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浅析氧枪喷头损坏原因及如何提高使用寿命

浅析氧枪喷头损坏原因及如何提高使用寿命
浅析氧枪喷头损坏原因及如何提高使用寿命

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

五孔氧枪喷头在300吨转炉的应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/2f2577161.html, 五孔氧枪喷头在300吨转炉的应用 作者:张世伟 来源:《科学与财富》2015年第22期 摘要:为了降低转炉终渣TFe,提高转炉金属收得率,对马钢300吨顶底复吹转炉氧枪喷头参数进行优化。通过氧枪喷头参数的优化,脱磷率和金属收得率有一定提高,终渣TFe有所下降。 关键词:氧枪喷头;转炉;应用 随着顶底复吹转炉的发展,合理选择氧枪喷头的工艺参数是实现高效、平稳吹炼的有效途径。马钢四炼钢装备3座300吨的顶底辅吹转炉,采用6孔拉瓦尔喷头超音速氧枪,在冶炼过程中转炉终渣TFe含量偏高,转炉终点控制存在炉渣过泡现象。为了提高转炉终点控制水平,在氧枪设计上将原来的六孔氧枪改进YP356D型五孔氧枪,取得了一定的效果。 1.工艺试验方案 为了验证YP356D型五孔氧枪的试验效果,特选定一座转炉作为试验对象,供氧制度和氧枪相关参数如表1所示。由表1可知:YP356D 5孔喷头与6孔喷头的参数对比略有变化,考虑到5孔枪供氧强度较大,氧气流对液面的冲击力较大,氧气射流穿入熔池较深,接触面积较小,化渣及脱P效果较6孔枪应较差,实际操作时将整体枪位略有提高。 2.铁水条件 进厂铁水较稳定,从生产过程中的实际数据统计得出,YP356D型五孔氧枪试验炉次与六孔氧枪的铁水条件波动不大,对比数据真实可靠。具体铁水条件比较如表2 所示。 3.实验结果 3.1转炉终点控制对比 从表3可以看出,在终点温度控制相当的情况下,耗氧量降低约58标准立方,终点氧降低55ppm,终渣TFe含量降低2.5%。 3.2过程化渣和脱磷效果 从图3和图4的吹炼过程声呐化渣和过程参数看,化渣过程未见明显异常,脱磷效率较6孔喷头高0.65%。 3.3 钢铁料消耗对比

氧枪

高效氧枪喷头优化设计与应用 习晓峰,罗岩,李都宏(陕西龙门钢铁有限责任公司炼钢厂) 摘要: 龙钢炼钢厂50t 转炉原采用Ф168的四孔氧枪喷头, 在使用过程中存在马赫数高(2.05),冶炼终渣化不透,渣中带铁量高、喷溅率高、炉底上涨频繁的情况。根据现场实际情况, 改用四孔Ф180氧枪, 并对喷头的各项参数进行了优化设计和改造, 改造取得了良好的效果, 转炉化渣有了明显的改善,渣中带铁量由35%降至20%, 喷溅率由25%降至10%, 转炉炉型规则保持延长。 关键词: 转炉;氧枪;喷头;优化改造 1 前言 供氧制度包括确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制,是控制整个吹炼过程的中心环节,直接影响吹炼效果和钢铁料消耗的高低。供氧制度还关系到造渣速度、化渣优劣、喷溅情况、终点碳高低、温度的控制和炉衬寿命;对转炉强化冶炼、提高钢水质量也有重要的影响。 龙钢炼钢厂现有4座混铁炉,4座50t转炉,4台方坯连铸机,09年以前氧枪一直使用Ф168的4孔拉瓦尔氧枪,喉口直径Φ25.7mm,出口直径33.5mm,马赫数2.05。从生产数据统计来看, 该枪在使用过程中,冶炼终渣化不透,渣中带铁量达35%、喷溅率在25%以上、炉底上涨频繁,使炼钢钢铁料消耗达到1094kg/t左右,直接影响成本。

另外,炉底的上涨导致炉型不规则,终点碳难于把握,对高拉碳影响较大。 2 高效氧枪喷头优化设计 2.1 马赫数的选择 马赫数(M)是设计喷头的一个重要参数,M的大小决定了氧气 流股的出口速度(V出)的大小,即决定了氧气流股对熔池的冲击能力的大小。M过大,流股对熔池的冲击能力越大,会导致喷溅严重;M 过小,又会使熔池得不到良好的搅拌。为使吹炼过程保持平稳,通过M与(P设)和(V出)三者之间(如图1)所示的关系。从图中可以看出, M—P 设和M—V 出两条曲线都是随着M的增大而单调增

