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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。
氧气顶吹转炉氧枪的安全系统综述李树强;王晓红【摘要】氧枪系统是转炉吹氧设备中的关键性部件.文章以100t转炉为例分析了氧枪的主要参数,介绍了氧枪的安全装置.转炉氧枪安全保障系统的完善,可以有效保证氧枪的正常吹炼,为氧气顶吹转炉安全、可靠、高效的生产提供有力的保障.【期刊名称】《中国高新技术企业》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】2页(P173-174)【关键词】转炉氧枪;氧枪传动系统;安全系统;100t转炉【作者】李树强;王晓红【作者单位】安钢第一炼轧厂;安钢第二炼轧厂,河南,安阳,455000【正文语种】中文【中图分类】TF724氧枪系统是转炉吹氧设备中的关键性部件。
在吹炼过程中，氧枪不仅要承受熔池中炉气、炉衬的辐射，而且由于熔池内激烈的化学反应造成钢液、炉渣对氧枪的冲刷，加之氧枪是直接深入到炉内，在吹炼时，炉内温度最高达2000～2600℃。
所以氧枪是绝不允许在无水状态下长期停在炉内或因事故落入炉内的。
下面以100t转炉为例分析介绍氧枪的安全装置。
一、氧枪传动系统简介100吨转炉氧枪传动设备采用“双车双枪”型式，一支吹炼，一支备用。
每支氧枪都有各自独立的升降小车及提升系统，氧枪升降小车的活动导轨及提升系统均固定在横移台车上，横移台车由行走装置驱动定距移动，在吹炼枪出现故障时，可以实现吹炼枪与备用枪的迅速更换。
氧枪升降及横移装置主要由氧枪升降小车及导轨、氧枪提升装置、氧枪横移小车及轨道等部分组成。
氧枪升降小车由车轮、车架、制动装置、滑轮组及枪位调整装置组成。
车架由型钢和钢板焊接而成。
在前后左右共有四对车轮，起车架升降的支承导向作用。
由于氧枪及其软管偏心安装于车架上，故升降小车车轮除起导向作用外，还承受偏心重量产生的倾翻力。
车轮与轨道磨损后，氧枪中心线即随着间隙的增加而歪斜，但小车运行时由于偏心重量使车轮始终靠紧轨道平稳升降而不会晃动。
氧枪的歪斜可以借助调整氧枪在支承处的位置来纠正。
电炉、AOD炉、LF炉、VD真空炉的原理与作用电炉电炉炼钢法主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。
冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫的效率很高。
以废钢为原料的电炉炼钢，比之高炉转炉法基建投资少，同时由于直接还原的发展，为电炉提供金属化球团代替大部分废钢，因此就大大地推动了电炉炼钢。
作用：目前国内去中频炉较多，主要用于冶炼优质钢、合金钢与不锈钢钢水，属于冶炼不锈钢的第一道生产工艺，主要作用是化钢水和脱磷、脱硫。
电炉AOD炉AOD炉法（即氩氧脱碳法）是精炼不锈钢较先进的技术。
其具有设备简单、操作方便、适应性强、投资省、生产成本低等优点，而被广泛采用。
将高炉铁水和电炉上熔化的钢水，经钢包注入AOD炉，冶炼时吹入O2、Ar 或N2混合气体，对钢水脱碳，同时由加料系统加入还原剂、脱硫剂、铁合金或冷却剂等调整钢水成分和温度，冶炼出合格的不锈钢材料。
原理：精炼时混合气体的输送和调节是氩氧炉的主要系统之一。
由制氧车间生产的气体经管道分别输送入车间附近的贮气罐中，经计量、减压、调节、混合，最后按工艺要求的流量和比例的混合气体，通过侧枪送入炉内。
冶炼开始时由氧气是通过双层水冷吹氧管，由顶部炉口处吹入金属熔池进行脱碳。
精炼时用混合气体送入侧枪进入炉内（安装在出钢口侧对面、靠近炉底的侧壁上）。
当装料和出钢时，炉体前倾一定角度，（侧面）风口处于钢液面以上。
