[发明专利]一种氧枪系统滞止压力测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种氧枪系统滞止压力测量装置及方法，属于钢铁冶炼技术领域。本发明包括氧气总管，所述的氧气总管连接有氧气支管，所述的氧气支管上设置有取压点，氧气支管的输出端连接有氧气软管，所述的氧气软管的输出端连接有氧枪，所述的氧枪的一端为氧枪端部，氧枪端部安装有当量喉口，所述的当量喉口由圆柱筒体和锥形收缩段组成，圆柱筒体的侧壁开设有取压孔，取压孔通过管线连接有标准压力表。本发明在管道压力损失测定的基础上，根据相应喷头参数、工况计算来确定取压点处压力与喷头前滞止压力的关系，为修正氧枪喷头设计及确定氧枪的操作压力提供依据，优化供氧造渣制度，提升经济技术指标。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，更具体地说，涉及一种氧枪系统滞止压力测量装置及方法。

背景技术

转炉顶供氧是当今世界主要炼钢方法，供氧造渣是转炉冶炼核心技术之一，氧枪喷头合理设计和应用是其重要基础。在氧气顶吹转炉炼钢中，氧枪供氧系统由氧气总管、支管压力变送器、支管压力表、取压点、调节阀、快速切断阀、氧气软管、氧枪等组成，氧枪喷头焊接安装在氧枪端部处，喷头喉口面积确定之后，氧气流量是由快速切断阀附近的取压点处压力P控制。氧气流经氧气软管、氧枪内管到氧枪端部处安装的喷头喷出。氧枪端部喷头入口处滞止压力是氧枪喷头设计、应用的重要参数，它决定了氧气射流的初始状。主要存在如下问题：在实际件下，由于受条件的制约，喷头前的滞止压力无法直接测量，冶炼时以快速切断阀附近的取压点处压力P进行操作控制，由于系统压损及氧气流速的影响，在不同的压力区间，氧枪端部喷头入口处的滞止压力P是否满足设计要求未知。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种氧枪系统滞止压力测量装置及方法，本发明在管道压力损失测定的基础上，根据相应喷头参数、工况计算来确定取压点处压力与喷头前滞止压力的关系，为修正氧枪喷头设计及确定氧枪的操作压力提供依据，优化供氧造渣制度，提升经济技术指标。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种氧枪系统滞止压力测量装置，包括氧气总管，所述的氧气总管的输出端连接有氧气支管，所述的氧气支管的管路上依次设置有调节阀、快速切断阀和取压点，取压点的点位处连接有支管压力变送器，支管压力变送器的一端连接有支管压力表，所述的氧气支管的输出端连接有氧气软管，氧气软管的输出端连接有氧枪，所述的氧枪的一端为氧枪端部，氧枪端部安装有当量喉口，所述的当量喉口由圆柱筒体和锥形收缩段组成，锥形收缩段的底端开设有出口，圆柱筒体的侧壁开设有取压孔，所述的取压孔通过管线连接有标准压力表。

进一步地，所述的氧枪的内侧为氧枪内管，氧枪内管与圆柱筒体的内、外径分别对应相同，氧枪内管与圆柱筒体固定焊接。

进一步地，所述的氧气总管与氧气支管管路上的调节阀、快速切断阀以及氧气软管依次串联。

一种氧枪系统滞止压力测量方法，其步骤为：

步骤一：将当量喉口固定在氧枪端部，测量介质选用氮气，并将当量喉口放置于氧枪氮封口处；

步骤二：通过标准压力表测量当量喉口的取压孔位置处的滞止压力，记为P0；

步骤三：通过支管压力表测量取压点位置处的压力，记为P1；

步骤四：通过调节阀调整开度，调节工作压力P1或氮气流量；

步骤五：待压力稳定后，同时读取P0和P1，P0和P1的压力差记为氧枪的压力损失ΔP；

步骤六：函数回归ΔP＝f(P1)，即P0＝P1－f(P1)，用氮气所得到的测试结果，经过氮与氧的重度修正，得到氧气的管道压力损失，其修正系数K为两种气体的重度，则P0＝P1－Kf(P1)＝P1－Kf(P1)＝P1－1.1432×f(P1)。