機械畢業(yè)設計----氧槍系統(tǒng)設計維修

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題 目：氧槍的系統(tǒng)的設計</p><p>　　系 部： 機械系 </p><p>　　專 業(yè)： 機電一體化 </p><p>　　學 號：

2、 </p><p>　　學 生 姓 名： </p><p>　　指 導 教 師： </p><p>　　職 稱： </p><p>　　二O一 一 年 四 月 二十 日</p><p><

3、b>　　目錄</b></p><p>　　封皮…………………………………………………………………1</p><p>　　任務書………………………………………………………………2</p><p>　　一 轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝概述…………………………………………………7</p><p>　　1.原理………………………………………………

4、…………… 7</p><p>　　2.工藝概述……………………………………………………… 7</p><p>　　二 氧槍系統(tǒng)………………………………………………………… 8</p><p>　　1.氧槍基本結(jié)構…………………………………………………… 8</p><p>　　2.氧槍的構成 ……………………………………………………

5、9 </p><p>　　3.氧槍在轉(zhuǎn)爐中的作用……………………………………………12</p><p>　　4.轉(zhuǎn)爐吹氧過程氧槍的主要工藝過程………………………… 13</p><p>　　5.氧槍系統(tǒng)主要工藝裝置和設備…………………………………14</p><p>　　6.氧槍的控制與連鎖………………………………………………16<

6、/p><p>　　7.氧槍升降聯(lián)鎖及條件……………………………………………20</p><p>　　8.氧槍冷卻水系統(tǒng)…………………………………………………22</p><p>　　氧槍修理的工藝、設備配備及能源消耗…………………………25</p><p>　　1.概述………………………………………………………………25</p>&

7、lt;p>　　2.氧槍壓力測試設計的方案………………………………………25</p><p>　　3.氧槍修理工藝及設備的選擇……………………………………27</p><p>　　4.氧槍修理的工藝布置……………………………………………31</p><p>　　5.動力消耗…………………………………………………………33</p><p>

8、　　四.結(jié)束語…………………………………………………………… 34 </p><p>　　參考文獻………………………………………………………… 37 </p><p>　　轉(zhuǎn)爐煉鋼原理、工藝流程</p><p><b>　　1.原理</b></p><p>　　轉(zhuǎn)爐煉鋼法同其他煉鋼法主要區(qū)別在于不借助外加能源，僅靠吹

9、入熔池的空氣或氧氣與生鐵水中各種元素的放熱氧化反應完成脫碳和脫除雜質(zhì)的任務，并將鋼液加熱到出鋼（1600℃或更高）溫度。</p><p><b>　　2.工藝概述</b></p><p>　?。?）上爐出鋼、倒渣，檢查爐襯和傾動設備等并進行必要的修補和修理；</p><p>　?。?）傾爐，加廢鋼、兌鐵水，搖正爐體（至垂直位置）；</p&

10、gt;<p>　?。?）降槍開吹，同時加入第一批渣料（起初爐內(nèi)噪聲較大，從爐口冒出赤色煙霧，隨后噴出暗紅的火焰；3～5min后硅錳氧接近結(jié)束，碳氧反應逐漸激烈，爐口的火焰變大，亮度隨之提高；同時渣料熔化，噪聲減弱）；</p><p>　?。?）3～5min后加入第二批渣料繼續(xù)吹煉（隨吹煉進行鋼中碳逐漸降低，約12min后火焰微弱，停吹）；</p><p>　?。?）倒爐，測溫

11、、取樣，并確定補吹時間或出鋼；</p><p>　　出鋼，同時（將計算好的合金加入鋼包中）進行脫氧合金化。</p><p><b>　　轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程圖</b></p><p><b>　　氧槍系統(tǒng)：</b></p><p><b>　　1.氧槍基本結(jié)構</b></p&

12、gt;<p>　　氧槍是轉(zhuǎn)爐供氧的主要設備，它在爐內(nèi)高溫下工作，采用循環(huán)水進行冷卻，由氧槍噴頭、槍體和槍尾組成。</p><p>　　水冷的氧槍基本結(jié)構是由三根同心圓管將帶有供氧、供水和排水通路的槍尾與決定噴出氧氣流特征的槍頭連接而成的一個管狀空心體。帶有供氧、供水和排水通路的槍尾可以是鑄造或焊接件。有使氧氣和水分離的結(jié)構及與外部氧氣、水管路連接的接頭，同時還用以固定三個同心圓管。</p>

13、;<p><b>　　氧槍的構成</b></p><p>　　氧槍是轉(zhuǎn)爐供氧的主要設備，它是由噴嘴、槍身和尾部結(jié)構組成。</p><p><b>　　2.1噴嘴</b></p><p>　　噴嘴又稱噴頭或槍頭。噴嘴能最大限度地將氧氣壓力能轉(zhuǎn)化為動能獲得超音速流股， 借此向熔池供氧并攪動熔池金屬液以達到吹煉目的

14、， 因此， 噴嘴是壓力一速度的能量轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　按噴嘴形狀和特點可分為拉瓦爾型、 直筒型及單擴張型等； 按噴嘴孔數(shù)可分為單孔及多孔噴嘴；</p><p><b>　　拉瓦爾噴嘴結(jié)構</b></p><p><b>　　2.2槍身</b></p><p>　　為3根(雙流氧槍為4根)

