度相应升高，富氧的液态空气再次蒸发，氮气成分继续逸出，最后得到纯度较高的液态工业氧，汽化后的氧气纯度不小于99.6％。
16 氧枪的构造是怎样的?
氧枪又称喷枪、吹氧管等，是转炉吹炼供氧的关键性部件，它是由喷头、枪身和枪尾组成，如图11-12所示。
图11-12 氧枪结构示意图
l一吊环；2一内层管；3一中层管；4一上卡板；
5一外层管；6一下卡板；7一喷头
枪身是由三层同心圆钢管组成，内管是氧气的通道，内管与中层管之间是冷却水的进水通道，而中层管与外层管之间是冷却水的出水通道。为防止中层管的摆动，在其管壁上每隔一定距离焊有定位块。枪尾部分有氧枪把持器，氧气通人管接头，冷却水的进、出水管接头，吊环等。目前使用氧枪的喷头多为拉瓦尔型多孔喷头。
17 转炉用氧气喷头的作用是什么，其结构形式是怎样的?
压力为0.8～1.2MPa的高压氧气，通过喷头后会形成超音速氧射流，所以氧枪的喷头就是一个能量转换器，是将压力能转换成动能的能量转换器。拉瓦尔型喷头可最大限度地使压力能转换成动能。
拉瓦尔型喷头的结构是由收缩段、喉口、扩张段构成。多孔喷头是由多个拉瓦尔喷孔所组成。喷头是用紫铜锻造加工而成，也可铸造成型。为了加工制造的
方便，也可以将喷头分割成若干块，分别加工后再焊接组合成一体，图4-4是组合式的水内冷五孔拉瓦尔喷头。多孔拉瓦尔型喷头其喷孔有三孔、四孔、五孔等。小型转炉用三孔喷头者多；中型转炉使用三孔或四孔喷头者多；大型转炉多采用五孔喷头，或更多孔喷头。
18 氧气喷头的主要参数有哪些?
拉瓦尔喷头的主要参数有喉口直径、出口直径、扩张段长度、扩张段角度，入口直径、多孔喷头的小孔与喷头中心线的夹角等。
19 转炉吹炼过程中氧枪有哪些控制点?
根据需要转炉在吹炼过程中氧枪处于不同的位置。图11-14为转炉各操作点的位置。
氧枪各操作点的确定原则：
(1)最低点。是氧枪的最低极限位置，取决于转炉公称吨位。喷头端面距炉液面高度为300～400mm，大型转炉取上限；小型转炉取下限。
(2)吹炼点。此点是转炉进入正常吹炼时氧枪的最低位置，也称吹氧点。主要与转炉公称吨位、喷头类型、氧压等因素有关。一般依据生产实践经验确定。 (3)氧气关闭点。此点低于开氧点位置，氧枪提升至此点氧气自动关闭。过迟地关氧会对炉帽造成过分的损坏；倘若氧气流人烟罩，还会引起不良后果；过早地关氧会造成喷头灌渣。
(4)变速点。氧枪提升或下降至此点，自动改变运行速度。此点位置的确定，主要是在保证生产安全的前提下缩短氧枪在提升与下降过程的辅助时间。
可以在氧枪变速点同一位置设置氧气开氧点。氧枪降至此点氧气自动打开。过早地开氧不仅造成氧气的浪费，对炉衬也有损坏；过迟地开氧，也容易造成喷头灌渣。
(5)等候点。等候点在转炉炉口以上，此点的位置应以不影响转炉的倾动为准，过高会增加氧枪升降的辅助时间。
(6)最高点。指生产时氧枪的最高极限位置，应高于烟罩氧枪插入孔的上缘，以便烟罩检修和处理氧枪粘钢。
(7)换枪点。更换氧枪的位置，它高于氧枪最高点的位置。
20 转炉对氧枪的升降机构和更换装置有什么要求?
在吹炼过程中氧枪需要多次升降调整枪位，对氧枪的升降机械和更换装置提出如下要求：
(1)应具有合适的升降速度，并可变速。氧枪升降速度快速为26～40m/min，慢速为5～17m/min。
(2)应保证氧枪升降平稳，控制灵活，操作安全，结构简单，便于维护。
(3)能快速更换氧枪。
(4)为保证安全生产氧枪有相应的连锁装置，如转炉不在垂直位置(允许误差±2°)，氧枪不能下降；氧枪降至炉口以内，转炉不能倾动。氧枪下降至氧气开氧点时，氧气阀自动打开，同时转为慢速运行；氧枪提升至此点时自动转为快速运行；氧枪升至关氧点时,氢气阀自动关闭,同时由慢速转为快速运行。当供氧氧压或冷却水的水压低于规定值，或冷却水的水温高于规定值时，氧枪自动提升并报警。副枪与氧枪也应有相应的连锁装置等。
应备有气动马达或蓄电池，当车间临时突然停电，可通过气动马达或蓄电池动力将氧枪提出炉口以上以确保安全。
21 氧枪升降机构的传动是怎样的?
氧枪的垂直升降机构如图11-15和图11-16所示。
图11-15为氧枪升降装置示意图，电动机通过减速器带动卷筒，经导向滑轮升降小车升降，氧枪固定在升降小车上随之而升降。卷筒的出轴端装有编码器(脉冲发生器)或自整角机，以显示氧枪的升降位置。电动机可用直流电机，或交流电机。直流电机用可控硅调速，交流电机用变频器调速。当车间停电时，由氮气马达慢速将氧枪提出炉口。
图11-15 氧枪升降机构
1一电动机；2一带联轴节的液压制动器；
3一减速器；4一摩擦片离合器；
5一氮气马达：6一联轴节；7一卷扬装置；8一编码器；
9、11一滑轮组；10一钢绳断裂报警器；12一氧枪
图11-16 氧枪重砣升降机构
1一氧枪；2一升降小车；3一导轨；4、10一钢绳；
5、6、7、8一滑轮；9一平衡重砣；11一卷筒
也有的小型转炉氧枪升降机构的传动机构如图11-16所示。氧枪1固定在氧枪小车2上，氧枪小车可沿槽钢制成的轨道3上下移动，通过钢绳4将氧枪小车与平衡重砣9连接起来。当卷筒11提升平衡重砣时，氧枪及氧枪小车由于自重而下降；当放下平衡重砣时，用平衡重砣的重量将氧枪及氧枪小车提起。平衡重砣的重量比氧枪、氧枪小车、冷却水、胶皮软管等总重量还要重20％～30％，即过平衡系数为1.2～1.3。还设有氧枪行程指示卷筒，通过钢绳带动指示灯上下移动，以表明氧枪的具体位置。
电机后面设有制动器与气缸装置，吹炼过程突然停电，通过气缸活塞杆顶开制动器，电机处于自由状态，平衡重砣下降将氧枪提出转炉炉口。
22 怎样更换氧枪?
