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1、山 东 崇 盛 冶 金 氧 枪 有 限 公 司 技 术 资 料山山 东东 崇崇 盛盛 冶冶 金金 氧氧 枪枪 有有 限限 公公 司司 地址：山东省潍坊市高新技术开发区东方路北段杰兴二街 电话：（0536）8897387 传真：（0536）8897987 网址：http:/1建建 崇崇 盛盛 氧氧 枪枪 基基 地地 发发 展展 民民 族族 工工 业业山东崇盛冶金氧枪有限公司山东崇盛冶金氧枪有限公司转炉炼钢整体（锥度）氧枪设计规范转炉炼钢整体（锥度）氧枪设计规范山东崇盛冶金氧枪有限公司山东崇盛冶金氧枪有限公司氧枪研究所氧枪研究所二零零八年七月监制二零零八年七月监制 山 东 崇 盛 冶 金 氧 枪
2、有 限 公 司 技 术 资 料山山 东东 崇崇 盛盛 冶冶 金金 氧氧 枪枪 有有 限限 公公 司司 地址：山东省潍坊市高新技术开发区东方路北段杰兴二街 电话：（0536）8897387 传真：（0536）8897987 网址：http:/2目目 录录一一 前前 言言二二 转炉炼钢整体氧枪设计规范转炉炼钢整体氧枪设计规范（一）供氧管路的设计要求及标准（一）供氧管路的设计要求及标准（二）供水管路的设计要求及标准（二）供水管路的设计要求及标准（三）整体氧枪枪体的设计要求综述（三）整体氧枪枪体的设计要求综述三三 转炉炼钢整体锥度氧枪设计规范转炉炼钢整体锥度氧枪设计规范（一）锥度氧枪在炼钢中的优化应用
3、及特点（一）锥度氧枪在炼钢中的优化应用及特点（二）供氧管路的设计要求及标准（二）供氧管路的设计要求及标准（三）供水管路的设计要求及标准（三）供水管路的设计要求及标准（四）锥度管的加工工艺要求（四）锥度管的加工工艺要求（五）整体锥度氧枪的设计要求综述（五）整体锥度氧枪的设计要求综述四四 氧枪在使用过程中存在的问题及处理建议氧枪在使用过程中存在的问题及处理建议（一）炼钢用氧存在问题及处理建议（一）炼钢用氧存在问题及处理建议（二）供水管路存在问题及处理建议（二）供水管路存在问题及处理建议五五 结结 语语山 东 崇 盛 冶 金 氧 枪 有 限 公 司 技 术 资 料山山 东东 崇崇 盛盛 冶冶 金金
4、氧氧 枪枪 有有 限限 公公 司司 地址：山东省潍坊市高新技术开发区东方路北段杰兴二街 电话：（0536）8897387 传真：（0536）8897987 网址：http:/3转炉炼钢整体（锥度）氧枪设计规范转炉炼钢整体（锥度）氧枪设计规范一一 前前 言言目前氧气炼钢已成为世界上生产钢的主要方法，我国已经基本上改变了 50 年代以平炉为主的产钢局面。各大型钢厂几乎都采用 LD 转炉来生产炼钢，并且近来电炉用氧炼钢发展也十分迅速，因此用氧炼钢已经成为大势所趋！从开始采用用氧炼钢，我们就一直在寻求一种既能满足生产工艺要求，又能长期、安全、使用方便的供氧设备，国内许多研究人员和工程师都做出了不少的贡
5、献。然而由于吹炼生铁的成分各不相同，以及炼钢方法的不同，对喷氧设备的要求也就各不相同。而我们山东崇盛冶金氧枪有限公司山东崇盛冶金氧枪有限公司经过二十年的探索、研究、试验，依托雄厚的技术力量、丰富的制作经验，终于生产制作出转炉炼钢整体（锥度）氧枪，并已经广泛运用到各炼钢厂，与此同时我们崇盛公司也进一步提高了转炉炼钢整体（锥度）氧枪的设计水平，完善了制作工艺，成为国内转炉炼钢整体（锥度）氧枪行业中的龙头企业！氧枪是氧气顶吹转炉炼钢中的主要供氧设备。氧枪在转炉、电炉及精炼炉内，受到高温炉气的辐射、对流以及传导等复杂山 东 崇 盛 冶 金 氧 枪 有 限 公 司 技 术 资 料山山 东东 崇崇 盛盛