15、同心的無縫鋼管，下端連接噴頭，上頭端和槍尾相連。</p><p><b>　　2.3尾部結(jié)構</b></p><p>　　包括供氧、進水和排水支管及連接法蘭和密封膠圈，通過槍尾和車間的氧氣管網(wǎng)和高壓水管網(wǎng)相連接。</p><p>　　3.氧槍在轉(zhuǎn)爐中的作用</p><p>　　氧槍是轉(zhuǎn)爐煉鋼的重要設備，其作用是在煉鋼過程

16、中向轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹氧，使鋼水脫碳，并加大冶煉強度。</p><p>　　頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐是將高壓、 高純度 （含氧氣99.4% 以上） 的氧氣通過水冷氧槍，以某種距離 （噴頭到熔池面的距離約為1-3m ） 從熔池上面吹入的。為了使氧流有足夠的能力穿入熔池， 使用出口為拉瓦爾型的多孔噴頭， 氧氣的使用壓力為 （1.0-1.4）MPa， 氧流出口速度可達400-440m/s 。 </p><p>

17、;　　轉(zhuǎn)爐爐膛是一個復雜的高溫多相體系， 噴吹入爐內(nèi)的氧氣射流離開噴頭后，由于爐內(nèi)周圍環(huán)境性質(zhì)變化， 使射流的特性也變得有些不能確定。開吹時， 射流與熔池之間的爐內(nèi)空間充滿了熱氣體， 主要是熔池內(nèi)排出的CO和空氣所組成。但是在吹氧幾分鐘后就開始形成爐渣， 從熔池內(nèi)排出的CO 氣體速度也很快增大，開始產(chǎn)生泡沫渣， 不久就把噴槍淹沒了。在這種情況下， 不可能在真實的轉(zhuǎn)爐上直接測定射流特性， 也無法找到合適的實驗方法來推測爐內(nèi)的情況。同時，

18、噴吹入爐膛的氧射流與爐內(nèi)介質(zhì)存在著溫度差、 濃度差和密度差， 還存在著反向流動的介質(zhì)和化學反應。因此， 爐膛內(nèi)的氧氣射流與在靜止條件下研究的自由射流存在很大的差異。</p><p>　　轉(zhuǎn)爐爐膛內(nèi)的氧氣射流， 其初始溫度比周圍介質(zhì)的溫度低得多， 當射流與從周圍抽吸的高溫介質(zhì)混合時， 射流被加熱。同時， 進入射流的CO 和金屬滴要在射流中燃燒放熱， 并使射流的黑度增大而接受周圍介質(zhì)的輻射熱。氧氣射流因被加熱膨脹，

19、使射程和擴張角增大。同時， 氧氣的純度降低。在熱模擬實驗中， 將氧氣射入1400℃ 的 CO室中， 在距噴孔10-20 個孔徑處， 射流溫度達1300-1800℃ ；在距噴孔30-40 個孔徑處則達 2100-2300℃。顯然， 這樣的高溫是危及爐襯的。</p><p>　　應該指出， 在氧氣射流與熔池相遇處， 按非彈性體的碰撞進行研究， 射流的動能主要消耗于非彈性碰撞的能量損失 （約占70-80% ） 和克服浮

20、力的能量損失（約占4-10% ） ； 用于攪動熔池的能量僅占20% 。因此只靠氧射流約 20%的能量攪動熔池， 攪拌強度顯然是不足的。因此，頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐熔池攪動的能量， 主要是由吹煉過程中脫碳反應產(chǎn)生的CO 氣體從熔池排出的上浮力提供的 （忽略金屬液各部分因成分和溫度不同所引起的密度不同產(chǎn)生的對流）</p><p>　　4.轉(zhuǎn)爐吹氧過程氧槍的主要工藝過程：</p><p>　　在正常工況下

21、，氧槍從等待點開始下降，經(jīng)過變速點、開關氧點至吹煉點停止，進行吹煉。吹煉點表示為氧槍槍頭距鋼水液面的距離。吹煉一段時間后，提槍到等待點根據(jù)倒爐取樣化驗結(jié)果，確定是否需要補吹。如此，直到吹煉完畢，倒爐出鋼，完成一個冶煉周期。</p><p>　　在非正常工況下，氧槍在PLC的控制下，通過升降機構迅速提升并切斷氧氣供應。如果遇到停電狀況并且氧氣切斷未完全時，操作人員應在最短時間內(nèi)到現(xiàn)場通過手動切斷閥關閉氧氣。<

22、/p><p>　　氧槍的整個行程中根據(jù)工藝要求設置了：上極限、下極限、等待點、變速點、開關氧點等工藝狀態(tài)點，這些狀態(tài)點是由凸輪控制器檢測的點，其余由控制設備通過計算來判斷。</p><p>　　5.氧槍系統(tǒng)主要工藝裝置和設備：</p><p><b>　　5.1氧槍橫移小車</b></p><p>　　轉(zhuǎn)爐氧槍傳動設備采用“