为了快速更换氧枪，设有氧枪更换装置。两台氧枪升降机构并排安装在横移小车上，各自有独立的传动系统，其中一套工作，一套备用。当氧枪发生故障，或溅渣需要更换时，移动横移小车，对准工作位置，即可投入使用，整个换枪时间约为1.5min。
23 转炉炉下车的作用是什么，其结构是怎样的?
转炉炉下车是在炉下地面轨道上运行，炉下车包括两部分，即钢包车和渣罐车。钢包车是承载钢包，接受钢水并运送至浇注跨；渣罐车承载的渣罐是装载出钢前、后的流渣，转炉生产过程清理的垃圾等；钢包车与渣罐车有各自的运行机构。
钢包车是由车体、电动机、减速器及传动装置、钢包支撑装置等部分组成。电动机及减速传动装置设在车体的一端。电动机通过减速器带动主动车轴而使车体运行，在电动机、减速传动装置上设有外罩，以防高温钢水、熔渣对设备的损坏，钢包车的结构如图11-17所示。
图11-17 钢包车结构示意图
1一电动机；2一主动轮组；3一减速机；4一被动轮组；
5一车架；6一限位缓冲器；7一电缆支架；8一车轮轴座；
9一车轮平衡架；10一销轴；11一清道器；12一刮渣器；
13—缓冲器；14一传动防护罩；l5一钢包支座
渣罐车的传动设备装在车体的两端，车体上设有渣罐支架，在传动设备外罩有防溅罩，其结构见图11-18。
图11-18 渣罐车结构示意图
1一电动机；2一主动轮组；3一减速器；4一被动轮组；
5一车架；6一限位缓冲器；7一电缆支架；8一车轮轴座；
9一车轮平衡架；10一销轴；11一清道器；12一刮渣器；
13一缓冲器；14一传动防护罩；15一渣罐支座
24 什么是二次燃烧，二次燃烧氧枪构造是怎样的?
使用二次燃烧氧枪也是热补偿技术的一种。通过供氧，使熔池排出的CO气体部分燃烧，补充炉内热量即为二次燃烧。二次燃烧氧枪有单流道与双流道之分。
单流道二次燃烧氧枪的喷头与常规拉瓦尔喷头结构有所区别，如图11-19所示。
图11-19 二次燃烧喷头
l一喷头主孔；2一喷头辅孔
从图11-19可以看出，氧气从一个通道进入喷头后分为两股，一股氧流通过拉瓦尔喷头主孔通道，另一股则进入直孔的辅通道。进入拉瓦尔孔主通道的氧流，是供冶炼之用，常分为三孔、四孔、五孔等。其孔与轴线呈9°～11°；进入辅流道的氧气，是用于炉内CO气体的燃烧，辅孔有四孔、六孔、九孔、十二孔等，其孔与轴线呈30°～50°，也称端部式二次燃烧氧枪；其枪身仍为三层同心圆套管。
双流道二次燃烧氧枪的氧气是通过主氧流道与辅氧流道分别供给熔池。枪身为四层同心圆套管，中心管为主氧流通道，氧气供给拉瓦尔喷头；与中心管相邻的管为辅氧流通道，氧气供给辅孔；外面两层管依次是冷却水的进、出水通道。辅氧孔与轴线的夹角通常为20°～60°，双流道二次燃烧氧枪示意图如图11-20所示。
课程名称：转炉设备 编制： 校对： 审定：
目录： 前言2页 第一章：培训目的 第一节基本知识目标2页第二节能力目标2页第二章：转炉设备 第一节转炉炼钢设备组成方框图- 4页 第二节顶底复吹转炉炼钢设备特点 5页 第三节转炉生产工艺流程图 6页 第四节转炉设备的组成 5页 第四章转炉设备安装、试车 第一节制作单位预装 15-16页第二节现场设备安装 16-17页第三节空载荷试运转 17-18页第四节转炉试运转应满足的条件和技术要求 18页 第五章转炉开新炉和冶炼 第一节转炉开新炉需要具备的条件 18页 第二节冶炼过程中的操作要求 18-19页第三节设备动行中故障的排除方法 19页 第四节操作过程中紧急状态下的处理方法 20页 第五节设备交接班规定 21页 第六章转炉设备常见问题和解决办法 21--23页 1
前言 根据分厂培训计划编写了这本教材,以便我们一起共同掌握转炉炼钢主要工艺设备和机械设备的相关知识和主要工艺操作技能、解决常见的故障处理方法,通过培训能够更进一步的提高使用和维护转炉炼钢设备的能力，并使我们的操作工人和点检员分析和排除故障的能力有所提高。 同时，通过学习，进一步让点检人员了解如何更好的与一线员工的沟通。 2
第一章培训目标 第一节基本知识目标 1.1.1了解氧气顶吹转炉设备组成和配套设备的构造。 1.1.2熟悉和掌握转炉设备结构、工艺参数、设备操作和维护。 第二节能力目标 1.2.1了解转炉设备选型依据、设备结构特点等方面的能力。 1.2.2对转炉设备发生故障的问题点有准确判断能力。 1.2.3提高杜绝转炉设备故障、减少故障、处理故障的能力。 第二章转炉设备 第一节转炉炼钢设备组成方框图 3
转炉炼钢工艺流程 转炉炼钢工艺流程 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高 200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。 电炉.转炉系统炼钢生产工艺流程简图 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化（FeO,SiO2 , Mn0,）生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅
与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。 当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。 随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质 转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成： （1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理； （2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）； （3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3?5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）； （4）3?5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）；
