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转炉氧枪控制功能规格书1氧枪倾动系统概述1.1 氧枪系统设备概述一座转炉的氧枪系统由机械和介质供应系统两部分组成。
机械设备包括有：两台氧枪横移车和两台氧枪升降车（左右装配）。
正常生产时，一台工作（位于转炉中心上方），一台备用（位于待机位），交替使用。
介质供应系统包括：氧枪冷却水、氧气、氮气阀门站及管道等。
氧枪横移车行走采用交流电机驱动，在工作位设有定位锁紧装置。
升降小车采用交流变频电机驱动卷扬升降，氧枪升降过程中速度可控制变化。
升降卷扬钢丝绳装有测力传感器。
氧枪设备系统组成：●升降卷扬装置●横移台车本体●升降小车●横移台车下部轨道●横移台车上部轨道●横移台车定位装置●升降小车导轨●氧枪本体●升降小车缓冲器●氧枪供氧供水软水管接头氧枪系统电器设备组成：1.2 转炉系统设备概述转炉系统有转炉炉体和倾动装置及润滑系统组成，倾动装置采用全悬挂扭力杆平衡型式。
四台交流电机驱动，两级减速机，扭力杆平衡装置平衡吸收转炉倾动时产生的扭振力矩的冲击，并将扭矩转化为垂直的拉力和压力。
转炉系统电器设备组成：1.3 转炉自动化系统概述本系统的监控采用西门子公司的S7系列PLC控制，每座转炉的氧枪倾动系统使用一套PLC控制。
主操作室设在主控制室，设有S7-400 PLC主站、多个远程I/O站以及HMI操作站。
整个系统接入转炉自动化控制系统的100M光纤环网之中，实现与其他系统间的信息交换。
2氧枪倾动系统主要设备基本参数2.1 氧枪系统设备1）氧枪升降装置（2套单独控制）升降速度：高速：m/min 低速：m/min升降重量：t卷筒直径：Φmm氧枪升降行程：mm驱动电动机：功率：110KW 额定转速：990r/min(50Hz时) 额定电压：380V,50Hz 事故电动机：功率：11KW 基速：1000r/min 额定电压：380V,50Hz制动器（正常工作时）：制动力矩：2000—4000T-m 电压及功率：380V,50Hz；0.33KW 2）横移装置（2套单独控制）横移速度：m/min横移距离：mm车轮直径：Φ电动机：功率：1.1kW 转速：910 r/min 额定电压：AC380V,50Hz3）横移台车定位锁紧装置（1套）方式：电动液缸定位范围：±mm定位轮直径：Φ电液推杆：推力：N 行程：mm 推速：mm/s电动机：功率：1.5kW 额定电压：AC380V,50Hz4）钢丝绳张力传感器量程：10000Kg 最小分度数：Kg 数量：42.2 转炉系统设备转炉公称容量：120t 炉壳内容积：m3平均出钢量：120t最大出钢量：120t倾动形式：全悬挂四点啮合柔性传动倾动转速：转/分倾动角度：±360º电动机：功率：110 kW 额定转速：转/分额定电压：AC380V3氧枪倾动系统控制要求3.1 氧枪系统控制功能1）横移车的控制及定位锁紧的控制：横移车是在更换氧枪时，带着升降小车及氧枪一起横向移动的。
氧枪在转炉炼钢中的作用氧枪在转炉炼钢中起着重要的作用。
下面我将从多个角度来回答这个问题。
首先，氧枪是一种用于向转炉中喷吹氧气的装置。
在转炉炼钢过程中，氧枪通过喷吹高压氧气，能够对炉中的熔融金属进行氧化反应，从而实现炉内金属的脱碳、脱硫和除杂等作用。