23、雙車雙搶”形式。每座轉(zhuǎn)爐配備兩臺橫移小車，橫移小車由行走裝置驅(qū)動定距移動3米，達到吹煉強與備用槍的迅速更換。橫移電機的數(shù)量為兩臺，分別裝在兩臺小車上，正反轉(zhuǎn)移動，由帶有過熱保護的接觸器切換的MCC控制。電機型號參數(shù)為：</p><p><b>　　功率1.4KW</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速1500rpm</b></p>

24、<p><b>　　電壓AC380V</b></p><p>　　5.2鎖定裝置電機，其帶有鎖緊、松開兩限位。</p><p>　　a、電機2.2KW AC380V</p><p>　　5.3氧槍升降裝置每一座轉(zhuǎn)爐有兩支氧槍，每支氧槍都有各自獨立的升降系統(tǒng)</p><p>　　為保證氧槍升降安全可靠，每一支氧

25、槍配有兩根提升鋼絲繩。且鋼絲繩安全系數(shù)大，在軌道上的上下極限位置設有緩沖器，在提升鋼絲繩的末端設有張力傳感器，當鋼絲繩松弛或超載時，鋼絲繩張力顯示在主操作室的WINCC畫面上，并發(fā)出信號與電機連鎖，停止氧槍升降，可靠的保護鋼絲繩及其設備。氧槍升降裝置的主要技術參數(shù)如下：</p><p>　　a、提升速度：快速40米/分，慢速10米/分</p><p>　　b、電動機N=63.5KW，n=5

26、60rpm，S3工作制，F(xiàn)C=30%AC380V</p><p>　　c、測速發(fā)電機：型號ZYS-100A（與電機同軸）</p><p>　　d、脈沖編碼器：（通過機械變比安裝，原來還有主令控制器，已經(jīng)拆除）</p><p>　　5.4氧槍升降制動器</p><p>　　氧槍升降制動器數(shù)量為兩個。</p><p>&l

27、t;b>　　5.5電機傳動裝置</b></p><p>　　1#、2#轉(zhuǎn)爐氧槍交流傳動裝置采用西門子公司的全數(shù)字交流調(diào)速裝置，型號為：變頻器 6SE7032-1EG60 110KW</p><p>　　3#轉(zhuǎn)爐氧槍交流傳動裝置采用ABB公司的交流調(diào)速裝置，其型號為：變頻器ACS800-04-0260-3+P901+D150</p><p>

28、<b>　　5.6主操作臺</b></p><p><b>　　a、氧槍操作手柄</b></p><p>　　B、氧槍方式選擇開關</p><p><b>　　c、急停按鈕</b></p><p>　　d、氧槍高度顯示（數(shù)碼顯示）</p><p>　　e

29、、氧槍位置顯示（指示燈）換槍打渣點、氮封口下點、待吹點等八個位置</p><p>　　f、還設有緊急狀況下的“緊急關氧、關水”及“緊急提槍”按鈕</p><p><b>　　5.7機旁操作臺</b></p><p>　　機旁操作臺可進行氧槍橫移和氧槍的功能機旁手動操作，主要包括：</p><p>　　a、氧槍橫移小車左移

30、、右移、停止按鈕</p><p>　　b、鎖定裝置松開、鎖緊按鈕</p><p>　　c、橫移小車瑣定裝置瑣定、松開到位指示</p><p>　　d、橫移小車聯(lián)動/單動轉(zhuǎn)換及其指示</p><p>　　e、橫移小車兩接近開關限位指示</p><p>　　f、橫移小車移動極限位指示</p><p>

31、;　　g、氧槍提升、下降、停止按鈕</p><p>　　h、氧槍機旁/主控室操作選擇轉(zhuǎn)換及機旁手動指示</p><p>　　i、還設有機旁備用位置換槍選擇轉(zhuǎn)換開關</p><p>　　6.氧槍的控制與連鎖</p><p><b>　　6.1控制</b></p><p>　　氧槍采用兩套交流變頻調(diào)速

32、裝置，并由傳動裝置對卷揚電機實施供電和控制。氧槍卷揚在工作中，一臺工作，一臺備用。每套裝置分別驅(qū)動兩臺卷揚。氧槍卷揚控制分別為PLC控制。為保證氧槍安全運行和工藝要求，氧槍操作必須與抱閘、儀控、氧槍狀態(tài)及其他設備的控制進行連鎖。氧槍由PLC控制。</p><p>　　6.1.1氧槍抱閘控制：</p><p>　　氧槍抱閘由PLC控制。抱閘供電為有后備電源的兩路電源，電源切換自動完成。并采用

33、失電抱閘控制方式。（后備電源及事故電源）</p><p>　　6.1.1.1正常吹煉氧槍的自動、手動操作，機旁檢修、換槍操作中抱閘由PLC控制</p><p>　　6.1.1.2抱閘打開：提升時，氧槍啟動命令發(fā)出后，抱閘維持抱緊狀態(tài)。在氧槍電機建立了一定的力矩的情況下，PLC控制抱閘打開，氧槍開始提升。下降時，氧槍啟動命令發(fā)出后，抱閘立即打開，氧槍開始下降。（1#、2#轉(zhuǎn)爐氧槍變頻器有上升