120t转炉炼钢工程电气自动化方案
11.5 电气自动化及仪表 11.5.1概述 建设120吨氧气顶吹转炉，一台板坯连铸机。予留一台4机4流方坯连铸机。 11.5.2供配电 11.5.2.1供电原则 根据就近供电的原则,炼钢厂区设35kV变电所一座(详见35KV 变电所叙述部分),转炉车间的高压电源均来自35kV变电所. 依据低压配电深入负荷中心原则,按负荷情况在厂区内分散设变电所和配电设施. 35kV变电所以放射式主供炼钢车间变电所、吊车变电所、除尘变电所、水泵房变电所、连铸车间变电所、煤气加压站变电所、OG风机、转炉二次除尘风机、二次除尘风机、地下料仓除尘风机等。 11.5.2.2低压变电所设置 根据厂区负荷分配情况，设7座车间变电所。 1).设两台1600 kVA变压器，负责厂房跨的所有吊车供电. 2). 在转炉加料跨旁建一转炉车间变电所，其中设两台1250 kVA 变压器，负责整个转炉车间低压供电. 3). 在二次除尘设两台500 kVA变压器，负责一、二次除尘系 统低压供电. 4). 在循环水泵房建一低压变电所，设四台1600 kVA变压器， 和一台1000 kVA变压器(其中1000 kVA变压器高压电源由厂方提
供,用于事故水电源)，负责整个转炉及板坯连铸机的水处理系统低压供电； 5). 在地下料仓皮带通廊下建一低压变电所，设2台630 kVA变压器，负责地下料仓、污泥脱水间、沉淀池等系统的低压供电； 6). 在连铸跨新建的两台连铸机附近建一低压变电所，设两台1250 kVA变压器，负责两台连铸机低压供电。 7）在煤气加压站附近建一低压变电所，设两台630 kVA变压器，负责煤气加压站及煤气柜的低压供电 8）在空压站毗邻建一低压变电所，设两台1250 kVA变压器，负责空压机等的低压供电.该变电所按二期设计. 所有的变压器6 kV高压电源均引自35kV变电所。 各个变电所低压负荷如下：
转炉炼钢工艺流程 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。 当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。 随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种
转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。 转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成： （1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）； （3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）； （4）3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min 后火焰微弱，停吹）； （5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢； （6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。 上炉钢出完钢后，倒净炉渣，堵出钢口，兑铁水和加废钢，降枪供氧，开始吹炼。在送氧开吹的同时，加入第一批渣料，加入量相当于全炉总渣量的三分之二，开吹3-5分钟后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果炉内化渣不好，则许加入第三批萤石渣料。 吹炼过程中的供氧强度：
转炉系统设备 1 转炉的公称吨位怎样表示，我国顶吹转炉的最大公称吨位是多少? 转炉的公称吨位又称公称容量，是用炉役炉平均出钢量来量度。例如120t 转炉，即炉役炉平均出钢量为120t；300t转炉，炉役炉平均出钢量是300t。用炉役炉平均出钢量表示公称吨位，既不受装入炉料中铁水比例的限制，也不受浇铸方法的影响。根据转炉的炉出钢量，可以计算出相应的装入量。 出钢量=装入量/金属消耗系数 (11-1) 装入量=出钢量×金属消耗系数 (11-2) 金属消耗系数为吹炼1t钢所消耗钢铁料的数量，由于原材料及操作条件的不同，金属消耗系数也不一样。 顶吹转炉公称吨位在lOOt以下的为小型转炉，公称吨位在200t以上的为大型转炉，100～200t的为中型转炉。目前我国转炉最大公称吨位是300t。不同吨位转炉的冶炼周期和吹氧时间推荐值见表11-1。 表11-1 冶炼周期和吹氧时间推荐值 注：应结合供氧强度、铁水成分及所炼钢种等具体情况确定。 2 什么是转炉炉型，选择转炉炉型的依据有哪些? 转炉炉型指砌砖后转炉的内型的几何形状。选择转炉炉型应考虑以下因素：
(1)有利于炼钢过程物理化学反应的进行；有利于炉液、炉气运动；有利于熔池的均匀搅拌。 (2)喷溅要小，金属消耗要少。 (3)炉壳容易加工制造；炉衬砖易于砌筑；维护方便，炉衬使用寿命长。 (4)有利于改善劳动条件和提高转炉的作业率。 3 转炉炉型有哪几种，各有什么特点? 已投产的顶吹转炉炉型有筒球型和锥球型两种。推荐采用锥球型。转炉炉型如图11-1所示。 图11-1 顶吹转炉炉型示意图 a一筒球型；b—锥球型 (1)筒球型。熔池由圆筒体与球缺体组合而成，如图11-1a所示。它的特点是炉型简单，炉壳加工容易，内衬砌筑方便，有利炉内反应的进行。如攀钢120t 转炉，太钢50t转炉等，都是筒球型的炉型。