这是因为氧气在高温下与熔融金属反应，形成氧化物，将其中的杂质元素氧化为气体或氧化物，使其从炉中排出，从而提高钢的纯度和质量。
其次，氧枪还可以通过调节喷吹氧气的速度和角度，控制转炉内的燃烧过程。
喷吹氧气可以增加炉内的氧气含量，促进燃烧反应的进行，提高炉温和燃烧效率。
同时，通过调整氧枪的角度，可以改变氧气与熔融金属的接触方式，进一步影响炉内的氧化反应和燃烧过程，从而实现对钢液的温度、成分和气体含量等参数的控制。
此外，氧枪还可以用于搅拌转炉中的钢液。
喷吹氧气可以产生气泡，并通过气泡的上升和破裂，形成强烈的涡流和搅拌作用，促进钢液的混合和传质，加快炉内反应的进行，提高炼钢效率和均质性。
这对于去除钢液中的气体、夹杂物和非金属夹杂物等有害物质，改善钢的内部结构和性能，具有重要的意义。
最后，氧枪还可以用于调整转炉的气氛。
通过喷吹氧气，可以改变炉内的气氛组成，调节氧气和废气的比例，控制炉内的氧分压和气氛氧化性或还原性。
这对于控制炉内反应的平衡、减少金属的损耗和烧损，以及保护转炉衬里和延长设备寿命等方面都具有重要的作用。
综上所述，氧枪在转炉炼钢中的作用是多方面的。
它可以实现金属的脱碳、脱硫和除杂，控制燃烧过程，搅拌钢液，调整气氛等，从而提高炼钢效率和钢的质量。
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。
120吨转炉氧枪参数
转炉氧枪是用于在转炉炼钢过程中喷吹氧气的设备，其参数通常包括氧气流量、氧气压力、喷嘴直径、喷嘴数量、喷吹角度等。
首先，氧气流量是指单位时间内通过氧枪的氧气体积，通常以立方米/小时（Nm3/h）为单位。
氧气流量的大小直接影响到炉内氧气的供给量，从而影响到炉内的氧气浓度和炉内的氧气吹吼情况。
其次，氧气压力是指氧气在氧枪内的压力，通常以兆帕（MPa）或千帕（kPa）为单位。
氧气压力的大小影响到氧气从喷嘴中喷出的速度和能量，对炉内的氧气吹吼情况和氧气混合情况有一定影响。
喷嘴直径是指氧气从氧枪中喷出时的喷嘴孔径大小，通常以毫米（mm）为单位。
喷嘴直径的大小直接关系到氧气的喷射速度和范围，从而影响到氧气在炉内的分布情况。
喷嘴数量是指每个转炉氧枪上的喷嘴数量，通常根据转炉的具体工艺要求和炉型设计来确定。
喷嘴数量的多少会影响到氧气的总喷射量和喷吹范围。
最后，喷吹角度是指氧气喷嘴的喷吹方向与水平线的夹角，通
常以度（°）为单位。
喷吹角度的选择会影响到氧气在炉内的喷射
范围和混合情况，从而影响到炉内的氧气利用效果和炼钢过程的控制。
总的来说，转炉氧枪的参数设计需要根据具体的转炉工艺要求、炉型特点和操作经验等因素综合考虑，以实现最佳的炼钢效果和能
耗控制。
通过转炉底部的氧气喷嘴，把氧气吹入炉内熔池进行炼钢的方法。
简史?? 氧气底吹转炉始于改造托马斯转炉(见托马斯法)。
西欧富有高磷铁矿资源，用它炼出的生铁含磷高达1．6％～2．0％。
以这种高磷铁水为原料的传统炼钢方法即托马斯法，也即碱性空气底吹转炉法，其副产品钢渣可作磷肥。
对于高磷铁水，托马斯法过去一直是综合技术经济指标较好的一种炼钢方法。
直至20世纪60年代，西欧还存在年产能力约1000万t钢的托马斯炉。