自动喷水灭火系统设计流量的计算与分析

1前言 自动喷水灭火系统,是当今世界上公认的最为有效的自救灭火设施,是应用最广泛、用量最大的自动灭火系统。其自动化程度高、能够及时扑灭初期火灾,在国内外都被普遍采用。应用实践证明:该系统具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点。 国外应用自动喷水灭火系统已有一百多年的历史。在长达一个多世纪的时间内,一些经济发达的国家,从研究到应用,从局部应用到普遍推广使用,有过许许多多成功和失败的教训。自动喷水灭火系统不仅已经在高层建筑、公共建工业厂房和仓库中推广应用,而且发达国家已在住宅建筑中开始安装使用[1]。因此对自动喷淋系统进行研究分析显得尤为重要。 《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001( 2005年版)中系统的设计流量中规定了设计流量的计算方法,但设计人员在计算喷淋系统的流量时,通常先确定设置喷淋系统的场所的火灾危险等级,然后将该等 级对应的喷水强度与作用面积相乘,即得到喷淋系统的设计流量,该设计流量是假定作用面积内所有喷头的工作压力和流量都等于最不利点喷头的工作压力和流量,忽略了管道阻力损失对喷头工作压力的影响,使设计流量有时就偏离于实际系统流量,有时会对系统的灭火效果产生一定的影响。因此,设计流量应按自动喷水灭火系统设计规范中规定的计算方法进行详细的计算,与估算值进行比对,选择合理的喷淋泵,才能满足火灾情况下喷淋系统的实际需水量,达到灭火效果。 2研究对象 笔者对四个不同功能、不同危险等级的自动喷淋系统进行流量计算,并将计算结果与平时估算值相比较,进行分析与探讨。其中,进行水力计算时,选定的最不利点处作用面积均为矩形,其长边应平行于配水支管,其长度不宜小于作用面积平方根的倍。 选取计算分析的四个自动喷淋系统概况如下: (1)建筑名称:齐鲁软件大厦B座敞开式办公楼;危险等级:中危险I级;喷水强度:6L/ ;末端最不利作用面积:160平方米;末端压力:、;选取喷头数量:18个k80喷头。 (2)建筑名称:齐鲁外包城奥盛大厦办公楼;危险等级:中危险I级;喷水强度:6L/ ;末端最不利作用面积:160平方米;末端压力:、;选取喷头数量:21个k80喷头。 (3)建筑名称:济南齐源大厦地下二层车库;危险等级:中危险II级;喷水强度:8L/;末端最不利作用面积:160平方米;末端压力:、;选取喷头数量:17个k80喷头。 (4)建筑名称:莱芜银座超市商场;危险等级:中危险II级;喷水强度:8L/;末端最不利作用面积:160平方米;末端压力:、;选取喷头数量:19个k80喷头。—— 3计算方法 根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005年版)第条规定:自动喷水灭火系统的设计流量,应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定。 自动喷水灭火系统流量计算公式如下所示: (1)Q=d v (2)(V≥s) (3) 其中,i—管道单位长度的水头损失(MPa/m) Q—管道内的平均流量(m3/s);

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

转炉炼钢试题(含答案)

