氧气顶吹转炉氧枪系统的优化改造
Internal Combustion Engine & Parts? 145?
氧气顶吹转炉氧枪系统的优化改造
郭亮
(中冶南方武汉威仕工程咨询管理有限公司，武汉430077)
摘要：随着近几年对转炉炼钢厂高效性、连续性和安全性要求不断提高，要求转炉关健设备之一的氧枪系统设备必须高效率、低 故障率运行。本文通过对氧枪系统存在的问题进行分析，提出在不改造氧枪传动装置的情况下，增加一套制动轮，提高氧枪制动的可 靠性;改造氧枪横移传动装置，增强氧枪横移的稳定性等措施，满足炼钢生产的要求。
关键词：转炉；氧枪升降系统；氧枪横移系统；改造
0引言
某转炉炼钢厂共有四座50吨氧气顶吹转炉，肩负着十分繁重的生产任务，生产节奏非常紧凑，为保证连续生产，因此要求设备高效率、低故障率运行。在生产实际过程中，氧枪系统作为该厂氧气顶吹转炉的关键设备之一，运行是否正常稳定，严重制约着炼钢生产状况。本文所介绍的内容是针对氧枪系统存在的不足，通过技术改造的措施，解决生产中易发生坠枪、氧枪打滑、换枪时间过长等问题，有效地保证氧枪系统高效、安全运行。
1氧枪升降、横移系统结构、功能概述
氧枪系统是氧气顶吹转炉的关键设备之一，它主要由氧枪本体、氧枪升降系统和氧枪横移系统三部分组成。为适应炼钢的需要，氧枪升降系统和横移系统必须满足以下要求：
1.1应具有合适的升降速度，并且可以变速
氧枪升降系统主要由电机、制动器、圆柱齿轮减速机、钢丝绳卷筒、钢丝绳、升降小车、固定导轨及绳轮组成。升降小车V快=32.5米分，V慢越5.0米分，速度调节靠电气控
制来实施，以尽可能缩短氧枪升降的时间。同时，氧枪升降系统还应具备升降平稳、控制灵活、操作安全、结构简单、便于维护的特点。
1.2应能实现氧枪的快速更换
为保证转炉连续性生产，具有换枪时间短的特点，氧枪小车采用一用一备配置，即一套氧枪升降系统在线使用，另一套氧枪升降系统备用。氧枪横移小车主要由电机通过摆线针轮减速机带动主动车轮组运动，从而使横移小车沿轨道左右移动。横移小车的主要功能是：为升降小车提供安装载体；用来实现换枪操作。当需要换枪时，启动横移电机使横移小车向左（或向右)移动，在线氧枪跟着一起从线上位置移到备用位置，同时线下备用枪正好从备用位置移到线上位置，横移小车横移快捷方便，准确到位。
1.3应具有安全连锁装置
氧枪升降、转炉旋转、氧气切断阀的开和关、氧压和氧枪冷却水压力、流量等存在一定的互锁关系，从技术措施上不允许发生坠枪事故。
2氧枪升降机构、横移机构改造前存在的主要问题
2.1氧枪升降机构存在的主要问题
升降小车连同氧枪一起总重有3748kg，而快速下降速度高达32.5米7分，由此造成的冲击力相当大，达到2030kg*m/s。按原设计，升降小车制动力来源于两台减速机上各安装的一个0400制动轮。在闸瓦未磨损、间隙调整合适、制动器完好的情况下，基本上能满足生产的需要，但当上述条件有一项不满足的时候，制动力矩不够，氧枪升降小车就会发生打滑现象，甚至发生氧枪坠落的事故。
2.2氧枪横移机构存在的主要问题
由于氧枪横移机构长期在高温、烟尘的环境下工作，甚 至是超期服役，将导致车架体存在一定程度的变形，使得主动车轮组踏面与路轨接触不良。因此，横移机构在横移时就存在车轮打滑的状况，致使远程自动更换氧枪不能顺利进行，从而影响生产。此时，为了保证生产连续性，维修人员就得赶紧到高层框架氧枪横移平台，用电动葫芦斜拉横移小车使其横移到位，存在着极大的人身、设备安全隐患。
3改造措施及实际效果
3.1升降系统增设一套制动轮
在原减速机的承载能力和速比保持不变的情况下，将 升降减速机由单输入改为双输入型式，在增加的高速输入轴侧增加了一套制动系统，即增加一台制动器和一个制动轮。同时，为保证制动轮的互换性，制动轮、制动器采取与原输入端相同的备件。通过该措施，升降系统的制动力矩增加了一倍，安全系数也大大提高。