目录 1、工程概述 (1) 2、编制依据 (1) 3、施工准备 (1) 4、主要设备拆除 (2) 5、主要设备安装 (3) 6．质量保证措施 (4) 7．健康、安全、环保措施 (4) 8、工机具计划 (6) 9、劳动力计划 (7) 10、施工进度计划 (7)
1、工程概述 天津冶金集团轧三友发钢铁有限公司炼钢厂2#转炉汽化冷却烟道由末段烟道、固定烟道二段、炉口移动断、活动烟罩等主要部件组成。根据甲方要求，拆除移动段和活动烟罩，其中活动烟罩和炉口移动段烟道分别吊挂和支撑在烟罩横移小车上，横移小车安装在+18米平台行走轨道上。根据设计图纸及现场实际情况分析，氧枪检修孔尺寸不满足移动段拆除和吊装，而转炉炉前有加料跨200t行车梁和烟罩横移小车轨道梁阻碍，也没有足够空间让移动段在此自由上下拆装。2#转炉+18米平台烟道横移小车轨道梁内边缘宽5米，烟道横移段外径最大尺寸为4.535米，横移烟道可以在此吊下；横移小车轨道之间正上方+22.5米平台根据设计图纸计算也有足够空间落下横移烟道；+8.5米平台2#转炉减速机与其正对面钢结构立柱间距为5.7米，也足够横移烟道在此处向加料跨方向移动拆除和吊装，所以本次2#转炉移动烟道和活动烟罩设备更换选择在横移小车轨道间垂直空间内利用炉顶20t行车配合拆装。 2、编制依据 2.1业主提供的图纸（中冶东方工程技术有限公司设计）； 2.2《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231-2009 ; 2.3《炼钢机械设备工程安装验收规范》GB 50403-2007； 2.4《轧机机械设备工程安装验收规范》GB 50386-2006； 2.5《冶金机械液压、润滑和气动设备工程安装验收规范》GB50387-2006； 2.6《钢结构制作安装施工规程》YB9254-95； 2.7《焊接件通用技术条件》JB/T5000.3-1998； 2.8《工业管道工程施工及验收规范》GB50235-2010； 3、施工准备 3.1施工前2#转炉前加料跨200行车、30t行车和炉顶行车能正常使用。 3.2施工前，保证独立的水、电、气正常供应。 3.3 施工前业主须将+8.5米平台、+18米平台和+22.5米平台所以影响拆装以及横移小车 移动轨道边上的灰料等杂物清理干净。 3.4施工前需要拆除设备吊装空间范围内的+8.5米平台到+18米平台之间的炉体冷却水给 水管道、回水管道、转炉编码器及其支座、除尘罩及延伸到转炉炉后部位的除尘管道、除尘管道下小平台及其爬梯、炉侧影响活动烟罩横移的部分炉侧挡火板、转炉减速机旁护栏、横
版权所有 泰山不锈钢厂 1 脱磷转炉系统设备使用、操作规程 文件编号（ ） 编 制 审 核 批 准 批准日期 实施日期
版权所有 泰山不锈钢厂 2 文 件 修 改 履 历 表 文件名称 修改原因 编写/修改 审核 批准 实施时间
版权所有 泰山不锈钢厂 3 设备使用、操作规程控制表 规程名称 脱磷转炉系统设备使用、操作规程 文件编号 起草人 审核 是否修订 参与 讨论 人员 此 次 修 订 主 要 内 容 讨论 结果 签发人 签发日期 版次 培训人 培训时间 执行时间 发放 范围 解释 培训 部门 实 施 及 完 善 执 行 人
版权所有 泰山不锈钢厂 4 脱磷转炉系统设备使用、操作规程目录 序号 文件名称 页码 1 使用者应具备的基本素质和技能 2 应遵守的制度、规程、纪律 3 转炉主要设备与技术性能 4 操作程序、作业内容和注意事项 5 常见故障的原因及排除方法 6 岗位点检、维护的具体要求 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
版权所有 泰山不锈钢厂 5 脱磷转炉设备使用操作规程 1.使用者应具备的基本素质和技能 1.1.转炉炉长、一助手、炉前工必须经过岗前培训，考核合格后，持证上岗。 1.1.1.掌握转炉顶底复吹冶炼工艺的理论知识和操作技能。 1.1. 2.掌握转炉系统设备的原理、性能、结构。做到“三好”（管好、用好、修好）、“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除故障）、“四懂”（懂原理、懂结构、懂性能、懂用途）。 2.应遵守的制度、规程、纪律 2.1.实行定人、定机，凭证使用，不准非岗位人员操作使用设备。 2.2.严格遵守开炉条件确认制度。（操作之前必须确认：转炉倾动连锁、氧枪系统连锁、供氧系统参数检测、控制、底吹系统的检测、控制和连锁、原材料系统的检测、控制和连锁、汽化冷却系统检测、控制和连锁、烟气净化系统检测、控制和连锁、煤气回收系统的检测、控制与连锁等正常，满足安全生产要求） 2.3.严格遵守设备安全操作、维护规程和工艺技术规程、工艺制度（装料制度，供氧制度，造渣制度，温度制度，终点控制及合金化制度），做到标准化作业。 2.4.发现异常要立即按操作程序采取措施，自己不能处理的应及时通知调度及维修人员，组织有关人员进行检查，处理。 2.5. 严格遵守交接班制度（准确了解上班生产情况，存在问题及时处理，掌握炉子、原料、氧枪、铁水、各连锁等情况，参加班前会，传达清楚本班生产任务和安全注意事项，进行设备点检和条件确认。做到七不交接五不走，认真填写交接班记录）。 2.6.严格落实炉型、炉衬维护制度。 2.7.严禁转炉超装、超负荷和带病运转。 2.8. 氧枪操作就是调节氧压和枪位，根据技术规程确定的冶炼操作方式进行操作，底吹经调试确定供气模型后，运行为自动控制，主要操作是监控、以据故障处理程序处理异常情况。在生产过程中，不准随意调整氧枪、底吹等工艺参数定值和连锁条件，不准随意取消安全装置与连锁，如需调整，必须由工艺技术科转炉工艺员提出申请、由安全科、设备科专业负责人会审确定，审批后，安排专业人员实施调整，并做好记录建档。