11月份钢铁总厂转炉试题 认知部分每题0.5分,共计55分。 一、填空题 1.吹炼前期调节和控制枪位的原则是:早化渣、化好渣,以利最大限度的去( 磷)。2.转炉吹炼过程化渣三个必要因素是温度、氧化亚铁和(搅拌); 3.炉渣返干的根本原因是碳氧反应激烈,渣中( FeO )大量减少。 4.氧枪由三层同心钢管组成,内管道是( 氧气)通道,内层管与中层管之间是冷却水的( 进)水通道,中层管与外层管之间是冷却水的( 出)水通道。 5.炉衬的破损原因主要有高温热流的作用、(急冷急热)的作用、(机械冲击)的作用、化学侵蚀等几方面作用。 6.转炉冶炼终点降枪的主要目的是均匀钢水温度和( 成份)。 7.影响转炉终渣耐火度的主要因素是( MgO )、TFe和碱度(CaO/SiO2). 8.钢水温度过高,气体在钢中的( 溶解度)就过大,对钢质危害的影响也越大。 9.以( CaO )、( MgO )为主要成分的耐火材料是碱性耐火材料。 10.在溅渣护炉工艺中,为使溅渣层有足够的耐火度,主要措施是调整渣中的( MgO )含量。11.转炉设计的科学依据是(物质不灭,能量守恒)定律 12.单位时间内每吨金属的供氧量称为(供氧强度),其常用单位为(标米3/吨.分)。 13.一般情况下,脱磷主要在冶炼(前期)进行 14.磷的氧化是放热反应,因而( 低温)有利于脱磷。 15.向钢中加入一种或几种合金元素,使其达到成品钢成份要求的操作称为( 合金化) 16.对优质碳素钢,要求磷的含量控制在( 0.035% )%以下 17.喷溅产生原因是产生爆发性的(碳氧)反应和一氧化碳气体排出受阻。 18.脱磷的热力学条件是高碱度、(高氧化铁)及适当低温。 19.为了向连铸提供合格钢水,炼钢要严格控制钢水成份,特别是钢中( 硫)、(磷)和(气体及非金属夹杂物)一定要尽可能控制到最底水平,以提高钢水的清洁度。 20.溢流文氏管属于(粗除尘);可调喉口文氏管属于(精除尘)。 21.含碳量小于( 2%)的铁碳合金称为钢,大于该含量的铁碳合金称为铁。 22.转炉炉体倾动角度要求能正反两个方向做( 360 )度的转动。 23.转炉炼钢中产生的喷溅可分为(爆发性喷溅)、(泡沫渣喷溅)、(返干性金属喷溅)。24.钢水中的磷是一种有害元素,它可使钢产生(冷脆)。 25.影响钢水流动性的主要因素是(温度)、(成分)和(钢中夹杂物)。 26.在一定条件下,钢水温度越高,则钢中余锰越(高) 27.根据Fe-C相图划分,碳含量在(0.0218%~2.11%)之间的铁碳合金为钢。 28.转炉氧枪的喷头多为(拉瓦尔) 型多孔喷头。 29.影响合金收得率的因素有:出钢温度、(钢水中含氧量)、出钢口情况、炉渣进入钢包的量、合金粒度、合金投入顺序。 30.转炉熔池的搅拌有利于提高冶炼的动力学条件,就其来源主要有(C-O反应)产生大量的CO气泡在上浮过程中对熔池的搅拌,另外是(外部吹入的气体搅拌)。 31.夹杂是指在冶炼和浇注凝固过程中产生或混入钢液的(非金属)相。 32.随着温度升高,溅渣层中的低熔点相先行熔化,并缓慢从溅渣层中分离流出,该现象称为(分熔现象)。 33、氩气是一种惰性气体,通常是将氩气通过钢包底部的多孔透气塞不断地吹入钢液中,形成大量的小氩气泡,对于钢液中的有害气体[H]、[N]和脱氧产物CO来说,相当于无数个小

氧枪喷头计算

3 喷管尺寸计算及模型建立 在数值模拟中要对氧枪射流流动状况进行计算,首先要生成相关计算区域的网格。这需要先对所研究内容的进行几何建模,即将描述氧枪射流的几何尺寸信息用软件绘制出来,然后将这些几何信息传递到网格生成软件中生成所需要的计算网格。几何建模是根据网格生成软件的需要而进行,即给出的数据格式要符合网格生成软件的需要。 3.1氧枪喷头设计 (2)选取喷孔出口马赫数 Ma 选取2.01。 (3)理论设计氧压 理论氧压应根据查等熵表来确定。查等熵流表,当Ma=2.01, p/o p =0.12583,p=0.101325Mpa ,则,o p = 61012583.0101325.0?=0. 79284?610Pa (4)计算喉口直径 令D C =0.93,o T =273+27=300K ,o p =0. 79284MPa ,由公式 :o o D T A p C 782.1喉实=Q ?1.782?0.93?300108 0.414.362??d 得:d 喉=20mm (5)计算出口直径 依据Ma=2.01,查等熵流表得喉A A /=1.7017 出d =(21A A )喉喉d =21 7017.1?35=26mm (6)收缩段长度: 收L =1.2?喉d =24mm (7)理论的气体膨胀角为4~8度,扩张段的张角理应也设计成4~8度。小扩张角具有控制膨胀作用,因而出口流股会有轻微膨胀,氧流贴近孔壁流动会出现层流,从而加重射流表面与炉氧混合,有利于提高热效率。大扩张角控制膨胀作用小,扩张段短,受孔壁粗糙度影响小,有利于减小氧射流的能量损失,提高作用熔池贯穿力,应取较大的张角,半角定为5度。

转炉炼钢工理论考试题

转炉炼钢工理论考试题 一、填空题 1、氧气顶吹转炉炼钢中若将石灰石加入炉内,其分解反应是(),会使钢水温度降低。 2、萤石的主要化学成分是(),它的熔点较低。 3、氧气顶吹转炉炼钢操作中,吹炼前期铁水中的Si、Mn被氧化的同时熔池温度(),碳也开始氧化。 4、氧气顶吹转炉装入铁水温度低时,可适当采用()枪位操作,以提高熔池升温速度。 5、氧气顶吹转炉炼钢影响炉渣氧化性酌因素很多,经常起主要作用的因素是()。 6、氧气顶吹转炉炼钢操作中的温度控制主要是指()和终点温度控制。 7、钢中气体要是()。 8、钢中加入适量的铝,除了脱氧的作用以外,还具有___的作用。 9、钢、铁都是铁碳合金,一般把碳含量大于2.00%叫()。 10、铁子预处理主要是指脱硫,另外也包括()。。 11、炼钢的基本任务有脱碳、脱硫、脱氧合金化和()。 12、炼钢按冶炼方法可分为转炉炼钢法、平炉炼钢法、()。 13、控制终点含碳量的方法有()、高拉补吹泫、增碳法三种。 14、转炉炼钢的热量来源包括铁水物理热和()两个方面。 15、转炉入炉铁水温度应在()以上。