3.2横移机构由电机驱动装置改为电液推杆驱动
将氧枪横移小车主传动车轮组作为横移小车的传动方式进行改造，拆除主传动车轮组原有的驱动电机、行星减速机、链轮和链条后，在平台上制作一固定支架，将行程已调节好的电液推杆一端固定在该支架上，另一端固定在氧枪横移小车的中心线上，使其均匀受力。通过电液推杆的伸缩，实现工作位与备用位的切换。彻底消除因车架体变形以及车轮组磨损造成的车轮组打滑而小车不能移动到位的故障。
同时，电液推杆是一个封闭的液压系统，只要保证密封完好的情况下，可不受外界灰尘、高温烟气等不利因素的影响，工作稳定可靠、传动平稳，故障率低等优点。
4结束语
通过此次改造，杜绝了氧枪升降系统因机械原因造成的坠枪事故；避免了氧枪横移系统因设备维护不到位造成的氧枪更换不及时的生成性事故。实现了转炉生产的高效性、连续性和安全性。此次改造取得的成功，对相同类型转炉氧枪系统的设备维护和改造具有一定的借鉴意义。
参考文献：
「11张昌富，叶伯英编.冶炼机械「Ml.冶金工业出版社，1997.
「2]王雅贞，张岩，张红文编著.氧气顶吹转炉炼钢工艺与设备 「Ml.二版.冶金工业出版,2001.
「3]冯捷，贾艳，主编.转炉炼钢实训「Ml.冶金工业出版社，2004.
世界氧气顶吹转炉炼钢技术发展史
世界氧气顶吹转炉炼钢技术发展史 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。这样就最后完成了转炉吹氧炼钢的实验室试验。从实验室研究向工业化试验的进一步发展是由奥地利的沃埃施特(VOEST)公司完成的。第二次世界大战后奥地利面临重建钢铁工业的需要，该国缺少废钢使得平炉或电炉炼钢法缺乏竞争力。沃埃施特公司注意到丢勒尔的试验，决心开发一个具有竞争力的新的炼钢方法。1949年5月在奥地利累欧本(Leoben)开了一次氧气炼钢的讨论会，决定冯?罗尔、曼内斯曼(Mannesmann)、阿尔派(ALPINE)和沃埃施特4个公司协作，在沃埃施特的林茨(Linz)钢厂作进一步的试验。1949年6月在林茨建成2t顶吹氧试验转炉，由苏埃斯(T．Suess)和豪特曼(H．Hauttmann)负责，在丢勒尔参与下，成功地解决了合适的氧气压力、流量和喷嘴与熔池面距离等工艺操作问题。之后迅速建立15t试验转炉，广泛研究新方法所冶炼钢的品质。由于钢的质量很好而且炼钢工艺的
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。
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。
氧气顶吹转炉炼钢
R.D.佩尔克等著，邵象华、楼盛赫等译校：《氧气顶吹转炉炼钢》，冶金工业出版社，北京，（上册）1980，（下册）1982。(R.D.Pehlke,ed., BOF Steelmaking,AIME,1974～1977.) 氧气顶吹转炉炼钢 责任编辑：苏方来源：成都钢铁网2008年06月20日 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(V onRoll)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。这样就最后完成了转炉吹氧炼钢的实验室试验。从实验室研究向工业化试验的进一步发展是由奥地利的沃埃施特(VOEST)公司完成的。第二次世界大战后奥地利面临重建钢铁工业的需要，该国缺少废钢使得平炉或电炉炼钢法缺乏竞争力。沃埃施特公司注意到丢勒尔的试验，决心开发一个具有竞争力的新的炼钢方法。1949年5月在奥地利累欧本(Leoben)开了一次氧气炼钢的讨论会，决定冯?罗尔、曼内斯曼(Mannesmann)、阿尔派(ALPINE)和沃埃施特4个公司协作，在沃埃施特的林茨(Linz)钢厂作进一步的试验。