但作为炼钢氧化剂的空气，其中氧气仅占1／5，其余4／5的氮气不仅吸收大量热量，并使钢中氮含量增加，引起低碳钢的脆性。
为此人们一直试图用纯氧代替空气，以改进钢的质量和提高热效率。
但采用氧气后，化学反应区的温度很高，底吹所用氧气喷嘴很快被烧坏。
1965年加拿大空气液化公司为了抑制氧气炼钢产生的大量污染环境的褐色烟尘，试验在氧枪外层通气态或液态冷却剂，取得了预期效果，并同时解决了氧枪烧损快的问题。
1967年联邦德国马克西米利安冶金厂(Maximilianshttte)引进了这项技术，以丙烷为氧喷嘴冷却剂，用于改造容量为24t的托马斯炉，首先试验成功氧气底吹转炉炼钢，取名OBM 法。
1970年法国文代尔一西代尔公司(Wendel—Sidelor?? Co．)的隆巴(Rombas)厂以燃料油为氧喷嘴冷却剂，也成功地将24t托马斯炉改造成氧气底吹转炉，称为LWS法。
随后用氧气底吹氧枪改造的托马斯炉在西欧得到迅速推广，炉容量大多为25～70t，用于高磷铁水炼钢，脱磷仍在后吹期完成，副产品钢渣作磷肥。
1971年美国钢铁公司(U．S．Steel? Corp．)引进COBM法，为了解决经济有效地吹炼低磷生铁和设备大型化问题，在该公司炼钢实验室的30t试验炉上作了系列的中间试验，增加了底部吹氧同时喷吹石灰粉的系统，吹炼低磷普通铁水可在脱碳同时完成脱磷，称为Q—BOP法。
随后，在菲尔菲德(Fairfield)厂和盖里(Gary)厂分别建设了两座200tQ—BOP炉和3座235tQ—BOP炉。
氧气顶吹转炉炼钢氧气顶吹转炉炼钢(oxygen top blown converter steelmaking)由转炉顶部垂直插入的氧枪将工业纯氧吹入熔池，以氧化铁水中的碳、硅、锰、磷等元素，并发热提高熔池温度而冶炼成为钢水的转炉炼钢方法。
它所用的原料是铁水加部分废钢，为了脱除磷和硫，要加入石灰和萤石等造渣材料。
炉衬用镁砂或白云石等碱性耐火材料制作。
所用氧气纯度在99％以上，压力为0．81～1．22MPa(即8～12atm)。
简史空气底吹转炉和平炉是氧气转炉出现以前的主要炼钢设备。
炼钢是氧化熔炼过程，空气是自然界氧的主要来源。
然而空气中4／5的气体是氮气，空气吹炼时，这样多的氮气在炉内穿行而过，白白带走大量的热且有部分氮溶解在铁液中，成为恶化低碳钢品质的重要原因。
平炉中，氧在用于燃烧燃料之后，过剩的氧要通过渣层传入钢水，所以反应速率极慢，这也就增加了热损失。
因此，直接把氧气吹入熔池炼钢，成为许多冶金学家向往的目标。
早在19世纪，现代炼钢法的创始人贝塞麦(H．Bessemer)就有了纯氧炼钢的设想，但因没有大量氧气而未进行试验。
20世纪20年代后期，以空气液化和分馏为基础的林德一弗兰克(Linde—Frankel)制氧技术开发成功，能够生产可供工业使用的廉价氧气，氧气炼钢又为冶金界所注意。
从1929年开始，柏林工业大学的丢勒尔教授(R．Durrer)在实验室中研究吹氧炼钢，第二次世界大战开始后转到瑞士的冯•罗尔(V．Roll)公司继续进行研究。
1936～1939年勒莱普(O.Lellep)在奥伯豪森(Oberhausen)进行了底吹氧炼钢的试验，由于喷嘴常损坏未能成功。