16.造渣方法根据铁水成份和温度,冶炼钢种的要求选用()、双渣法、留渣法。 17、常用的脱氧剂有硅铁、锰铁、硅钙钡、()等。 18。转炉炉体由金属炉体、炉衬和()三部分组成。 19.转炉炉衬的喷补方法有干法喷补、火焰喷补、() 20、马赫数是指气体的()与当地音速之比。 21、氧以()状态,少量地溶解在钢液中,转炉吹炼终点时钢水的含氧多少,称为钢水氧化性。 22、在硫的分配系数一定的条件下,钢中含硫量取决于()中硫含量和渣量。 23、硅的氧化反应是()反应,低温有利于硅的氧化。 24、氧气预吹转炉传氧方式一般有直接传氧和()两种方式。 25、影响炉渣粘度的主要因素有炉渣成份、()和炉渣中存在的固体颗粒。 26、转炉炉件倾动角度要求能正反两个方向做()度的转动。 27、转炉炉壳按部位不同可分为()、炉身、炉底。 28、镇静钢是脱氧()的钢,一般用铝作力终脱氧剂。 29、目前,烟气净化采用的方法有燃烧法和()。 30、氧枪粘钢的主要原因是由于吹炼过程中炉渣化的不好,流动性差、()等造成。 标准答案:

转炉氧枪设计方案

山东崇盛冶金氧枪有限公司 SHANDONG CHONGSHENG METALLURGICAL OXYGEN LANCE CO.,LTD. 1 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

山东崇盛冶金氧枪有限公司 SHANDONG CHONGSHENG METALLURGICAL OXYGEN LANCE CO.,LTD. 2 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。

山东崇盛冶金氧枪有限公司 SHANDONG CHONGSHENG METALLURGICAL OXYGEN LANCE CO.,LTD. 3 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:

设计一座公称容量为80吨的转炉和氧枪

辽宁科技学院 课程实践报告 课程实践名称:设计一座公称容量为X吨的转炉和氧枪指导教师: 班级:姓名: 2011年7 月12 日

课程设计(论文)任务书题目:设计一座公称容量为80吨的转炉和氧枪系别:冶金工程系 专业:冶金技术班级: 学生姓名:学号: 指导教师(签字):2011年 6 月 27日 一、课程设计的主要任务与内容 一、氧气转炉设计 1.1氧气顶吹转炉炉型设计 1.2氧气转炉炉衬设计 1.3转炉炉体金属构件设计 二转炉氧枪设计 2.1 氧枪喷头尺寸计算 2. 2氧枪枪身和氧枪水冷系统设计 2.3升降机构与更换装置设计 2.4氧气转炉炼钢车间供氧 二、设计(论文)的基本要求 1、说明书符合规范,要求打印成册。 2、独立按时完成设计任务,遵守纪律。 3、选取参数合理,要有计算过程。 4、制图符合制图规范。

三、推荐参考文献(一般4~6篇,其中外文文献至少1篇) 期刊:[序号] 作者.题名[J].期刊名称.出版年月,卷号(期号):起止页码。 书籍:[序号] 著者.书写[M].编者.版次(第一版应省略).出版地:出版者,出版年月:起止页码 论文集:[序号] 著者.题名[C].编者. 论文集名,出版地:出版者,出版年月:起止页码 学位论文:[序号] 作者.题名[D].保存地:保存单位,年份 专利文献:[序号] 专利所有者.专利题名[P].专利国别:专利号,发布日期 国际、国家标准:[序号] 标准代号,标准名称[S].出版地:出版者,出版年月 电子文献:[序号] 作者.电子文献题名[文献类型/载体类型].电子文献的出版或可获得地址,发表或更新日期/引用日期 报纸:[序号]作者.文名[N].报纸名称,出版日期(版次) 四、进度要求 序号时间要求应完成的内容(任务)提要 1 2011年6月27日-2011年6月29日调研、搜集资料 2 2011年6月30日-2011年7月2日论证、开题 3 2011年7月3日-2011年7月5日中期检查 4 2011年7月6日-2011年7月7日提交初稿 5 2011年7月8日-2011年7月10日修改 6 2011年7月11日-2011年7月12日定稿、打印 7 2011年7月13日-2011年7月15日答辩