正常吹炼时，风口沉入溶池深部。
风口中心管吹入氧气与氩气或氮气的混合气体，通过调节氧氩比可以降低一氧化碳分压达到脱碳保铬目的。
AOD炉风口的型式是特有的，它是用气体冷却的消耗式风口。
风口采用双层套管结构，其外管只通氩气或氮气以冷却风口，内管通氧气和氮气、或氩气的混合气体。
通过风口罩环的流量控制以达到最佳的操作效果，风口罩环中心管和风口罩环的流量可在主控室进行控制。
采用三支侧枪技术。
可以增强供氧强度提高金属料收得率，该技术可缩短AOD 冶炼时间。
转炉氧枪联锁点说明
一、转炉倾动的联锁条件：1、三地主令零位2、转炉本组/备用选择
3、转炉本组/备用主回路合闸好
4、左/右抢选择
5、左/右抢待吹位联锁
6、转炉零位联锁
7、转炉+1200联锁
8、转炉-1200联锁
9、转炉合闸10、油泵联锁11、氧枪不动联锁12、变频器故障联锁
二、氧枪的联锁条件：1、氧枪主令零位2、张力联锁3、氧枪本组/备用选择3、氧枪上区/下区/全区工作4、主回路空开合闸好5、氧枪合闸6、转炉不动标志
三、事故提枪条件：1、氧枪进水压力大于0.8MPa 2、氧枪出水温度小于55度3、氧气压力大于0.6 MPa 4、出水流量大于45T/H
事故提枪与钢丝绳张力联锁，氧枪主令氧枪动枪条件无关;当发生事故提枪时，氧枪以全速提枪十秒后变为低速，提枪到待吹位停车位以上停止。
四、氧枪上区/下区/全区工作联锁条件：
1、选上区工作：提枪到换枪位以上停车；降枪到待吹位停车位停车
2、选下区工作：转炉必须在零位才能动枪，提枪到待吹位联锁停车，降枪到下极限位停车。
3、选全区工作：提枪到换枪位以上停车；降枪时，当转炉不在零位，降到待吹位停车位停车；当转炉在零位时，降到下极限位停车。
五、氧枪工作的联锁条件：1、定位推杆定位2、左/右枪选择3、横移车吹炼位
六、定位推杆复位与氧枪换枪位联锁；横移车后退与氧枪换枪位联锁。
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。
第四章 氧气转炉供氧系统设计4.1供氧系统工艺流程氧气转炉炼钢车间的供氧系统是由制氧机、加压机、中压储气罐、输氧管、控制闸阀、测量仪器、氧枪等主要设备组成。
图9 供氧系统工艺流程图1—制氧机 2—低压储气柜 3—压氧机 4—桶形罐 5—中压储气罐6—氧气站7—输氧总管8—总管氧压测定点9—减压阀10—减压阀后氧压测定点11—氧气流量测定点12—氧气温度测定点13—氧气流量调节阀14—工作氧压测定点 15—低压信号连锁 16—快速切断阀 17—手动切断阀 18—转炉4.2 转炉炼钢车间需氧量计算（1）一座转炉吹炼时的小时耗氧量计算 ① 平均小时耗氧量Q 1（Nm 3/h ）：947438512060T 60GW Q 11=⨯⨯==Nm 3/h （4-1） 式中： G —平均炉产钢水量，120t ；W —吨钢耗氧量，50m 3/t ，范围45～55m 3/t ；T 1—平均每炉钢水冶炼时间，38min 。
② 高峰小时耗氧量Q 2（m 3/h ）：22500165012060T 60GW Q 22=⨯⨯==Nm 3/h （4-2） 式中：T 2—平均每炉纯吹氧时间，16min 。
（2）车间小时耗氧量① 车间平均小时耗氧量Q 3(m 3/h ）：Q 3=NQ 1=3×9474=28422m 3/h (4-3)式中：N —车间经常吹炼的炉座数。
② 车间高峰小时耗氧量Q 4（m 3/h ）：Q 4=N×Q 2=67500m 3/h （4-4）4.3 制氧机能力的选择对于专供氧气转炉炼钢使用的制氧机的生产能力必须根据转炉车间需氧选择。
制氧机的总容量根据炼钢车间小时平均耗氧（28422 m 3/h ）量确定，通过在制氧机和转炉之间设置储气罐来满足车间高峰用氧量。
在决定制氧机组的能力时，还需考虑制氧机国家标准系列。