1949年6月在林茨建成2t顶吹氧试验转炉，由苏埃斯(T．Suess)和豪特曼(H．Hauttmann)负责，在丢勒尔参与下，成功地解决了合适的氧气压力、流量和喷嘴与熔池面距离等工艺操作问题。之后迅速建立15t试验转炉，广泛研究新方法所冶炼钢的品质。由于钢的质量很好而且炼钢工艺的效率很高，1949年末该公司决定在林茨投资建设世界第一个氧气顶吹转炉工厂。并命名该炼钢法为LD法。林茨的30tLD转炉工厂于1952年11月投产。翌年春季第2个30tLD转炉工厂在奥地利多纳维兹([)onawitz)建成投产。1950年由苏埃斯申请得到专利权。推动炼钢工业再次大变革的氧气顶吹转炉炼钢法登上了历史舞台。该法问世后，数十年内迅速取代了平炉炼钢而成为世界上最主要的炼钢方法。在北美，美国是平炉炼钢大国，有平炉熔池吹氧的经验。美国又是第二次世界大战的最大战胜国，工业基础雄厚。在得知转炉氧气炼钢的信息后，美国麦克劳斯(McLouth)公司和加拿大多法斯柯(DOFASCO)公司于1954年各迅速建成一个35t氧气顶吹转炉车间并投产。随后
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
转炉氧枪系统分析
炼钢转炉氧枪装置的使用现状分析 摘要：介绍氧枪装置工作原理，使用现状及存在问题，并对存在问题提出对策。 关键词：炼钢转炉氧枪氧枪传动 炼钢厂炼钢转炉氧枪装置包括氧枪和氧枪升降装置，是纯氧顶吹转炉的重要设备之一，是通过用高质水冷却的吹氧管将工业纯氧送入吹炼半钢或铁水来完成冶炼钢种的任务。其升降和横移传动装置通过电气连锁与转炉倾动机械有关设备配合共同完成冶炼，更换氧枪等操作任务。 一、转炉对氧枪的升降机构和更换装置的要求 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，并可以变速。 （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，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，氧气阀自动关闭，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，氧枪自动提升报警。 二、氧枪系统现工作原理和结构 氧枪装置由吹氧管，氧枪传动装置，升降小车，升降小车滑道及换管装置和横移小车，横移小车传动装置，平衡锤，平衡锤滑道等组成。 氧枪由3根同心无缝钢管制成，外径尺寸ф219，枪体总长17355mm，目前采用的喷头为535。吹氧管冷却采用高质水，水压为10--12kg/h，给水量≥120t/h，进水温度≤25℃，回水温度≥45℃，氧枪冷却水采用金属软管，型号：SA25JRL150A-15500，数量为两根。氧气输送软管采用同样的金属软管，氧气软管和冷却水管东西分别布置。 氧枪的升降是由提升平衡锤来实现的，平衡锤系数为1.3倍,由钢绳的两端固定在升降小车和平衡锤的滑轮支座上。传动钢绳有卷筒绕过平衡锤的滑轮固定在小底座的支架上。当开动电动机，经过减速机，由Ф800mm的卷筒提升或下降平衡锤，完成氧枪的升降。 氧枪升降制动采用液压制动器，备有紧急电源，在升降过程中，发生断电时，由另外的电源打开制动器。将氧枪提出转炉炉体，如图1。
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
氧气底吹转炉炼钢