转炉氧枪喷头设计方案

xxx氧枪喷头设计方案 一、工况参数: 1、转炉公称容量:120吨 2、氧流量:24610m3/hr 3、供氧压力:0.8 MPa~0.85MPa 二、喷头参数设计 2.1马赫数的选择 过高的马赫数反应激烈,操作难度大;而马赫数过小,则输氧管线的氧压没有被充分利用,也是不经济的。 综合考虑:取M=2.0。 2.2计算工况氧压Po 查等熵流表,当M=2.0时,P出/Po=0.1278,由于炉膛压力近似于大气压力,所以P出=0.102MPa,则Po=0.8Mpa (8.14Kg/cm2)。 建议氧压在0.8Mp a~0.85 Mp a 2.3计算氧流量Q 根据实际情况,设定Q=25278m3/hr 2.4计算喉口直径D喉 由氧流量公式 Q=64.3236×Po×A喉 A喉——喉口截面积得出:D喉=39.3mm 2.5 计算出口直径D出 根据M=2.0,查等熵流表,得A出/A喉=1.688 A出——出口截面积得出:D出=51.1 mm 2.6 计算扩张段长度L 理论的气体膨胀角为4~8度,扩张段的张角理应也设计成4~8度。小扩张

角具有控制膨胀作用,因而出口流股会有轻微膨胀,氧流贴近孔壁流动会出现层流,从而加重射流表面与炉氧混合,有利于提高热效率。大扩张角控制膨胀作用小,扩张段短,受孔壁粗糙度影响小,有利于减小氧射流的能量损失,提高作用熔池贯穿力,考虑喷头的穿透能力,应取较大的张角,定为3.5度。 则L=(51.1-39.3)/2×tg3.5°=96mm 取L=100mm 2.7 确定孔倾角α 喷孔倾角应满足射流不交汇的要求,也要保证射流不能冲刷炉壁,根据全国其它钢厂的使用经验,对于Φ273四孔喷头,这里取孔倾角a=12o。 2.8四孔分布圆直径D孔 为减轻喷孔出口氧射流互相掺混,减小氧射流作用熔池叠加冲击,要求增大端底氧孔分布圆直径与出口直径之比,一般在2~4之间,所以D孔=150mm 2.9 操作枪位H(暂定)操作基本枪位:H=35×D出 基本枪位:1787mm 最高枪位:2042mm 最低枪位:1533mm 此枪位仅做参考,具体应以实践为准。 2.10设计枪位下冲击深度 由佛林公式h=3.4×P0×D喉/H0.5—0.0381 此公式对单孔喷头适用,对于四孔喷头取修正系数0.9 得冲击深度:h=685mm 注:冲击深度为熔池深度的40%~60%为正常。 Xxx

空气雾化油喷嘴设计计算.

序号项目 1原始条件序号项目 1炉子压力2空气压力3空气温度 空气理论比容4空气比容 5空气与燃油之比6燃料油流量7燃料油压力8燃料油温度 9燃料油20℃时重度10空气流量2设计计算序号项目 11混合室压力 12空气进入混合室压力比13空气进入混合室流量系数14空气绝热指数15161718192021222324252627282930 空气流量计算系数空气流通强度空气孔口总截面积空气孔数目空气孔口直径燃料油温度系数热燃料油重度 油压与混合室压力差燃料油孔口流通强度燃料油入混合室流量系数燃料油孔口截面积 燃料油孔口数目燃料油孔口直径 喷头孔口与蒸汽孔口面积之比喷头孔口截面积喷头孔口数目 空气雾化油喷嘴设计计符号单位234 符号PP1t1 υ1υ1 单位kg/cm2 kg/cm2 ℃ m3/kgm3/kgkg/hkg/cm2 ℃g/cm3 mG2P2t2r20G1符号Pmβ1u1kψb1F1n1 d1ξr110 ΔP kg/h单位kg/cm2 kg/mm2·hmm2个mm g/cm3/℃ g/cm3 b2u2F2n2d2F3/F1F3n3 kg/cm2 kg/mm2·hmm个mmmm2个 31喷头孔口直径d3mm 油喷嘴设计计算 计算公式或参数范围 5给定值或计算值6说明7计算公式或参数范围给定值或计算值0.3~0.5说明1绝压5.5绝压28.80.7733952050.1554516640.63

80 5绝压 110 0.85 50.4G1=m*G2 计算公式或参数范围 Pm=0.61*P1-0.43 β1=Pm/P1 0.75~0.8 b1=1.595*(P2/υ1)^0.5给定值或计算值说明2.315表压0.514444444β1>ψkp0.71.49.487337386 15.6806889 8取值 1.580166125取值d1=1.6 -0.00072 0.7852 1.685 58.01640117 0.7 1.969886308 1 1.58411152取值d2=1.6 2 31.36137779 16u2=0.7~0.9 1.580166125取值d3=1.6