1938年亚琛(Aachen)工业大学的施瓦茨(C．V．Schwarz)提出用超音速射流向下吹氧炼钢，并在实验室进行了试验，将托马斯生铁吹炼成低氮钢，但因熔池浅而损坏了炉底。
1948年丢勒尔(R．Durrer)等在冯•罗尔(VonRoll)公司建成2．5t的焦油白云石衬的试验转炉，以450的斜度将水冷喷嘴插入铁水吹氧炼钢，无论贝塞麦生铁或托马斯生铁都能成功炼成优质钢水，而且认识到喷嘴垂直向下时，最有利于喷嘴和炉衬的寿命。
转炉冶炼过程概述【本章学习要点】本章学习转炉炼钢的装⼊制度、供氧制度、造渣制度、温度制度及其操作，终点控制及出钢，脱氧及合⾦化，转炉吹损与喷溅，顶底复合吹炼，转炉操作事故及处理。
第⼀节转炉冶炼过程概述氧⽓顶吹转炉炼钢过程，主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合⾦化等⾼温物理化学反应的过程，其⼯艺操作则是控制装料、供氧、造渣、温度及加⼊合⾦材料等，以获得所要求的钢液，并浇成合格钢锭或铸坯。
从装料起到出完钢、倒完渣为⽌，转炉⼀炉钢的冶炼过程包括装料、吹炼、脱氧出钢、溅渣护炉、倒渣等⼏个阶段。
⼀炉钢的吹氧时间通常为l2～18min ，冶炼周期(相邻两炉之间的间隔时间，即从装料开始到装料开始或者从出钢毕到出钢毕)通常为30～40min。
表10—1为氧⽓顶吹转炉⽣产⼀炉钢的操作过程，图10—1为转炉吹炼⼀炉钢过程中⾦属和炉渣成分的变化。
吹炼的前l／3—1／4时间，硅、锰迅速氧化到很低的含量。
在碱性操作时，硅氧化较彻底，锰在吹炼后期有回升现象；当硅、锰氧化的同时，碳也被氧化。
当硅、锰氧化基本结束后，随着熔池温度升⾼，碳的氧化速度迅速提⾼。
碳含量<0.15％以后，脱碳速度⼜趋下降。
在开吹后不久，随着硅的降低，磷被⼤量氧化，但在吹炼中后期磷下降速度趋缓慢，甚⾄有回升现象。
硫在开吹后下降不明显，吹炼后期去除速度加快。
熔渣成分与钢中元素氧化、成渣情况有关。
渣中CaO含量、碱度随冶炼时间延长逐渐提⾼，中期提⾼速度稍慢些；渣中氧化铁含量前后期较⾼，中期随脱碳速度提⾼⽽降低；渣中Si02，Mn0，P205含量取决于钢中Si，Mn，P氧化的数量和熔渣中其他组分含量的变化。
在吹炼过程中⾦属熔池升温⼤致分三阶段：第⼀阶段升温速度很快，第⼆阶段升温速度趋缓慢，第三阶段升温速度⼜加快。
熔池中熔渣温度⽐⾦属温度约⾼20-1000C。
根据熔体成分和温度的变化，吹炼可分为三期：硅锰氧化期(吹炼前期)、碳氧化期(吹炼中期)、碳氧化末期(吹炼末期)。
转炉炼钢氧枪枪位控制摘要：在整个炼钢过程中，氧枪枪位是一个非常重要的参数，它直接关系到炼钢过程中的脱碳、造渣、升温以及喷溅的发生，因此，必须很好地控制氧枪的枪位，使炼钢过程得以平稳进行。
关键词：枪位造渣材料一、前言1.氧枪介绍氧枪又称喷枪或吹氧管，是转炉吹氧设备中的关键部件，它由喷头（枪头）、枪身（枪体）和枪尾组成。
转炉吹炼时，喷头必须保证氧气流股对熔池具有一定的冲击力和冲击面，使熔池中的各种反应快速而顺利的进行。
2.枪位对炼钢的重要性在转炉炼钢整个炉役中，随着炼钢炉次的增加，炉衬由于受到侵蚀不断变薄，炉容不断增大，因此，每隔一定炉次对熔钢液面进行测定，根据装入制度(定深装入或定量装入)及测定结果确定氧枪高度，而在两次测定期间，氧枪高度保持不变。