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。前者取代原有平炉，后者取代正在建设的氧气顶吹转炉。从而实现了氧气底吹转炉的大型化，并扩大了应用范围。到20世纪70年代末氧气底吹转炉年产钢能力总计约3500万t。在中国，1973年钢铁研究总院在300kg 氧气底吹试验转炉上进行了底吹氧气和石灰粉的炼钢试验。随后，该院与北京钢铁设计研究总院及有关单位合作，在唐山钢厂、首都钢铁公司、济南第二钢厂及马鞍山钢铁公司先后完成了5t氧气底吹转炉炼钢的工业性试验。同时还进行了铁水提铌、提钒的试验。后由于顶底复吹转炉的出现和发展而停止。 工艺特点?? 氧气底吹转炉所用炉衬耐火材料、原材料及基本工艺和氧气顶吹转炉相同或相似。主要金属炉料是铁水和约10％～25％的废钢。供氧压力约为0．6～1．0MPa(6～10atm)。每炉吹炼时间(吹氧时间)一般为15～20min。每炉冶炼周期(本炉出钢到下炉出钢时间)一般为30～40min。氧耗量为50～60m3／t。主要工艺特点是从转炉底部供氧。(见图1)装有氧喷嘴的转炉炉底可以拆卸、更换。氧喷嘴由同心的双层套管组成。内层为铜管或不锈钢无缝管，外层用碳素钢无缝管。内层通氧气，并可同时喷吹石灰粉。两层套管之间的间隙通冷却剂。冷却剂通常为气态或液态的碳氢化合物，如天然气、丙烷或燃料油等。依靠碳氢化合物裂解吸热，并在氧流周围形成保护气膜，以及高速气流带走热量，以降低氧喷嘴及其附近反应区的温度，达到保护氧气喷嘴、减缓烧损的目的。为了使熔池搅拌均匀，反应界面大，吹炼平稳，并避免氧喷嘴个数少、直径过大、氧流比较集中而导致氧气穿透熔池，因此采用多支氧喷嘴，分散供氧。每支氧喷嘴的内径尺寸不超过熔池深度的1／35。这个数据适用于吹氧压力约为0．5～1MPa的中、小型转炉。例如：容量为30t的转炉，熔池平均深度为700mm，据此每支氧喷嘴最大内径为20mm；氧气压力为0．8MPa；氧气含石灰粉为1～2kg／m3，则氧气流量约为130m3／h?cm2；耗氧量为60m3／t；吹炼时间最多为20min。因此可以算出：需要供氧流量为5400m3／h，所需氧喷嘴内管总横截面约为42cm2，所需氧喷嘴数为14个。大型氧气底吹转炉的氧喷嘴直径与熔池深度之比可以大于上述数据，一般不超过熔池深度的1／15。例如200～240t氧气底吹转炉所用氧喷嘴数可采用10～16个。氧喷嘴之间以及氧喷嘴与炉壁之间要有适当间距，使熔池搅拌均匀和反应平稳，并减轻对炉衬耐火材料的侵蚀。氧喷
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
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
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
转炉氧枪及供氧技术知识
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m ρ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
三吹二120吨顶吹转炉及炼钢车间设计毕业设计
太原科技大学毕业设计（论文）任务书 （由指导教师填写发给学生） 学院（直属系）：材料科学与工程学院时间：2014年 3月 12日学生姓名指导教师 设计（论文）题目三吹二120T顶吹转炉及炼钢车间设计 主要研究内容1.物料平衡及热平衡计算 2.氧气顶吹转炉炉型设计及计算 3.氧枪设计及计算 4.转炉炼钢车间设计及计算 5.连铸设备的选型及计算 6.炉外精炼设备的选型与工艺布置 7.炼钢车间烟气净化系统的设计 研究方法 利用已学的冶金工艺和钢铁厂设计知识进行理论计算与设计； 利用机械设计基础知识，通过查阅相关资料与现有结构相结合对结构部件设计计算。鼓励采用新技术、新方法、新思路和创新设计。 主要技术指标(或研究目标) 毕业设计说明书一份（包括英文资料的中文翻译） 设计图纸三张 1)氧气顶吹转炉炉型图1＃ 2)年产260万吨良坯三吹二型氧气顶吹转炉炼钢车间工艺平面布置图1＃3）年产260万吨良坯三吹二型氧气顶吹转炉炼钢车间剖视图1＃ 教研室 意见 教研室主任（专业负责人）签字：2014年03月12日说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