炼钢课堂练习题

炼钢课堂练习题 一、填空题 1、氧气顶吹转炉炼钢影响炉渣氧化性酌因素很多,经常起主要作用的因素是(枪位和氧压)。 2、氧气顶吹转炉炼钢操作中的温度控制主要是指(过程温度)和终点温度控制。 3、钢中气体要是(H(氢)、N(氮))。 4、钢中加入适量的铝,除了脱氧的作用以外,还具有(细化晶粒)的作用。 5、钢、铁都是铁碳合金,一般把碳含量大于2.00%叫(铁)。 6、铁子预处理主要是指脱硫,另外也包括(脱硅和脱磷)。 7、氧气顶吹转炉炼钢中若将石灰石加入炉内,其分解反应是(吸热),会使钢水温度降低。 8、萤石的主要化学成分是(CaF2/氟化钙),它的熔点较低。 9、氧气顶吹转炉炼钢操作中,吹炼前期铁水中的Si、Mn被氧化的同时熔池温度(升高),碳也开始氧化。 10、氧气顶吹转炉装入铁水温度低时,可适当采用(低)枪位操作,以提高熔池升温速度。。 11、炼钢的基本任务有脱碳、脱硫、脱氧合金化和(去气和去夹杂物)。 12、炼钢按冶炼方法可分为转炉炼钢法、平炉炼钢法、(电炉炼钢法)。 13、控制终点含碳量的方法有(拉碳法)、高拉补吹法、增碳法三种。 14、转炉炼钢的热量来源包括铁水物理热和(化学热)两个方面。 15、转炉入炉铁水温度应在(1250℃)以上。 16.造渣方法根据铁水成份和温度,冶炼钢种的要求选用(单渣法)、双渣法、留渣法。 17、常用的脱氧剂有硅铁、锰铁、硅钙钡、(硅钙合金)等。 18。转炉炉体由金属炉体、炉衬和(倾动机构)三部分组成。 19.转炉炉衬的喷补方法有干法喷补、火焰喷补、(湿法喷补) 20、马赫数是指气体的(流速)与当地音速之比。 21、氧以(原子)状态,少量地溶解在钢液中,转炉吹炼终点时钢水的含氧多少,称为钢水氧化性。 22、在硫的分配系数一定的条件下,钢中含硫量取决于(炉渣)中硫含量和渣量。 23、硅的氧化反应是(放热)反应,低温有利于硅的氧化。 24、氧气预吹转炉传氧方式一般有直接传氧和(间接传氧)两种方式。 25、影响炉渣粘度的主要因素有炉渣成份、(温度)和炉渣中存在的固体颗粒。 26、转炉炉件倾动角度要求能正反两个方向做(360)度的转动。 27、转炉炉壳按部位不同可分为(炉帽)、炉身、炉底。 28、镇静钢是脱氧(完全)的钢,一般用铝作力终脱氧剂。 29、目前,烟气净化采用的方法有燃烧法和(未燃法)。 30、氧枪粘钢的主要原因是由于吹炼过程中炉渣化的不好,流动性差、(.炉渣成分)等造成。 选择题 1.产生氧枪粘钢的原因是(C ) (A)、枪位高产生喷溅(B)、冶炼前期炉温低,枪位高 (C)、化渣不良,出现金属喷溅(D)、枪位低,产量喷溅 2.连铸操作中钢包采用吹氩的长水口保护浇注的主要作用( C)(A)、减少温度损失(B)、使中间包钢水温度、成份均匀 (C)、防止二次氧化(D)、降温 3.钢液在浇注过程中结晶凝固成钢坯是(C)进行的 (A)、从高温到低温同时(B)、钢液冷却到结晶温度才开始的(C)、钢液冷却到结晶温度以下一定温度开始的 (D)、钢液冷却到液相限温度以下进行的 4.在复合转炉冶炼过程中,选择底吹供气强度的依据(C) (A)、钢种(B)、铁水成份(C)、脱碳递度(D)、冶炼时间5.现代化转炉炼钢厂设置铁水预处理方法的原则是( C) (A)、根据铁水工艺条仵确定 (B)、根据转炉工艺条件和最佳效果因素确定的 (C)、根擂铁水条件、产品大纲和最佳效益因素确定的 (D)、根据铁水S含量确定的 6.炼铁的工艺操作是将矿石和焦碳、烧结矿加入高炉通过鼓风机送入热风(B) (A).将矿石熔化,生成铁水和渣(B)、将矿石中的氧化亚铁还原成铁 (C)、矿石在高温下起氧化放热反应,变成液体铁水(D)、以上说法均不对 7.