6、冶冶 金金 氧氧 枪枪 有有 限限 公公 司司 地址：山东省潍坊市高新技术开发区东方路北段杰兴二街 电话：（0536）8897387 传真：（0536）8897987 网址：http:/4的热负荷，另外还有高温炉渣和喷溅的不断侵蚀，工作环境十分恶劣。此外，氧枪在操作中经常会有 3-10mm 厚的结渣粘在枪体上而影响热交换，故氧枪枪体外层可以认为是由两层圆筒组成，氧枪体内有循环冷却水流动，外有高温炉气流动，因此氧枪可以认为是多层圆管复杂换热的典型，要保证氧枪的正常使用就必须要有合理的枪体结构，合理的循环水冷却。在此，我们山东崇盛冶金氧枪有限公司组织相关国内专家和冶金专业人员，凭借二十多年的氧枪制
7、作经验，对于氧枪的结构设计进行汇总编制，进一步完善氧枪的设计制作理念，奉献给从事炼钢事业的广大读者，共同探讨，共同研究，共同进步！借此规范成稿之时，我们山东崇盛冶金氧枪有限公司向工作在冶金战线上的各界人士表示感谢，感谢你们为炼钢冶金事业的发展做出的无私奉献，希望我们能不断学习，共同进步，以适应时代变化的要求！山 东 崇 盛 冶 金 氧 枪 有 限 公 司 技 术 资 料山山 东东 崇崇 盛盛 冶冶 金金 氧氧 枪枪 有有 限限 公公 司司 地址：山东省潍坊市高新技术开发区东方路北段杰兴二街 电话：（0536）8897387 传真：（0536）8897987 网址：http:/5二二 转炉炼钢整
8、体氧枪设计规范转炉炼钢整体氧枪设计规范（一）供氧管路的设计要求及标准（一）供氧管路的设计要求及标准1. 氧枪枪体内氧管设计要求(1) 氧枪枪体内氧管氧气压力、氧气流速设计要求：氧枪的供氧管路应该保证氧气在管路中的流动速度不能过大，因为压力损失大致与速度的平方成正比。一般氧气在管路内的流动速度大约为马赫数 Ma=0.1-0.2 之间。氧气在管路中的速度过大不单是压力损失大，而且容易发生由于有颗粒物的摩擦引起爆炸。因此，在保证供氧充足的条件下，按国家规定氧气管道流速应60M/S。氧枪枪体内氧管的氧气压力一般在控制在 0.8-1.0MP，氧气流速尽量低于 55m/s，在此条件下选取合适的氧枪枪体内氧
9、管，以便氧枪使用时符合安全要求。(2) 氧枪枪体内氧管材质设计要求：氧枪枪体内氧管材质主导选取国标 20 号低碳钢无缝钢管，此种钢管可承载氧枪氧气压力，满足氧枪的供氧能力和要求。2. 氧枪枪体内氧管型号选取标准按国家规定，现要求转炉公称吨位控制在 50T 以上，因此我们对于 50T 以上不同公称吨位的转炉，对应的氧流量、氧流速、山 东 崇 盛 冶 金 氧 枪 有 限 公 司 技 术 资 料山山 东东 崇崇 盛盛 冶冶 金金 氧氧 枪枪 有有 限限 公公 司司 地址：山东省潍坊市高新技术开发区东方路北段杰兴二街 电话：（0536）8897387 传真：（0536）8897987 网址：http:
10、/6内氧管的选取规标准下：公称吨位公称吨位氧流量（氧流量（NmNm3 3/hr/hr）内氧管内氧管氧流速（氧流速（m/sm/s）250T-300T58000-66000245843.5-49.5210T48000-54000219845.8-51.5180T39000-44000194646.3-52.2150T30000-33000168648.4-53.3 120T26000-28000159647.3-50.9 80T18000-20000133546.8-51.9 60T14000-16000121544.7-51.050T11000-13000114540.0-47.3 备注：按枪体