氧枪升降及阀站技术协议--最终版2012626112346688
新疆昆玉钢铁有限公司炼钢项目转炉氧枪升降横移装置设备 技术协议 买受人：新疆昆玉钢铁有限公司 出卖人：鞍山华威冶金工程有限公司 设计院：山东省冶金设计院 2012-4-18
炼钢项目转炉氧枪升降横移装置设备 供货及安装技术协议 买受人：新疆昆玉钢铁有限公司 出卖人：鞍山华威冶金工程有限公司 设计院：山东省冶金设计院 设备的设计、制作及装配应依据充分满足买受人提供的技术参数要求中所描述内容进行，对于某些设备未有相关技术要求的应按照设备通用制作加工、装配规范要求执行。 1、新疆钢厂炼钢工程转炉氧枪升降横移装置设备技术规格书 本技术规格书仅提供有限的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的详细条文。出卖人提供的设备应能够满足规格书中的规定，包括功能、结构、性能参数等方面的技术要求，并保证符合有关国家、行业技术规范和标准以及买受人提供的技术资料的要求。 技术规格书所使用的标准如与出卖人所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。在订合同之后，买受人有权提出一些补充要求，具体项目由双方共同商定。 1.1.设备名称: 氧枪升降横移装置设备 1.1.1基本要求 转炉冶炼工艺参数： 转炉数量： 2座 转炉公称容量： 50t 转炉最大出钢量： 54t/炉 转炉最大装入量： 60t/炉 转炉冶炼周期： 24min 其中吹氧时间： 12 min 供配电设施技术条件： （1）电源：三相交流380V+/-10%; 50HZ+/-5%; （2）系统中性点接地方式： 380V（动力用）中性点直接接地 380V/240V（照明用）中性点直接接地 1.1.2技术数据 （一）技术性能要求 氧枪型式：四孔拉瓦尔喷头。 氧枪外径：Φ219 mm 供氧强度：3.5~4.3N.m3/min.t 供氧时间：12min（正常生产） 氧枪升降速度：高速40m/min、低速3.5m/min 氧枪升降行程：~14500mm(待定) 横移行程：3400mm 横移速度：4 m/min
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
氧气顶吹转炉氧枪系统的优化改造
Internal Combustion Engine & Parts? 145? 氧气顶吹转炉氧枪系统的优化改造 郭亮 (中冶南方武汉威仕工程咨询管理有限公司，武汉430077) 摘要：随着近几年对转炉炼钢厂高效性、连续性和安全性要求不断提高，要求转炉关健设备之一的氧枪系统设备必须高效率、低 故障率运行。本文通过对氧枪系统存在的问题进行分析，提出在不改造氧枪传动装置的情况下，增加一套制动轮，提高氧枪制动的可 靠性;改造氧枪横移传动装置，增强氧枪横移的稳定性等措施，满足炼钢生产的要求。 关键词：转炉；氧枪升降系统；氧枪横移系统；改造 0引言 某转炉炼钢厂共有四座50吨氧气顶吹转炉，肩负着十分繁重的生产任务，生产节奏非常紧凑，为保证连续生产，因此要求设备高效率、低故障率运行。在生产实际过程中，氧枪系统作为该厂氧气顶吹转炉的关键设备之一，运行是否正常稳定，严重制约着炼钢生产状况。本文所介绍的内容是针对氧枪系统存在的不足，通过技术改造的措施，解决生产中易发生坠枪、氧枪打滑、换枪时间过长等问题，有效地保证氧枪系统高效、安全运行。 1氧枪升降、横移系统结构、功能概述 氧枪系统是氧气顶吹转炉的关键设备之一，它主要由氧枪本体、氧枪升降系统和氧枪横移系统三部分组成。