复吹转炉不具备的功能是(B) (A)、复吹成渣速度快(B)、还原期脱硫 (C)、复吹降低钢水中C含量(D)、复吹烽低钢水中氧含量 8.转炉脱碳速度的变化规律是由于( B ) (A)铁水碳含量由高变低;所以脱碳速度也由高变低 (B)炉内温度和碳含量的变化,其脱碳速度是低→高→低变化(C)熔池温度由低→高,碳氧反应是放热反应,故脱碳速度由高→低变化 (D)铁水碳含量由高变低,而脱碳速度由低→高 9.转炉冶炼后期碳氧反应速度慢的主要原因是( D ) (A)渣中氧化铁低 (B)烙池温度低,使钢液搅拌不良 (C)碳同氧亲和力低于硅、锰与氧的亲和力 (D)钢水中[C]降低 10.吹炼中期返干时,要适当提高枪位操作,这是为了(A ) (A)增加渣中氧化铁 (B)增加炉内温度 (C)提高熔池搅拌强度 (D)促进石灰溶解 11.用元素氧化物的分解压力来解释转炉吹炼初期元素氧化物顺序为( A) (A)、 Si Mn Fe (B)、 Fe Mn Si (C)、Mn Fe Si (D)、 Si Fe Mn 12.转炉炉口工作层砌筑镁碳转与砌筑焦油白云石砖相比,其主要优点是 ( B )。 (A)镁碳砖耐高温,保温性好,易于砌筑 (B)镁碳砖强度高,耐高温,高温膨胀率小 (C)镁碳砖耐高温,高温膨胀率大 (D)镁碳砖耐高温耐侵蚀,高温膨胀率大 13.氧枪出水温度变高的主要原因是(A) (A)转炉炉内温度升高 (B)氧枪在炉内泡沫中吹炼时间长 (C)喷头端部粘钢,降低喷头熔点 (D)长期氧气流机械冲刷的结果 14.氧枪喷头的马赫数为M,氧气流速为v,音速为a,马赫数表示为(A )(A)、 M=Ⅴ/a (B)、 M=a/Ⅴ(C)、 M=Ⅴ(D)、M=V2/a 15.钢中铝元素对钢性能的影响是(D ) (A)粗化晶粒,降低塑性,增加强度 (B)细化晶粒,提高抗腐蚀性 (C)降低抗腐蚀性 (D)细化晶粒,改善冲击性能 16、一般来说钢包内钢水吹人氩气时,能使钢中氮含量(B) (A)、增加(B)、降低(C)、有时增加,有时降低(D)、不变 17。铜能提高钢的( B ) (A).焊接性(B)抗腐蚀性(C)、塑性(D)、强度 18、转炉底吹供气砖侵蚀速度与供气量有关,因为供气量大(B)(A)气体对供气砖冲击严重 (B)钢水搅拌加快,钢水对供气砖冲刷快 (C)供气本身温度梯度大,造成砖易剥落 (D)供气造成钢水温度梯度大,致使砖易剥落 19.转炉吹损的主要部分是(B) (A)、机槭吹掼(B)、化学吹损 (C)、烟尘及炉渣中铁的损失(D)、喷溅造成的铁损 20.在我国大、中型转炉对烟尘净化处理采用( B)工艺。 (A)、干湿法(B)、全湿法(C)、全干法(D)、电除尘 21.转炉副枪的主要作用是(D) (A)、促进化渣(B)、压制喷溅 (C)、热补偿(D)、不倒炉情况下测温取样 22。同样条件下脱氧能力最强的元素( A )。 (A)、钙(B)、锰(C)、硅(D)、碳 23。转炉脱碳速度与渣中氧化铁的关系是(A) (A)、脱碳速度快则氧化铁消耗越快 (B)渣中氧化铁含量越低则脱碳速度越快 (C)渣中氧化铁含量越高则脱碳速度越快 (D)脱碳速度与渣中氧化铁含量无关 24。钢中内在夹杂物的来源是( C)。 (A)、炉衬几钢包内衬耐火材料的侵蚀 (B)进入钢中的钢包、中包渣或保护渣 (C)脱氧形成的氧化物及二次氧化产物 (D)以上都是 25。氧枪是由三层同心钢管组成,A (A)内层通氧,中层、外层通水 (B)内层通水,中层通水,外层通氧 (c)内层通水,中层通氧,外层通水 (D)内层通氧,中层通氧,外层通水 26.中小型氧气顶吹转炉炼钢操作中,普遍采用的装入制度是(A)(A)定量装入制度(B)定深装入制度 (C)分阶段定量装入制度(D)、分阶段定深装入 27 ̄经济炉龄是指(B )的生产炉役 (A)、炉龄高(B)、生产率高,成本低