1 工程概况 根据转炉炼钢扩容需求，拟在JK跨16-17线新增一套1#LF（钢包精炼）炉，以满足生产需要，该LF炉采用双工作位，冶炼容量为300t，主要由电极旋转立柱、电极横臂及夹持器、炉盖升降装臵、水冷炉盖、顶吹氩枪装臵、测温取样装臵、喂丝机、上料系统、冷却水、润滑和液压系统等组成。 2 编制依据 2.1《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-2009； 2.2《炼钢机械设备工程安装验收规范》GB50403-2007； 2.3《炼钢机械设备安装规范》 GB50472-2012； 2.4《输送设备安装工程施工及验收规范》 GB50270-2010 2.5中冶南方提供设备安装图纸； 2.6业主、监理提出的相关要求及说明； 2.7我公司承建类似工程的建设经验。 3 施工部署 2.1由于此工程属于在厂房中再建工程，施工区域的西侧业主单位仍在生产，有钢包倾翻、钢包烘烤器等生产设备。现场作业条件复杂，作业区间狭小，光线昏暗，故施工时应特别加强安全管理，对施工区域设臵警戒绳，确保施工安全。 2.2施工设备从LF炉的东侧进场，可以利用LK跨50t/10t行车进行卸车。 2.3该工程设备安装主要本依靠行车进行，行车的操作人员必须持有在有效期内的。 2.4施工布臵仍然按照钢结构施工设臵，在19线附件放臵施工工具房，设备摆放在17-19线两侧，中间预留6m的通道方便车辆进出，运输设备车辆进入马钢18号门进入通过JK跨预留6m通道，到达施工区域，使用JK跨50t行车进行卸车，具体布臵图如下。
4 施工网络进度计划 根据钢业主工期要求，LF炉主要设备于2013年7月10日左右进场，通过历时2个月左右的施工周期，在9月底10月初达到试运转条件，10月底交付业主使用，具体计划见附件一1#LF炉机械设备安装网络进度计划。 5 施工资源配臵 5.1劳动力配臵计划 设备安装高峰期劳动力需用量计划 5.2主要施工机械配臵 机械设备安装机械配臵表
炼钢工艺流程 1炼钢厂简介 炼钢厂主要将铁水冶炼成钢水，再经连铸机浇铸成合格铸坯。现有5座转炉，5台连铸机，年设计生产能力为500万吨，现年生产钢坯400万吨。其中炼钢一分厂年生产能力达到240万吨；炼钢二厂年生产能力为160万吨。 2炼钢的基本任务 钢是以Fe为基体并由C、Si、Mn、P、S等元素以及微量非金属夹杂物共同组成的合金。 炼钢的基本任务包括：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧去除有害气体和夹杂，提高温度，调整成分，炼钢过程通过供氧造渣，加合金，搅拌升温等手段完成炼钢基本任务，“四脱两去两调整”。 3氧气转炉吹炼过程 氧气顶吹转炉的吹氧时间仅仅是十分钟，在这短短的时间内要完成造渣，脱碳、脱磷、脱硫、去气，去除非金属夹杂物及升温等基本任务。 由于使用的铁水成分和所炼钢种的不同，吹炼工艺也有所区别。氧气顶吹转炉炼钢的吹炼过程，根据一炉钢吹炼过程中金属成分，炉渣成分，熔池温度的变化规律，吹炼过程大致可以分为以下3个阶段： （1）吹炼前期。（2）吹炼中期。（3）终点控制。 炼好钢必须抓住各阶段的关键，精心操作，才能达到优质、高产、低耗、长寿的目标。 装入制度 装入制度是保证转炉具有一定的金属熔池深度，确定合理的装入数量，合适的铁水废钢比例。
3.1.1装入量的确定 装入量是指转炉冶炼中每炉次装入的金属料总重量，它主要包括铁水和废钢量。目前国内外装入制度大体上有三种方式： （1）定深装入；（2）分阶段定量装入；（3）定量装入 3.2.2装入次序 目前永钢的操作顺序为，钢水倒完后进行溅渣护炉溅渣完后装入废钢，然后兑入铁水。 为了维护炉衬，减少废钢对炉衬的冲击，装料次序也可以先兑铁水，后装废钢。若采用炉渣预热废钢，则先加废钢，再倒渣，然后兑铁水。如果采用炉内留渣操作，则先加部分石灰，再装废钢，最后兑铁水。 供氧制度 制订供氧制度时应考虑喷头结构，供氧压力，供氧强度和氧枪高度控制等因素。 3.2.1氧枪喷头 转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的，因此，喷头结构的合理选择是转炉供氧的关键。氧枪有单孔，多孔和双流道等多种结构。永钢使用的是4孔拉瓦尔喷头形式喷枪。 3.2.2氧气压力控制 氧气压力控制受炉内介质和流股马赫数的影响。经测定，炉内介质压力一般为—，流股马赫数在—之间。因此目前在转炉上使用的工作压力为—，视各种扎容量而定。一般说来，转炉容量大，使用压力越高。 3.2.3氧气流量和供氧强度 （1）氧气流量：
1 概述 1.1氧气顶吹转炉炼钢特点 氧气顶吹转炉炼钢又称 LD 炼钢法，通过近几十年的发展，目前已完全取代了平炉炼钢，其之所以能够迅速发展的原因，主要在于与其它炼钢方法相比，它具有一系列的优越性，较为更突出的几点如下： 1．生产效率高 一座容量为80 吨的氧气顶吹转炉连续生产24 小时，钢产量可达到日产3000 — 4000 吨，而一座 100 吨的平炉一昼夜只能炼钢 300 — 400 吨钢，平均小时产量相差甚远，而且从冶炼周期上看，转炉比平炉、电炉的冶炼周期要短得多。 2．投资少，成本低 建氧气顶吹转炉所需的基本建设的单位投资，比同规模的平炉节约30% 左右，另外投产后的经营管理费用，转炉比平炉要节省，而且随着转炉煤气回收技术的广泛推广和应用，利用转炉余热锅炉产生蒸气及转炉煤气发电，使转炉逐步走向“负能”炼钢。 3．原料适应性强 氧气顶吹转炉对原料情况的要求，与空气转炉相比并不那么严格，可以和平炉、电弧炉一样熔炼各种成分的铁水。 4．冶炼的钢质量好，品种多 氧气顶吹转炉所冶炼的钢种不但包括全部平炉钢，而且还包括相当大的一部分电弧炉钢，其质量与平炉钢基本相同甚至更优，氧气顶吹转炉钢的深冲性能和延展性好，适宜轧制板、管、丝、带等钢材。 1 / 35