目前我国可供氧气转炉车间选用的制氧机系列有：1000 3/m h 、1500 3/m h 、3200 3/m h 、6000 3/m h 、10000 3/m h 、20000 3/m h 、26000 3/m h 、35000 3/m h 等。
Y J0506-现代电弧炉强化用氧技术案例简要说明:依据国家职业标准和冶金技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。
该案例是现代电弧炉强化用氧新技术案例，体现了吹氧脱碳、吹氧助熔、泡沫渣等知识点和岗位技能，与木专业电弧炉炼钢生产课程偏心底出钢电弧炉冶炼建筑用钢单元的教学目标相对应。
现代电弧炉强化用氧技术1. 背景介绍鉴于电弧炉短流程生产工艺能够充分消化社会废钢、对炉料适用性强，设备简单，热效率高等优点，工业化国家的电弧炉炼钢技术在过去得到了长足的进步。
现代电弧炉炼钢工艺的发展都是围绕着缩短冶炼周期和降低电耗进行的，基本思路是充分利用冶炼过程的物理热和化学热。
为此，电弧炉炼钢的热装铁水比不断增加，冶炼用氧量也随之大幅度提高。
2. 主要内容2.1. 电弧炉强化用氧的目的、意义、优势强化用氧技术的发展和应用对电弧炉炼钢经济指标的改善起到了重要的作用，改善了熔池搅拌效果，促进冶金反应的进行，使电弧炉冶炼周期缩短了60%,电耗降低30%,电极消耗减少60%,氧气产生的化学能在电弧炉能量输入中的比例达到20%~30%,特别是电弧炉采用热装铁水后，化学能的比例可以达到总能量的40%以上，相当于电弧炉增加了近一倍的能量输入，大量输入氧气已成为现代电弧炉炼钢工艺的一个重要特点。
电弧炉引入大量氧气的同时也带来一些问题，女口：金属收得率下降、电弧炉导电横臂等设备氧化严重等，有些钢厂未能根据本厂的生产条件制定合理的炼钢用氧制度，供氧规程不合理，技术经济指标差；有的电炉钢厂仅熔池吹氧的耗氧量就达到60m3∕t,氧气的利用率低，造成不必要的经济损失；有些钢厂供氧设备落后，氧枪龄短，操作不合理，造成安全用氧情况差等。
2.2. 电弧炉强化用氧的发展情况早在第一次世界大战期间，氧气就开始用于电弧炉脱碳，只是由于当时氧气供应短缺以及制氧成木很高，所以电弧炉炼钢很少使用氧气。
第三章电炉氧枪
电炉作为现代炼钢两种最主要的炉型中的一种，显得日益重要。
电炉炼钢历史悠久，在平炉炼钢统治时期，电炉炼钢的规模较小，那时，电炉由于生产成本较高，生产率较低，电炉主要用来生产含金钢、工具钢、耐热钢、不锈钢、轴承钢等特殊钢种。
随着平炉的逐渐被淘汰，大量的废钢需要用电炉来处理。
随着氧气炼钢技术的发展，电耗越来越低，炼钢速度越来越快。
随着高功率、超高功率、竖炉、双体电炉等电炉炼钢新技术的出现，电炉炼钢已发展成为速度快、生产成本低、质量好、生产率高的炼钢技术。
超高功率电炉配以连铸连轧的短工艺流程，发展十分迅速。
已占据炼钢生产的半壁江山。
炉门氧枪、炉壁氧枪、炉顶氧枪、碳氧枪、氧燃枪等各种用氧、燃烧设备，在现代电炉炼钢生产中，起到了至关重要的作用。
§3-1 电炉氧枪的基本结构
电炉氧枪是借鉴转炉氧枪和平炉氧枪发展起来的。
因此，电炉氧枪有中心走氧，转炉型的氧枪结构，和中心走水、平炉型的氧枪结构的两种结构型式。
转炉型结构电炉氧枪（图3-1），通常被用于供氧量比较大、枪位稍高的电炉中。
可用于炉门枪和炉壁枪。
可按装1～3孔电炉喷头，也可按装二次燃烧喷头。
枪位可位于渣面上100～200mm，进行吹炼。
枪尾采用图1～10中的结构。
氧枪主要部件包括喷头、三层钢管、两组法兰和“O”形橡胶圈等。
平炉型结构电炉氧枪（图3-2），通常被用于供氧量比较小，枪位较低的电炉中。
可用于炉顶氧枪和炉门氧枪。
可按装1～2孔电炉喷头，也可按装二次燃烧喷头。
氧枪可插入渣中，喷头位于钢渣介面进行吹氧，喷溅小，有利于提高电炉的炉衬寿命。