34、力矩與下降力矩；3#爐氧槍變頻器由于氧槍的升降都是正力矩，所以氧槍下降是靠設備克服變頻器產(chǎn)生的力矩下降）</p><p>　　6.1.1.3抱閘關閉：氧槍停止命令發(fā)出后，抱閘維持松開狀態(tài)。在氧槍電機速度小于設定速度的情況下，抱閘立即關閉。</p><p>　　6.1.1.4現(xiàn)場若發(fā)生緊急情況，可啟動急停按鈕：氧槍在待吹點以上時抱閘立即抱緊。氧槍在待吹點以下時，抱閘維持松開狀態(tài)，待氧槍到達待

35、吹點時，PLC立即發(fā)出抱閘抱緊命令，抱閘立即無條件抱緊。</p><p>　　6.1.2氧槍橫移小車控制</p><p>　　氧槍橫移小車操作在氧槍平臺的機旁操作臺，采用遠程PLC控制，操作方式分為機旁操作和HIM操作（WINCC畫面操作）。氧槍橫移小車由兩臺獨立的小車組成，正常工作時兩臺獨立的小車通過機械耦合在一起整體移動。但根據(jù)工藝要求，也可以在現(xiàn)場將小車機械耦合解除，讓兩臺小車單獨移

36、動。 </p><p>　　6.1.2.1整體移動:</p><p>　　氧槍的位置在換槍打渣點以上時，將氧槍橫移的兩個小車全部上電。在松開小車鎖緊裝置后，即可操作小車左右行走，小車停止運行由機旁操作。在行走過程中小車碰到工作限位或備用被限位時，小車自動停車。且只能反向操作（每臺小車的限位有兩個，整體運行時，一臺小車碰到工作限位時，另外一臺小車應處于備用限位）。在小車到達工作限位，并經(jīng)位置

37、確認后，鎖緊裝置鎖緊，氧槍升降操作才能操作。小車在運行過程中，兩臺小車的電機同時驅(qū)動，若出現(xiàn)電機過熱，則同時封鎖另外一臺電機，小車停止，必須經(jīng)過復位后，才能進行行走操作。</p><p>　　6.1.2.2單獨移動：</p><p>　　氧槍的位置在換槍打渣點以上時，將需要單獨移動的小車上電。在松開小車鎖緊裝置后，即可操作小車左右行走，小車停止運行由機旁操作。在行走過程中小車碰擊工作、備用

38、限位時，小車自動停車，且只能反向操作。在小車到達工作位，并經(jīng)過確認后，鎖緊裝置鎖緊，氧槍升降操作才能操作。小車運行過程中，若出現(xiàn)電機過熱，則封鎖電機，小車停止，必須復位后，才可以進行行走操作。</p><p><b>　　6.1.3刮渣器</b></p><p>　　刮渣器動作由PLC 自動完成，刮渣器由兩個氣缸組成，每個氣缸由兩個電磁閥驅(qū)動，刮渣器作業(yè)時（原來有張開

39、、閉合限位開關，但由于工作環(huán)境的原因，限位開關已取消），每個氣缸同時動作。刮渣器控制為PLC順序控制，且在每次吹煉結(jié)束后由PLC自動操作。順序控制如下：</p><p>　　a、吹煉結(jié)束后，氧槍提升。</p><p>　　b、氧槍提升到一定高度多操作工在HIM上操作閉合刮渣器進行刮渣作業(yè)。</p><p>　　c、當氧槍提升到一定高度時，刮渣器打開，停止刮渣作業(yè)。&

40、lt;/p><p>　　d、停止刮渣作業(yè)后，刮渣器打開，操作人員一般將氧槍降于待吹點，等待進行下一爐吹煉作業(yè)。</p><p>　　e、在刮渣過程中氧槍鋼絲繩張力超過3.5T，氧槍升降封鎖，停止刮渣。</p><p>　　氧槍控制系統(tǒng)結(jié)構框圖</p><p>　　7.氧槍升降聯(lián)鎖及條件</p><p>　　氧槍升降裝置,

41、是使氧槍升降的動力裝置。它由氧槍升降小車、導軌、卷揚機、橫移裝置鋼絲繩滑輪及氧槍高度指示標尺等組成。氧槍固定在升降小車上,升降小車沿導軌上下移動。鋼絲繩卷筒與氧槍升降電機同軸, 由PLC控制的變頻器驅(qū)動氧槍電機, 控制氧槍的上升和下降。 </p><p>　　7.1氧槍升降裝置自身與設備之間的聯(lián)鎖、氧槍升降與其他系統(tǒng)的聯(lián)鎖有：</p><p>　　a、氧槍在換槍打渣點以上，移動小車才能橫移

42、。</p><p>　　b、橫移小車到位鎖定到位后，氧槍才能下降。</p><p>　　c、鎖定裝置松開到位后，橫移小車才能橫移。</p><p>　　d、刮渣器打開后，氧槍才能下降。</p><p>　　e、吹煉完畢后氧槍提升到一定高度后，刮渣器才能閉合進行刮渣作業(yè)，當氧槍升到一定高度時，刮渣作業(yè)停止。</p><p&g