5．适于高度机械化和自动化生产 由于冶炼时间短，生产效率高，再加转炉容量不断扩大，为准确控制冶炼过程，保证获得合格钢水成分和出钢温度，必须进行自动控制和检测，实现生产过程自动化。另外，在这种要求下，也只有实现高度机械化和自动化，才能减轻工人的劳动强度，改善劳动条件。 1.2 转炉炼钢机械设备系统 氧气顶吹转炉炼钢法，是将高压纯氧[压力为0.5~1.5MPa ，纯度99.5% 以上，（我厂为99.99% ）],借助氧枪从转炉顶部插入炉内向熔池吹氧,将铁水吹炼成钢。氧气顶吹转炉的主要设备有： 1．转炉本体系统： 包括转炉炉体及其支承系统——托圈、耳轴、耳轴轴承和支承座，以及倾动装置，其中倾动装置由电动机、一次减速机，二次减速机、扭矩缓冲平衡装置等组成。 2．氧枪及其升降、氧气装置及配套装置。 氧枪包括枪体、氧气软管及冷却水进出软管。 根据操作工艺要求氧枪必须随时升降，因此需要升降装置，为保证转炉连续生产，必须设有备用枪，即通过换枪装置，随时将备用枪移至工作位置，同时要求备用枪的氧气，进出水管路连接好。 3．散装料系统： 氧气顶吹转炉炼钢使用的原料有： （1）金属料——铁水、废铁、生铁块； （2）脱氧剂——锰铁、硅铁、硅锰、铝等； （3）造渣剂——石灰、萤石、白云石等；
机械设备控制技术期末题库 命题人:王文松使用班级:105101~03 填空题 第一章 1、组合开关是一种多__ _ _ __、多___ ___、可控制多个的电器。 2、接触器互锁触点应__ __联在对应的电路中。 3、电动机点动和连续控制的区别是控制线路是否具有__ _____功能 4、可编程控制器采用____ ___的方式___ ____地进行工作。 5、液压传动是以___ ____系统中的____ ___液体作为工作介质来传递运动和动力的一种传动方式。 6、常用的液压泵有_______、_______和_______三种。 7、叶片泵按流量是否可调分为_______和_______两类。 8、液压缸按结构特点不同，可分为_______、_______和_______三大类。 9、顺序阀能控制执行元件的_______动作，其图形符号为_______。 10、根据调速方法不同，调速回路主要有_______回路、_______回路和_______回路。 11、液压控制系统由_______、_______、_______、_______和_______基本部分组成。 12、电器是接通、断开电路或_______、_______、保护设备的电工器具和装置。 13、刀开关、按钮、组合开关属于_______控制电器，接触器、继电器、电磁铁属于_______控制电器。 14、熔断器熔体的额定电流对于没有电流冲击的电路，应使熔体的额定电流_______线路的工作电流。 15、液压系统的压力取决于。 16、液体的粘度随温度的升高而，因压力的增高而。 17、液压控制阀按用途不同，可分为_______ 、 _______ 和_______ 三大类。 18、调速阀是由_______ 阀和_______ 阀串联而成的 19、溢流阀在进油节流调速回路中作_______ 阀用；在容积调速回路中作_______ 阀用。
一、120吨转炉装置的组成------太重提供 1、转炉炉体1套 2、转炉托圈装置1套 3、转炉倾动装置1套 二、120吨转炉装置基本技术参数
托圈耳轴轴向总长：13905 mm 托圈断面宽度：850 mm 托圈断面高度：2100 mm 托圈内径：φ7250±8 mm 转炉倾动角度：±360° 水冷却系统：通过水气套八路进水，通过驱动侧旋转接头回水 底吹配管：通过水气套八路进气 三、120吨转炉成套设备技术说明 1、转炉炉壳 转炉炉壳为全焊接式固定炉底结构，采用16MnR、厚度75mm钢板焊接而成，炉体直径为?6800mm，炉壳高度为9196mm。主要由炉口法兰、上下部圆锥段、圆柱炉身段以及锥柱间、锥球间均匀过渡用的圆环段和球形炉底等部分组成，炉口段和炉底段材料下料不准超过三块。 炉壳上部、中部、下部焊接后应进行消除应力退火；退火后，应保证尺寸和公差，圆柱
度≤10mm，然后对这几个部件进行组装检查，最大错边量≤3mm。 炉口法兰用钢板拼焊而成。上部圆锥段顶部焊接有加筋法兰，供固定炉口用。上部圆锥段外表面有半割钢管及角钢焊接而成的冷却水循环通道。在出钢口上部、下部焊有两圈法兰，上部法兰厚度为90mm，下部法兰厚度为140mm，材质为：16MnR，中间联以立筋，形成开放式箱形结构，用于安装炉体支承结构。筋板及人孔材质为Q235。 炉壳分为四段八块运输，到安装现场后进行现场组焊，并进行超声波探伤检查，合格后采用加热方式进行退火处理以消除内应力。 水冷炉口分六块，材质为耐热球墨铸铁，采购厂家为宝钢铸造有限公司。 2、托圈、耳轴装配 2.1托圈 托圈的作用是托住炉体并在倾动装置的驱动下带动炉体旋转，是转炉设备的关键件。托圈的主要尺寸为?8950 / ? 7250×2100，托圈采用16MnR钢板焊接而成。内弧板、外弧板厚度为60mm，上盖板、下盖板厚度为120mm。 转炉托圈为焊接箱形结构，其内通循环水冷却，两侧耳轴为空心结构，以容纳托圈冷却水、水冷炉口冷却水和炉壳上部圆锥段冷却水及转炉底吹供气管的通道。 托圈的两个弧形段、驱动端耳轴块、游动端耳轴块焊接后应进行消除应力退火；退火后，应保证尺寸和公差，并经磁粉和超声波探伤检验合格；然后对四个部件进行组装检查，最大错边量≤4mm。 托圈的两个弧形段、驱动端耳轴块、游动端耳轴块分为四块运输，到安装现场后进行现场组焊，并进行超声波探伤检查，合格后采用加热方式进行退火处理以消除内应力。 2.2 耳轴 驱动端耳轴、游动端耳轴为大型锻件，材质为20MnMoNb，采用碱性电炉、真空脱氧、脱气的冶炼工艺，且进行调质处理。对长、短耳轴锻件进行超声波探伤，并严格按照要求进行性能检验。耳轴安装在耳轴支块上，保证两耳轴同轴度≤Ф1mm。 托圈耳轴焊接完成后必须进行耐压试验和泄漏试验检查，用压力0.9Mpa的水试验，不得有任何泄漏现象。托圈制作完后内部残留的铁屑焊渣等杂物必须清理干净。 3、转炉倾动装置