因氧枪是中心水冷，冷却强度高，氧枪寿命长。
枪尾可采用图2-1中的结构型式。
氧枪主要部件包括喷头、三层钢管、两组法兰和“O”形橡胶圈等。
§3-2电炉碳氧枪
超高功率电弧炉在电炉生产中已经占有重要地位。
超高功率电弧炉的弧光很长，弧光温度很高。
为了保护电炉的炉衬和炉盖，降低高温弧光的辐射，并提高弧光的加热效率，超高功率电弧炉要进行埋弧操作。
也就是在进行电弧加热时，要造一层厚厚的泡沫渣。
电炉碳氧枪就是为了适应超高功率电弧炉，造泡沫渣的冶炼工艺而发展起来的。
电炉碳氧枪（图3-3）是由四层钢管组成，从里往外分别是碳粉管、进氧管、进水管和回水管。
枪尾可采用图2-1中枪尾部分进行“O”形橡胶圈密封和滑动的结构型式，只是枪体为4层管、枪尾由三组法兰组成的，结构要复杂一些。
碳氧枪全套设备除碳氧枪枪体之外，还包括喷粉罐，碳、氧、水系统的管道、伐门、仪表、机械系统以及自动控制系统等。
碳氧枪有炉门插入和炉墙插入两种方式。
图3-4为炉墙布置的碳氧枪，图3-5为炉门布置的碳氧枪。
碳氧枪通常与熔池液面以15～40o的夹角从炉门或炉墙插入炉内。
炉门碳氧枪的操作是通过机械手来完成的。
机械手通常设置在电炉炉门的一侧（图3-5）。
机械手上除安置碳—氧枪外，还安置一支氧燃枪，折叠放置在机械上。
不影响电炉炉门前平台上的炼钢操作。
当电炉装完废钢，机械手上的氧燃枪，申展开来，从炉门申入炉内，开始点火燃烧，用高温火焰加热废钢。
当废钢即将熔化完毕，形成熔池时，将氧燃枪退出炉外。
机械手再将碳—氧枪申入炉内，边喷碳粉，边吹氧，进行造泡沫渣和升温、降碳操作。
冶炼完毕，机械手将碳—氧枪退出炉外，与氧燃枪拆叠放在一起。
机械手的设计，要求操作灵活，安全可靠。
氧燃枪和碳—氧枪在炉内可进、可退；可整体抬高、可整体降低；可左摆、可右摆，满足吹炼的需要。
不用时，两支枪折叠在机械手上，靠在炉边。
碳粉以间断性、周期性的方式从碳氧枪中喷入熔渣中。
氧孔大约与碳氧枪成15o的夹角，从氧孔中喷出的氧气，把分散在炉渣中的碳粒氧化，生成小的气泡，无数的小气泡生成了厚厚的泡沫渣，把超高功率电炉的长长的电弧包围其中，达到了造泡沫的工艺目标。
碳氧枪造泡沫渣，除了保护炉体和提高电热效率之外，碳-氧燃烧生成的大量热，缩短了电炉的冶炼时间。
节约了电能，提高了电炉的生产率。
§3-3电炉氧枪喷头
由于电炉氧枪有中心走氧和中心走水两个结构型式，因此，电炉氧枪喷头也有中心走氧和中心走水两种结构。
中心走氧电炉氧枪喷头（图3-6），采用环缝进水，外围回水结构。
这种喷头应用较多，小型电炉采用单孔喷头，大中型电炉采用两孔喷头。
CO二次燃烧喷头，则为3孔结构，下方的两孔向熔池吹氧，上边的一个孔喷出的氧气进行CO二次燃烧。
中心走氧电炉氧枪喷头的优点，是孔型容易布置，缺点是喷头寿命较低。
因为电炉有炉盖，为了提高炉体寿命，减少喷溅，电炉氧枪要低枪位吹氧，喷头承受的热负荷较大，中心走氧的喷头结构，喷头的冷却效果，不如中心走水的喷头结构好。
中心走水电炉氧枪喷头（图3-7），采用环缝进氧，外围回水结构。
这种喷头水冷效果好，可进行低枪位吹氧，理想的枪位是喷头位于钢渣介面，升温降碳快，喷溅小，有利于提高炉体寿命，氧气利用率高。
喷头通常为1～2孔。
小电炉为单孔，中型电炉采用双孔或3孔喷头，采用炉门氧枪或炉壁氧枪，图3-8为3孔喷头。
大型电炉多采用中心走水的炉顶氧枪进行低枪位吹氧，选用4孔或6孔的氧枪喷头，吹氧效果好。
电炉碳氧枪喷头（图3-9），为四层管结构，中心孔喷碳粉，下方为氧气喷孔，氧孔有单孔和双孔两种结构，氧气管外面为进水管和回水管。
碳氧枪喷头结构比较复杂。
图3-10为电炉氧枪喷头的6种结构型式，分别为单孔喷头、双孔喷头、带二次燃烧的3孔喷头、单氧喷碳粉喷头、双氧喷碳粉喷头和煤气氧燃喷头。