43、t;　　7.2氧槍升降必備條件如下：</p><p>　　a、轉(zhuǎn)爐在垂直位置（允許偏差±3度），氧槍才能下降。</p><p>　　b、轉(zhuǎn)爐一次除塵風機運行后，氧槍才能進行吹煉。</p><p>　　c、氧槍高壓水閥打開后。</p><p>　　d、氧槍冷卻水入口壓力＞0.5Mpa、溫度＜50℃，氧槍才能進行吹煉作業(yè)。</p&

44、gt;<p>　　e、自動吹煉下槍時，氧槍必須停止于待吹點。</p><p>　　f、手動升降氧槍時，氧槍操作手柄的位置必須回“零”，回“零”以后的操作才能起作用。</p><p>　　g、氧槍在吹煉過程中有下述情況時，氧槍自動提升：</p><p>　　g.1氧氣、氮氣≤0.5Mpa</p><p>　　g.2氧槍冷卻水入口壓

45、力≤0.5Mpa</p><p>　　g.3冷卻水出口溫度≥50℃</p><p>　　g.4進出水流量差≥20t/h</p><p>　　g.5轉(zhuǎn)爐一次除塵風機正常</p><p>　　7.3另外，在換槍打渣點上面有兩個極限開關（上極限A、上極限B），在最低點下面裝有一個機械限位，作為氧槍過極限的進一步安全保護。還有在最低點設有接近開關，作

46、為校準氧槍編碼器的記數(shù)誤差。</p><p>　　7.4氧槍在如下位置脈沖編碼器的接點動作與其他設備連鎖</p><p><b>　　a、換槍打渣點</b></p><p><b>　　b、氮封口下點</b></p><p><b>　　c、待吹點</b></p>

47、<p><b>　　d、開閉氧點</b></p><p><b>　　e、開閉氮點</b></p><p><b>　　f、吹氧點</b></p><p><b>　　g、吹氮點</b></p><p><b>　　h、最低點<

48、/b></p><p><b>　　8.氧槍冷卻水系統(tǒng)</b></p><p>　　氧槍冷卻水的供應是保證氧槍在爐內(nèi)高溫下正常工作的必要條件，一般采用高壓水。除了對冷卻水的壓力進行檢測外，還要對冷卻水進出水溫度及溫度差、冷卻水流量進行測量。當出水溫度超過規(guī)定時氧槍就有燒壞的危險，應立即發(fā)出警報。冷卻水流量的測量是通過安裝在管道上的節(jié)流裝置，流量變送器取得電流信號

49、,送至顯示儀表指示和記錄。</p><p>　　冷卻水壓力的測量是通過安裝在管道上的取壓管和壓力變送器取得電流信號，送至顯示儀表指示和記錄。冷卻水溫度是通過安裝在管道上的熱電阻和熱電阻壓力變送器，把進出水溫度轉(zhuǎn)換成電流信號，送至顯示儀表指示和記錄。當冷卻水壓力低于規(guī)定值，出水溫度高于規(guī)定值，進出水溫度差高于規(guī)定值， 都會發(fā)出警報。</p><p>　　圖2.2 冷卻水溫度控制系統(tǒng)方框圖&l

50、t;/p><p>　　8.1主要工藝過程：</p><p>　　氧槍冷卻水是氧槍設備的保障系統(tǒng)，其主要操作是跟隨氧槍的選擇開啟或者關閉相應的氧槍冷卻水切斷閥。</p><p>　　8.2主要工藝裝置和設備</p><p>　　氧槍：兩支，東槍和西槍，互為備用。</p><p>　　氧槍冷卻水切斷閥：兩個，東西槍各一個。&l

51、t;/p><p>　　8.3氧槍冷卻水操作方式</p><p>　　氧槍冷卻水系統(tǒng)無全局性操作方式，以下所指均為回路或單體設備的操作方式。</p><p>　　遠程手動方式：操作人員通過HIM直接操作現(xiàn)場設備。還有自動方式，氧槍一到在用位時，氧槍冷卻水的快速切斷閥自動打開。</p><p>　　8.4氧槍冷卻水的控制與連鎖</p>

52、<p>　　8.4.1氧槍冷卻水儀表回路說明</p><p>　　a、氧槍冷卻水進水壓力指示、記錄、低一值報警、低二值（低于0.5MPa）報警并連鎖自動提升氧槍。低二值也作為禁止氧槍下降的條件。</p><p>　　b、氧槍冷卻水進水流量指示、低一值報警、低二值報警連鎖。</p><p>　　C、氧槍冷卻水回水流量指示、低一值報警、低二值報警連鎖。<

53、/p><p>　　d、氧槍冷卻水進回水流量差計算、指示、高一值報警、高二值（20T/H）報警并連鎖自動提升氧槍。</p><p>　　e、氧槍冷卻水進水溫度指示、高一值（高于50度）報警，并連鎖禁止氧槍下降；并連鎖自動提升氧槍</p><p>　　f、氧槍冷卻水進回水溫度差指示、高一值報警、高二值連鎖。</p><p>　　g、氧槍冷卻水切斷閥開