***********新建100t转炉工程转炉本体设备安装方案 编制： 审核： 审批： ******************项目经理部 2013年4月22日
一、工程概况 1.1工程概况： 我单位承担***********新建100t转炉工程，是***********装备材料有限公司的扩能改造工程，设计形式为在原有电炉厂房南侧的车间内新增1座100t转炉设备。转炉本体设备安装位于F列11-12线处，单台转炉重约424.717t，它包括炉壳重103.017t、托圈117.071t、倾动装置80.396t、炉体连接装置20.1t、驱动端轴承座31.747t、游动端轴承28.288t。炉体尺寸为：炉体外径Φ6200㎜，高8300㎜、托圈外径Φ7800㎜、内径Φ6400㎜、高度2000㎜。转炉炉口设计标高为14.170m，耳轴设计标高9.970m，转炉倾动形式为全悬挂四点啮合性传动，倾动角度±360o，转炉倾动力矩250t.m，公称容量100t。 1.2工程特点： a) 工程量大，工艺技术复杂，建设工期短 b) 施工平面与结构重合，主体交叉作业多，需要与结构配合施工。对施工机械的布置，设备的进场必须进行周密的计划。转炉本体安装时，其他配套设备（如烟道系统，汽化冷却系统）均在安装中，因此要确保整个施工平面，空间能合理、有效地利用。 c) 炼钢工艺复杂，安装精度高，单件设备重量大，无法采用常规吊装，需要采取钢包车上整体组装后，水平运输到位，整体下降安装。为此要制作专用的组装、支撑运输支架。 d) 转炉安装工艺复杂，安装难度大。转炉的转动轴承、切向键组重量大，外型尺寸大，安装时均应按专门的冷、热装工艺进行，每个环节都不能有丝毫的差错。 e) 转炉组装成整体后安装，因此安装过程中需要协调其他施工单位的配合。 二、编制依据 a) 《***********新建100t转炉工程施工组织设计》 b) ***********新建100t转炉工程施工现场实际施工条件 c) 《炼钢机械设备工程安装验收规范》----- GB50403-2007 d) 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》----- GB50231-2009 e) 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》----- GB50236-98 f) 施工合同 g) 我单位以往同类工程的施工经验
【导读】：转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。 转炉冶炼目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。 【相关信息】钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。 转炉冶炼原理简介： 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。 转炉冶炼工艺流程简介：
一、工程概况： 唐山东海特钢1#转炉为120t氧气顶底复吹转炉设备，同时配备供氧、供料、出钢、出渣、连铸、烟气处理及修炉等系统。整个生产系统，布局紧凑合理，具有顶底复吹的现代化设备。转炉是炼钢系统中的主要生产设备，它位于主厂房KJ轴线12—14柱线之间，其轴承座基础标高为+6.470米，转炉中心标高为+9.420米，两轴承座中心宽为9.580米。转炉总重量为467.64吨，其中托圈为144吨，炉体为140.57吨。主动轴耳轴轴承座为33.62吨，被动端耳轴轴承座为31.93吨。 1、转炉倾动机构为先进的四点啮合全悬挂式结构，配有抗缓冲的柔性扭力装置，托圈为整体焊接通水冷却结构，耳轴和耳轴座采用法兰的组合联接，托圈两侧开有通孔，炉口、炉帽、托圈和耳轴均采用通水冷却。 2、耳轴轴承采用洛阳轴承厂产品，为调心滚子轴承，型号为240/900/CA/W33/C4成品，重1.783吨。轴承采用下油路润滑。被动侧轴承座采用铰接形式，以便在炉体膨胀时做靠支座的偏动补偿耳轴轴线方向的膨胀位移。 3、炉体连接装置 炉体与托圈的连接采用三点球铰支承，其支承装置采用球面座将炉体和托圈连接在一起。以装料侧转炉中心线为起点均分120°为一组。 4、转炉底吹配管及冷却水配管 转炉底吹系统管路通过主动侧耳轴中心孔从耳轴端引出，与接头连接，冷却水和冷却气体的管路全布置在非传动侧，两路进水。两路排水。 5、倾动装置及其稀油润滑系统
转炉倾动装置是四点啮合悬挂装置，由驱动装置，一二次减速机，扭力杆和润滑装置等组成。一次减速机共有四台，其输出轴上的小齿轮与安装在耳轴上的悬挂大齿轮相啮合组成二次减速机。 扭曲杆装置的润滑方式是：一次减速机的齿轮和轴承采用稀油飞溅式润滑，二次减速机的齿轮和轴承为稀油强制喷淋式润滑。 二、安装转炉执行标准及规范 1、YBJ201—83《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》通用规定， 2 、YBJ202—83《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》炼钢设备； 3、YBJ244—92《冶金机械设备工程质量检验评定标准》炼钢设备； 4、YBJ207—85《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》液压和润滑系统。 三、基础验收与交接 1.设备安装前要对基础进行验收和交接，根据土建单位给定的中心纵横线及原始标高点对基础进行校核，对校核情况认真做好记录，为设备安装做好准备。 2.对基础面的地脚螺栓要进行认真的校核，可以做临时固定支架挂0.5mm钢线，测量每个螺栓对中心的实际偏差，并做好记录。 3．检查基础使之达到如下要求： 表一：