11、内供氧压力 0.9 MP 为基准核计3. 氧枪枪体氧弯管型号选取标准及材质要求氧枪枪体氧弯管型号选取一般等同与氧枪内氧管的尺寸。材质要求：1Cr18Ni9Ti （不锈钢）因为供氧管路氧弯管暴露在空气中，并且周围存有高温，煤气，粉尘等其工作环境恶劣，所以在材质选取上我们采用不锈钢，确保整体氧枪的使用安全。（二）供水管路的设计要求及标准（二）供水管路的设计要求及标准1. 氧枪枪体供水管路的设计要求(1) 氧枪枪体内水压力、水流量、水流速及进出水温差的设计要求：高温冷却必须考虑水流速度，水层厚度，和水温、水流量。水流量取决于枪体的总换热量，水层厚度和水流速度取决于受热山 东 崇 盛 冶 金 氧 枪
12、有 限 公 司 技 术 资 料山山 东东 崇崇 盛盛 冶冶 金金 氧氧 枪枪 有有 限限 公公 司司 地址：山东省潍坊市高新技术开发区东方路北段杰兴二街 电话：（0536）8897387 传真：（0536）8897987 网址：http:/7负荷。三者最为重要的是水流速选择，过高会增加压头损失，增加能耗，过低则不能满足冷却要求。水流在氧枪内的走行，先经内环管到达喷头上部汇水室，然后经入水口进入端底并外环管排至体外。各部水速的安排必须恰当合理，既保证关键部位的冷却，又要不使整个系统阻力损失过大。早期氧枪设计的水流速度分配不合理，进出水速度偏高，不应该在本来受热负荷不高的侧壁地区增设加速段，自多空
13、喷头问世后，虽然在中心水冷这点上有所突破，但对导向分水板中心入口处和端底底缝的水流速速缺乏分析和研究，而使喷头端底热裂和熔蚀仍为制约喷头寿命的薄弱环节。注注：喷头中心端面热裂和熔蚀也可能与喷头在铸造过程中出现疏松、气孔等缺陷而造成，此时应与氧枪的水流量问题区分处理。我们崇盛公司经过多年的研究表明，氧枪枪体的进水内环和出水外环水流速度可以相对减小，而导向分水板水流入口处和端底底缝水速必须适当提高，也即要把有限的阻降尽可能耗在受热负荷最高的喷头中心端底部位。a. 枪体冷却水温度控制：山 东 崇 盛 冶 金 氧 枪 有 限 公 司 技 术 资 料山山 东东 崇崇 盛盛 冶冶 金金 氧氧 枪枪 有有
14、限限 公公 司司 地址：山东省潍坊市高新技术开发区东方路北段杰兴二街 电话：（0536）8897387 传真：（0536）8897987 网址：http:/8进水温度：15-20（一般为环境温度，或者根据循环水的冷却效果） 。出水温度：一般控制在 50以内（如有地区差异，或者循环水的冷却效果差例外） ，如果出水温度偏高，则枪体喷头型腔部位循环冷却水有可能被气化，并且出水温度过高，水质不良，易在枪体喷头内部结垢而影响枪体的冷却效果。进出水温差：应控制在 27以内，通过多年的经验表明在此温差范围内表明氧枪的水的冷却效果可满足使用要求，在安全范围之内。b. 枪体单位工作表面热交换量：根据现场实测资料
15、，在转炉正常吹炼条件下，吹氧管单位工作表面单位时间内的热交换量为 0.23X卡/米2时左右。 （为整个受热枪体部位的平均值）c. 冷却水流量 Q水的计算：Q水=1.08D外L热60 D外为枪身外径L热为枪身受热长度山 东 崇 盛 冶 金 氧 枪 有 限 公 司 技 术 资 料山山 东东 崇崇 盛盛 冶冶 金金 氧氧 枪枪 有有 限限 公公 司司 地址：山东省潍坊市高新技术开发区东方路北段杰兴二街 电话：（0536）8897387 传真：（0536）8897987 网址：http:/9d. 枪体冷却水流速度的控制：从减少水压损失和加快氧枪枪体冷热交换考虑，出水速度高于进水速度，则其速度可为：进水速度 4 m