54、關狀態(tài)指示、連鎖。</p><p>　　8.4.2氧槍冷卻水的連鎖說明</p><p>　　氧槍冷卻水跟隨氧槍的選擇開啟或者關閉相應的氧槍冷卻水切斷閥。</p><p>　　8.5氧槍冷卻水控制模塊</p><p>　　8.5.1氧槍冷卻水系統(tǒng)向吹煉條件模塊提供“允許吹煉”信號:</p><p>　　8.5.1.1氧槍

55、冷卻水進水壓力指示高于低一值</p><p>　　8.5.1.2氧槍冷卻水進水流量高于低一值</p><p>　　8.5.1.3氧槍冷卻水進回水流量差為0</p><p>　　8.5.1.4氧槍冷卻水進水溫度低于高一值</p><p>　　8.5.1.5被選氧槍的冷卻水切斷閥在開狀態(tài)</p><p>　　8.5.2氧槍

56、冷卻水系統(tǒng)向緊急停止吹煉條件模塊提供“緊急停吹”信號：</p><p>　　8.5.2.1氧槍冷卻水進水壓力指示低于低二值</p><p>　　8.5.2.2氧槍冷卻水進水流量低于低二值</p><p>　　8.5.2.3氧槍冷卻水進水和被選氧槍回水流量差高于高一值</p><p>　　8.5.2.4氧槍冷卻水進水溫度低于高一值</p&

57、gt;<p>　　8.5.2.5被選氧槍回水和氧槍冷卻水進水溫度差高于高二值</p><p>　　煉鋼氧槍修理的工藝、設備配備及能源消耗</p><p><b>　　1.概述</b></p><p>　　氧槍由三根同心圓鋼管組成，內(nèi)層除正常冶煉吹氧外，可用于濺渣護爐時吹氮氣；中間層為冷卻水進水；外層為冷卻水出水。</p>

58、;<p>　　槍管的下端焊接有噴頭，噴頭的材質(zhì)為紫銅，帶有孔。由于氧槍頭材質(zhì)為紫銅，紫銅與鋼管之間的焊接要求特殊的保護焊和熱處理，這個工作在我國一般是由提供噴頭的廠家承擔，煉鋼廠購進的噴頭都帶有一小段鋼管。</p><p>　　氧槍使用一段時間后，槍頭和下部分的槍身會被燒壞，屆時必須對其進行更換或修理。氧槍修理主要是切割、焊接和修理氧槍頭及槍身。</p><p>　　2.氧槍

59、壓力測試設計的方案</p><p>　　根據(jù)工藝的要求根據(jù)工藝的要求，吹氧壓力為0.8MPa。流量為6000～9000／h </p><p>　　由制氧分廠送來的氧氣首先在轉(zhuǎn)爐分廠的氧氣球罐內(nèi)儲存，氧球的出口壓力及煉鋼車間氧氣總管壓力為2～2．5MPa，氧槍內(nèi)氧氣壓力根據(jù)工藝要求必須大于0.6MPa， 如果小于0.6Mpa，則發(fā)出報警信號同時通過聯(lián)鎖裝置氧槍作自動控制。</p>

60、<p>　　氧槍氧壓檢測與控制系統(tǒng)圖</p><p>　　首先是對轉(zhuǎn)爐氧槍中通氧管道進行取壓，具體實施辦法是將節(jié)流裝置安裝在氧氣管道中通過安裝在氧氣管道上的取壓管獲得差壓，然后將差壓引入彈簧管，此時彈簧管會有形變，將霍爾片固定在彈簧管的自由端，在霍爾片的上、下方垂直安放兩對磁極，當被測壓力引入后，彈簧管的自由端會產(chǎn)生位移，即改變了霍爾片在非均勻磁場中的位置。這樣就將壓力信號轉(zhuǎn)為電信號可取得的氧氣壓力

61、信號，將它送至調(diào)節(jié)器與給定值相比較，根據(jù)偏差情況，調(diào)節(jié)器給出調(diào)節(jié)信號，驅(qū)動執(zhí)行機構改變氧氣管道閥門開度，從而控制氧氣壓力為規(guī)定值。 </p><p><b>　　氧槍氧壓控制設計圖</b></p><p>　　3.氧槍修理工藝及設備的選擇</p><p>　　氧槍修理工藝有立式修理和臥式修理兩種。具體采用哪種工藝，要根據(jù)煉鋼的工藝要求和生產(chǎn)廠的

62、操作習慣確定。一般情況下大轉(zhuǎn)爐（大于120 t）的氧槍多采用立式修理，小轉(zhuǎn)爐的氧槍多采用臥式修理。</p><p>　　3.1 氧槍立式修理</p><p>　　立式修理是將氧槍豎直吊掛在轉(zhuǎn)爐附近的煉鋼上部平臺上，氧槍頭朝下，對氧槍頭進行修理。但采用立式法修理只能修理氧槍頭，對氧槍槍身無法修理。</p><p>　　3.1.1立式修理工藝</p>&l

63、t;p>　　需要修理的氧槍由轉(zhuǎn)爐區(qū)吊運到氧槍修理區(qū)內(nèi)，一般情況氧槍修理區(qū)與轉(zhuǎn)爐在同跨。氧槍吊運由爐子跨的電動橋式起重機承擔，氧槍修理主要有清渣、切割和焊接。切割和焊接是分層進行，焊縫要進行探傷檢查，其修理工藝流程如圖1。</p><p>　　3.1.2氧槍立式修理主要設備配置 </p><p>　　根據(jù)氧槍立式修理工藝的要求，其主要設備配置如下： </p><p&