转炉炼钢工艺流程介绍 ---- 冶金自动化系列专题 【导读】：转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。【发表建议】 转炉冶炼目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。 【相关信息】钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。 [查看全文] 转炉冶炼原理简介： 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。 [查看全文] 转炉冶炼工艺流程简介：
转炉安装 1．转炉炉壳和托圈安装 1.1安装工艺流程图 1.2主要工序说明： 1.2.1基础验收：在安装开始前应进行土建和机械安装专业之间的中间交接,土建单位应提交如下资料： a.基础强度试验报告; b.基础外形各部尺寸检查资料; c.基础沉降观测记录; d.基础底座基准点、标高基准点及其检查记录。 安装单位应对上述b、c、d作验收检查。并以此作为安装基准。 1.2.2轴承机座安装 轴承座包括主动轴承座和从动轴承座。轴承座的吊装用卷扬和倒链即可完成。安装时应按下列顺序：a.先安装主动轴承座;b.再安装非传动侧轴承座。就位后均应加防倒垫铁,临时固定好,最后进行找平找正。 1.2.3托圈的安装
托圈的安装有三两种方法： 方法Ⅰ.当基础先达到安装要求，而厂房后施工时，我们选用 t 吊车将托圈就位。在吊装前进行组装。吊装方法如下图所示： 托圈吊装示意图 方法Ⅱ：当基础与厂房同时施工时,我们选用装炉台车将托圈就位。托圈若是分体的,在进行托圈上架前,应在地面组装成整体,并且还应将耳轴环的防热板安装在托圈上,支撑螺栓也应用水平销安装在托圈上。装炉台车上应提前放置8个50t千斤顶，使托圈上的十字中
心线分别和台车上的相应中心线相符合。然后将装炉台车牵引到转炉位置。 方法Ⅲ：托圈应在地面组装成整体。吊装前，在转炉上方屋顶上设置4台卷扬机，在转炉上方钢结构上设置4套8×8滑轮组（呈正方形位置），挂滑子位置应做加固梁。然后用t天车将托圈吊到离转炉最近位置，这时将离天车最近的两组滑子吊住托圈里侧，天车吊外侧，同时起钩，这时托圈向里移,再落下用四套滑子同时起吊钩天车辅助吊装。吊起后吊车逐渐回钩、然后摘钩，最后用4套滑子将托圈吊装就位落在轴承座上。然后安装倾动机构。 组装应符合下列要求: ●两耳轴的同轴度公差为1mm; ●剖分法兰的联接螺栓在初步紧固后,法兰接合面的局部间隙不得 大于0.05mm; ●剖分法兰接合面定位方键的装配应符合设备技术文件的规定; ●剖分法兰的联接螺栓应按设备技术文件规定的紧固力进行最终紧 固,联接剖分法兰的工形键,应按设备技术文件规定的过盈量进行热装配。 ●耳轴端部应作“零”位标记。作标记时,托圈应处于水平位置, 其横向水平度公差为0.1/1000。 1.2.4倾动装置安装 在驱动侧基础上设置一套装置(如下页所示),使倾动装置与炉体顺利装配。
新钢三期技改转炉210t RH精炼炉设备 安装施工方案 一、编制依据 1.1《新钢三期技改转炉210tRH精炼炉设备安装工艺布置图》； 05-201G1 1.2《冶金机械设备安装工程施工及验收通用规定》；YBJ201-83 1.3《冶金机械设备安装工程施工及验收规范炼钢设备》； YBJ202-98 1.4《新钢建设公司质量保证手册》和相关程序文件； 二、工程概况 新钢三期技改转炉210tRH精炼炉安装设备主要有以下内容：铁合金加料系统；真空加料系统；顶枪系统；烘烤枪系统；自动测温取样装置系统；钢包台车系统；液压顶升系统；真空室运输车、真空室及热弯管系统、维修区设备，设备总重达近1000吨，主要设备集中在厂房G-H 跨内。设备吊装时除利用厂房上150t/40t行车吊装。以上系统设备及其它辅助设备要求生产厂家直接运至施工现场或新钢设备材料部。 三、施工准备 3.1施工前相关措施 3.1.1施工前，组织施工人员学习设计和设备高技术文件，包括施工图纸，工程质量标准，施工安全技术操作规程，施工验收规范及其他相关的技术文件等，详细了解各系各系统内的设备结构特点、技术性能、工作原理和安装技术要求。 3.1.2 施工前，认真做好图纸审查工作，并根据图纸技术要求，提出材料、机具、用电量、劳动力组织等计划，进行充分准备并做好合理安排。 3.1.3做好现场施工所需的水电气接入点确认工作，对吊装行车进
行检查，确保能正常使用。 3.2 基础验收 设备基础的位置，几何尺寸和质量要求应符合现行国家标准之规定，并应有验收资料和记录，基础中心及标高应布置清晰准确。基础表面应保护完好，预埋位置应与设计要求一致。对土建单位交接过来的基础，根据基础交接验收单及施工图纸进行复测，检查设备基础的外形尺寸、标高、坑深、地脚螺栓预留孔的孔径及其中心是否达到验收规范要求，如预埋地脚螺栓的中心是否与设计中心相吻合，预埋地脚螺栓的垂直度和顶部标高是否合乎验收规范要求。相关尺寸误差标准如下： 基础面标高误差为±0—-20mm 预埋地脚螺栓中心偏差±2mm 螺栓顶部标高误差±0—+20mm 3.3 安装基准放线 a、设备就位前，对主要设备基础的主轴线的测量，要与厂房 控制网进行联测，检查设备基础在安装前有无移位。 b、对主要设备基础进行中心位移和沉降监测，并做到定期观 测。 c、控制点（线）的起始数据要准确、可靠，使用前要经过核 对、复查，确认无误，方可使用。 d、使用的仪器、工具等，应按规范要求进行检验和校正，以 确保仪器的测量精度。 e、测量过程中，要求做到先整体后局部，测量精度要求整体 高于局部。 3.4 设备验收 设备生产厂家把组装好的设备运到现场。在建设单位有关人员参与下，对以下项目进行检查：设备名称，型号，规格，设备清单，设备技术文件资料。设备有无缺损件，表面有无损坏和锈蚀等，均应做好记录，并应妥善保管。 四、施工步骤