为适应炼钢的需要，氧枪升降系统和横移系统必须满足以下要求： 1.1应具有合适的升降速度，并且可以变速 氧枪升降系统主要由电机、制动器、圆柱齿轮减速机、钢丝绳卷筒、钢丝绳、升降小车、固定导轨及绳轮组成。升降小车V快=32.5米分，V慢越5.0米分，速度调节靠电气控 制来实施，以尽可能缩短氧枪升降的时间。同时，氧枪升降系统还应具备升降平稳、控制灵活、操作安全、结构简单、便于维护的特点。 1.2应能实现氧枪的快速更换 为保证转炉连续性生产，具有换枪时间短的特点，氧枪小车采用一用一备配置，即一套氧枪升降系统在线使用，另一套氧枪升降系统备用。氧枪横移小车主要由电机通过摆线针轮减速机带动主动车轮组运动，从而使横移小车沿轨道左右移动。横移小车的主要功能是：为升降小车提供安装载体；用来实现换枪操作。当需要换枪时，启动横移电机使横移小车向左（或向右)移动，在线氧枪跟着一起从线上位置移到备用位置，同时线下备用枪正好从备用位置移到线上位置，横移小车横移快捷方便，准确到位。 1.3应具有安全连锁装置 氧枪升降、转炉旋转、氧气切断阀的开和关、氧压和氧枪冷却水压力、流量等存在一定的互锁关系，从技术措施上不允许发生坠枪事故。 2氧枪升降机构、横移机构改造前存在的主要问题 2.1氧枪升降机构存在的主要问题 升降小车连同氧枪一起总重有3748kg，而快速下降速度高达32.5米7分，由此造成的冲击力相当大，达到2030kg*m/s。按原设计，升降小车制动力来源于两台减速机上各安装的一个0400制动轮。在闸瓦未磨损、间隙调整合适、制动器完好的情况下，基本上能满足生产的需要，但当上述条件有一项不满足的时候，制动力矩不够，氧枪升降小车就会发生打滑现象，甚至发生氧枪坠落的事故。 2.2氧枪横移机构存在的主要问题 由于氧枪横移机构长期在高温、烟尘的环境下工作，甚 至是超期服役，将导致车架体存在一定程度的变形，使得主动车轮组踏面与路轨接触不良。因此，横移机构在横移时就存在车轮打滑的状况，致使远程自动更换氧枪不能顺利进行，从而影响生产。此时，为了保证生产连续性，维修人员就得赶紧到高层框架氧枪横移平台，用电动葫芦斜拉横移小车使其横移到位，存在着极大的人身、设备安全隐患。 3改造措施及实际效果 3.1升降系统增设一套制动轮 在原减速机的承载能力和速比保持不变的情况下，将 升降减速机由单输入改为双输入型式，在增加的高速输入轴侧增加了一套制动系统，即增加一台制动器和一个制动轮。同时，为保证制动轮的互换性，制动轮、制动器采取与原输入端相同的备件。通过该措施，升降系统的制动力矩增加了一倍，安全系数也大大提高。 3.2横移机构由电机驱动装置改为电液推杆驱动 将氧枪横移小车主传动车轮组作为横移小车的传动方式进行改造，拆除主传动车轮组原有的驱动电机、行星减速机、链轮和链条后，在平台上制作一固定支架，将行程已调节好的电液推杆一端固定在该支架上，另一端固定在氧枪横移小车的中心线上，使其均匀受力。通过电液推杆的伸缩，实现工作位与备用位的切换。彻底消除因车架体变形以及车轮组磨损造成的车轮组打滑而小车不能移动到位的故障。 同时，电液推杆是一个封闭的液压系统，只要保证密封完好的情况下，可不受外界灰尘、高温烟气等不利因素的影响，工作稳定可靠、传动平稳，故障率低等优点。 4结束语 通过此次改造，杜绝了氧枪升降系统因机械原因造成的坠枪事故；避免了氧枪横移系统因设备维护不到位造成的氧枪更换不及时的生成性事故。实现了转炉生产的高效性、连续性和安全性。此次改造取得的成功，对相同类型转炉氧枪系统的设备维护和改造具有一定的借鉴意义。 参考文献： 「11张昌富，叶伯英编.冶炼机械「Ml.冶金工业出版社，1997. 「2]王雅贞，张岩，张红文编著.氧气顶吹转炉炼钢工艺与设备 「Ml.二版.冶金工业出版,2001. 「3]冯捷，贾艳，主编.转炉炼钢实训「Ml.冶金工业出版社，2004.