64、gt;　　電焊機(直流弧焊機、氬弧/手工兩用焊機)； </p><p>　　電熱恒溫烘干箱（烘干焊條）； 磁粉探傷儀； </p><p>　　移動式升降支撐座； 割炬； 手提式砂輪機； </p><p><b>　　吊掛架。 </b></p><p>　　立式修理所需的起重機一般采用煉鋼車間的起重機，不必另外配備。 氧槍

65、立式修理設備中，吊掛架和移動式升降支撐座是非標設備，其余均為標準設備。 吊掛架為焊接結(jié)構，直接焊接在煉鋼上部平臺的邊沿上。 移動式升降支撐座是在切割氧槍頭時，頂住槍頭，切割完畢后，槍頭便落在支撐座上，降下支撐座，推走廢槍頭到存放場地并把氧槍頭卸下，然后再放上一個新槍頭，推到氧槍的正下方，使支撐座上升直到新槍頭與氧槍接觸，進行分層焊接，焊好后，再下降支撐座，使支撐面與氧槍頭間隔一定距離，最后移走升降支撐座。 </p><

66、;p>　　3.2 氧槍臥式修理 </p><p>　　臥式修理是將氧槍平放在修理架上，對氧槍進行切割、打磨、焊接、維修及試驗。臥式修理不僅可以更換氧槍頭，而且槍身燒壞也可以修理。 </p><p>　　3.2.1臥式修理工藝 </p><p>　　氧槍臥式修理基本上是設在煉鋼車間爐子跨的地坪上，需要修理的氧槍由轉(zhuǎn)爐平臺的孔洞吊下，再靠平板車運到氧槍修理間進行修

67、理。其修理工藝流程如圖 2。</p><p>　　3.2.2臥式修理主要設備配備 </p><p>　　根據(jù)維修工藝，臥式修理主要設備配置有：</p><p>　　交/直流弧焊機； 電熱恒溫烘干箱（烘干焊條）； </p><p>　　電動試壓泵；氧槍修理架； 手推平板車； 割炬； </p><p>　　手提式砂輪

68、機； 電動起重機。 </p><p>　　氧槍臥式修理設備中，氧槍修理架和手推平板車是非標設備，其余均為標準設備。 </p><p>　　由于氧槍比較細長，用一臺起重機水平吊運氧槍容易變形，并且重心也不好確定，因此起重機一般配備兩臺，同時吊運。</p><p>　　4. 氧槍修理的工藝布置 </p><p>　　根據(jù)氧槍修理工藝和設備的不一樣

69、，立式修理和臥式修理的工藝布置完全不同。 </p><p>　　4.1 立式修理工藝布置 </p><p>　　氧槍立式修理占地面積小，立式修理都是設在煉鋼主廠房爐子跨的煉鋼平臺上，氧槍吊掛架設在煉鋼上部平臺上。 根據(jù)經(jīng)驗， 兩座轉(zhuǎn)爐可設置1個主槍修理位置、1 個副槍修理位置、1 個主槍清渣位置。3 臺轉(zhuǎn)爐可設置 2 個主槍修理位置、1 個副槍修理位置、1 個主槍清渣位置。存放位置

70、根據(jù)實際情況確定。 氧槍立式修理間工藝布置見圖 3、圖 4。</p><p>　　4.2 臥式修理工藝布置 </p><p>　　為了減少運輸，氧槍修理間基本上設在煉鋼車間爐子跨的地坪上，需要修理的氧槍由轉(zhuǎn)爐平臺的孔洞吊下，再靠平板車接收并運到氧槍修理間進行修理。如果煉鋼車間面積特別緊張，沒有地方進行氧槍修理，氧槍修理間亦可設在煉鋼車間以外，但是這樣的話，一是氧槍的周轉(zhuǎn)數(shù)量要增加，

71、二是由于氧槍很長（長度 20 m左右），還需要考慮專門的運輸工具，基本上不采用這種方法。 </p><p>　　氧槍臥式修理工藝布置見附圖 5。</p><p><b>　　動力消耗 </b></p><p>　　氧槍修理需要的能源介質(zhì)有電、壓縮空氣、氧氣、乙炔（或煤氣、天然氣）、水，其消耗量如下： </p><p>

72、　　a)電容量：100 kW＋100 kVA； </p><p>　　b)壓縮空氣耗量:2N/min；最大6N/min，壓力0.6 MPa；</p><p>　　c)氧氣耗量：平均 8N/h ；最大 20N/h，壓力1.2 MPa～1.6 MPa；</p><p>　　d)乙炔耗量：平均 1.2 N/h，最大 3 N/h，平均壓力約0.6 MPa；e)水耗量：平均

73、0.4/h，最大 2/h，壓力0.2 MPa。 </p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　時光冉冉，歲月如梭，轉(zhuǎn)眼間，三年的大學生活即將結(jié)束了。隨著畢業(yè)日子的到來，歷時三個多月的畢業(yè)設計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設計以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設計才發(fā)現(xiàn)自己的看法太片面。畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種