同时，在具体每一个炉次中，按照吹炼的初期、中期和末期设定若干不同高度［1］，而在每一时间段内，其高度是不变的。
由于在转炉炼钢过程中要向炉内分期分批加入造渣剂、助熔剂(初期)等造渣材料和冷却剂(末期)，使炉内状况发生变化，相当于加入一个扰动，同时在不同阶段，渣的泡沫程度及粘度也不同，而目前的固定氧枪高度吹炼不能及时适应这些情况，从而使炉内的反应及退渣不能平稳地进行。
造渣是转炉炼钢过程中的一项重要内容，渣的好坏直接关系到炼钢过程能否顺利进行，有时甚至造成溢渣或喷溅，从而降低钢的收得率以及粘枪，因此要尽量避免溢渣和喷溅。
另一方面，固定枪位的吹炼模式也无法适应铁水、废钢、造渣材料等化学成分变化引起反应状况的不同。
针对转炉炼钢过程中固定枪位所存在的问题，我们采用模糊控制的方法使氧枪枪位根据炉内的具体情况进行连续调节，同时针对转炉炼钢是一炉一炉进行的，炉与炉之间既不完全相同又有联系的特点，采用自学习技术确定每一炉次氧枪的枪位，使转炉炼钢过程平稳进行，从而提高碳温命中率。
二、枪位控制目前，转炉炼钢氧枪枪位一般是根据吹炼状况分段设定的［1］。
在每一段中，枪位不再变化，如图1所示。
转炉氧枪及供氧技术知识1．喷头设计需考虑哪些因素?主要根据炼钢车间生产能力大小、原料条件、供氧能力、水冷条件和炉气净化设备的能力来决定。
同时考虑到转炉的炉膛高度、直径大小、熔池深度等参数确定其孔数、喷孔出口马赫数和氧流股直径。
对于原料中废钢比高、高磷铁水冶炼或需二次燃烧提温等情况，则其氧枪喷头的设计就需特殊考虑。
根据以上因素确定氧气流量(Nm3／h)、喷头马赫数、操作氧压(MPa)、喷头孔数、喉口直径(mm)、喷孔出口直径(mm)，喷孔夹角等。
2．转炉炉容比(V／T)的概念，及它对吹炼过程有何影响?转炉炉容比(V／T)是指转炉炉腔内的自由空间的容积V(m3)与金属装入量(铁水+废钢+生铁块单位t)之比。
装入量过大，则炉容比相对就小，在吹炼过程中可能导致喷溅增加、金属损耗增加、易烧枪粘钢；装入量过小，则熔池变浅，炉底会因氧气射流对金属液的强烈冲击而过早损坏，甚至造成漏钢。
大型转炉的炉容比一般在0．9-1．05m3／t之间，而小型转炉的炉容比在0．8m3／t左右。
通常在转炉容量小、铁水含磷高、供氧强度大、喷孔数少，或用铁矿石或氧化铁皮做冷却剂等情况下，则炉容比应选取上限。
反之则选取下限。
3．如何选取熔池深度?通常最大冲击深度L与熔池深度h之比选取L/h=0．4 —0．7。
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为降低，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，有可能损坏炉底和喷溅严重；在适合的炉容比情况下，如果熔池装入量过浅，可考虑将熔池砌成台阶形。
4．如何计算冲击反应区深度?计算公式为：h/d出=（ρ出/ρ钢）1/2·（β / H）1/2·V出/g1/2 (4．1)式中h —冲击反应区深度mρ出—出口气体密度kg／m3；ρ钢——钢液密度kg／m3；β—常数，决定于射流的马赫数M，当M=0．5—3．0 时，距出口15×d 出，β=6—9，M大，取上限；H —枪位m；V出—射流出口速度m／s；g——重力加速度m2／s。