74、檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還很多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己的知識和綜合素質(zhì)。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設計我得出一個結(jié)論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)

75、是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。</p><p>　　在此要感謝xx老師對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗、自學和向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，收獲巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作與團結(jié)合作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信這對今后的學習工作生活有非常重要的影響，而且大大提高了動手的能力，使我充分體

76、會到了在設計過程中探索的艱難和成功時的喜悅。比起設計的收獲，過程的艱辛實在已微不足道，真的是受益匪淺！</p><p>　　三年的大學生活已臨近尾聲。這短短的三年，卻是人生中彌足珍貴的三年。在這三年里，我從一個莽撞少年成長為一名合格的畢業(yè)生，用脫胎換骨來形容并不為過。大學三年是我一生的重要階段，是學習專業(yè)知識、提高各方面能和以后謀求發(fā)展的重要階段?？偨Y(jié)過去可以撥開時間的迷霧，清晰的回首所走過的路，從而為將來的人生

77、旅程總結(jié)經(jīng)驗和教訓。大學三年的生活主線是學習。大學學習是迥然不同于以往的一種新形式，它賦予了我們更大的自主性和更廣闊的思維空間，同時也對學我們提出了更高的要求。在這種半開放式的教學模式下，要求我們必須有明確的學習目的，有更強的選擇辨別能力和更強的自學能力。在這期間挫折與成功伴我不斷成長，我感謝大學這三年的學習生涯。</p><p>　　大學三年里，在提高自己科學文化素質(zhì)的同時，也努力提高自己的思想道德素質(zhì)，使自己

78、成為德、智、體諸方面全面發(fā)展適應21世紀發(fā)展要求的復合型人才，做一個有理想、有道德、有文化、有紀律的社會主義建設者和接班人.。</p><p>　　德，即思想道德。大學三年系統(tǒng)全面地學習了馬列主義、毛澤東思想和鄧小平理論。用先進的理論武裝自己的頭腦，熱愛祖國，擁護中國共產(chǎn)黨的領導，堅持四項基本原則；自覺遵守《學生行為準則》和學校規(guī)則制度，尊敬師長，團結(jié)同學，關系集體；堅持真理，修正錯誤，自覺抵御封建迷信等錯誤傾向

79、；樹立集體主義為核心的人生價值觀；認真參加學校及系里組織的各項活動。</p><p>　　智，即科學文化知識。端正個人學習目的、學習態(tài)度，大學三年，我系統(tǒng)全面地學習了本專業(yè)的理論基礎知識，同時把所學的理論知識應用于實踐中，把所學知識轉(zhuǎn)化為動手能力、應用能力和創(chuàng)造能力，力求理論和實踐的統(tǒng)一。在學習和掌握本專業(yè)理論知識和應用技能的同時，還努力拓寬自己的知識面，培養(yǎng)自己各方面的能力；積極參加學生科協(xié)及各項活動。<

80、/p><p>　　體，包括身體和心理兩個方面。大學三年里，我掌握了科學鍛煉身體的基本技能，養(yǎng)成了良好的衛(wèi)生習慣，積極參加學校、系和班級組織的各項體育活動，身體健康。在心理方面，鍛煉自己堅強的意志品質(zhì)，塑造健康人格，克服心理障礙，以適應社會發(fā)展要求。</p><p>　　大學三年，塑造了一個健康、充滿自信的我，自信來自實力，但同時也要認識到，眼下社會變革迅速，對人才的要求也越來越高，社會是在不斷

81、變化、發(fā)展的，要用發(fā)展的眼光看問題，自身還有很多的缺點和不足，要適應社會的發(fā)展，得不斷提高思想認識，完善自己，改正缺點。作為一名機械類畢業(yè)生，更要學會學習，學會創(chuàng)新，學會適應社會的發(fā)展要求。大學生活雖已告結(jié)束，但奮斗的旅程才剛剛開始！</p><p>　　最后我要感謝，非常感謝我的導師*老師。她為人隨和熱情，治學嚴謹細心。在閑聊中她總是能像知心朋友一樣鼓勵你，在論文的寫作和措辭等方面她也總會以“專業(yè)標準”嚴格要求

82、你，從選題、定題開始，一直到最后論文的反復修改、潤色，xx老師始終認真負責地給予我深刻而細致地指導，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。正是*老師的無私幫助與熱忱鼓勵，我的畢業(yè)論文才能夠得以順利完成，謝謝xx老師。  </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 王雅貞 張巖 張紅文.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與設備(第2版)[M

83、],北京:冶金工業(yè)出版社,2001,1-4</p><p>　　[2] 陳意琳.轉(zhuǎn)爐氧槍冷卻供水系統(tǒng)智能控制策略研究[D],2006.11,12-13</p><p>　　[3] 袁章福 潘貽芳.煉鋼氧槍技術[M],北京:冶金工業(yè)出版社,2007,127-128</p><p>　　[4] 梁淵.攀鋼煉鋼轉(zhuǎn)爐氧壓及氧槍槍位控制[J].四川冶金.2002.5:1-1&

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