氧枪已发故障及处理方法

1.转炉氧枪系统已发重大故障 1.1#转炉氧枪一轴齿轮折断,大砣坠落,升降小车冲到换枪点。 故障原因:氧枪减速机长期缺油,齿轮磨损快,导致齿轮折断。 故障处理:更换齿轮轴,清洗减速机箱体,加油。 2.2#转炉大砣钢绳固定侧鸡心环处钢绳断,大砣坠落,升降小车冲到换枪点。 故障原因:鸡心环处钢绳断为插绳,各股钢绳受力不均匀,容易发生断丝现象,且鸡心环位置处于37.5m平台下侧不容易进行点检。 故障处理:更换钢绳,将鸡心环改为楔套连接,并置于37.5m平台以上,便于点检,2#转炉已改,1#炉计划本次年修改完。 3.3#转炉氧枪钢绳存套掉道,钢绳被滑轮轮沿压断,升降小车坠落。 故障原因:氧枪触水套,钢绳掉道,未检查排除隐患,直接抬枪,钢绳被滑轮轮沿压断,导致小车坠落。 故障处理:更换钢绳,在滑轮座上焊接钢筋,将钢绳与滑轮连为一体,避免在钢绳存套的情况下,钢绳掉道。 4.1#2#转炉氧枪大跎降不下去,氧枪抬不起来。 故障原因:氧枪快换改造后氧枪及升降小车重量增加,生产过程中氧枪枪体粘钢、渣过多,导致氧枪重量大于大砣重量,致使氧枪抬不起来。 故障处理:清枪体钢渣,大砣增加配重。 转炉氧枪系统已发一般故障 1.氧枪升降小车车轮轴承损坏。 2.滑车车轮车轮轴承损坏。 3.滑车进出销故障。 4.滑轮轴承损坏。 5.氧枪一轴联轴器齿轮磨损严重。 6.减速机一、二、三轴点蚀严重。 7.大砣地坑有异物,氧枪抬不到换枪点。 8.线圈烧损,制动器不动作。 9.由于制动器主簧松,氧枪在某一位置停不住。 转炉倾翻系统已发重大故障 1.2#转炉耳轴轴承损坏。 故障原因:老转炉,耳轴短,轴承与托圈位置近,轴承密封不严,高温、多灰尘导致轴承损坏。 故障处理:更换耳轴轴承,更换耳轴轴承密封,缩短加油周期,保证轴承油脂充裕、清洁。

氧枪喷头设计(借鉴内容)

氧枪设计 原始条件 铁水成分(%) C Si Mn P S 4.2 0.50 0.30 0.13 0.03 冶炼钢种 以低碳钢为主,多数钢种C≤0.10%。 转炉新炉子参数 内径5.05 m,有效高度8.72m,炉容比0.95m3/t。 供氧制度 根据铁水成分和所炼钢种进行物料平衡计算,取每顿钢铁料耗氧量为50.21 m3;依国内中型转炉目前所达到的供氧强度和冶炼技术水平,吹氧时间取18min。输氧管测压点氧气最高压力为1018MPa,氧气平均温度17℃。 氧枪枪位高度:化渣枪位1.8m,吹炼枪位1.2m。 计算氧气流量 取吨钢耗氧量50.21 m3,吹氧时间18min,则氧流量 qv=(50.21×150)/18=418.38 m3/min 选用喷孔参数 选定喷孔出口马赫数M=2.0,采用五孔喷头,喷头为拉瓦尔型,喷孔夹角为15°。

计算设计工况氧压和喉口直径 查熵流表(见附录),当M=2.0时,P/P 0=0.1278,取P=P 膛 =0.099 Mpa 代 入,则设计工况氧压为:P =0.099/0.1287=0.775 Mpa 每孔氧流量:q=qv/5=418.381/5=83.676 m3/min 取C D =0.92,T =290K, P =0.775MPa=7.9kg/cm2,带入下式,求出喉口直径: q=17.64C D P A T / T 83.676=17.64×0.92×7.9A T /290=17.64×0.96×7.9290×πd2 喉 /4 ∴ d T =36.83 mm 确定喷孔出口直径 根据M=2.0,查等熵流表得:A出/A喉=1.688,即π/d2出=1.688×πd2喉/4 则 d 出= 1.688d 喉 = 1.688×36.83 =47.85 mm 计算扩张段长度 取喷孔喉口的直线段长度为5mm。扩散段的半锥角取4°则扩张段长度L为: L 扩=(d 出 -d 喉 )/(2tg4°)=(47.85-36.83)/0.1385=78.79 mm 收缩段长度 收缩段的直径以能使整个喷头布置得下五个喷孔为原则,尽可能采取收缩孔大一些。为此,取收缩段进口尺寸d收=38mm,取收缩段长度L收=0.8d收=0.8×38=30 mm。 确定喷头五喷口中心分布圆直径 喷头端面中央部分可采用平面,取其直径为105mm,然后取成与氧枪轴线的垂直平面夹角为10°的圆锥面。

喷射器计算

喷射器计算 喷射器恐怕是再生槽的最关健部件,只要它运行不理想,再生系统就要出问题,从而使整个脱硫系统形成恶性循环。喷射器部件不大,但关健部位甚多。设计计算主要有这么几项:一是喷嘴计算;二是混合管计算;三是吸气室计算;四是尾管直径计算;五是扩散管长度计算。 (a)喷嘴计算 在喷嘴里内容也不少,一些细微尺寸看起来不起眼,但很关健,绝对不能小视。具体如下: 喷嘴个数(n)确定: n= LT / Li 式中:Li——每个喷射器溶液量,m3/h,一般经验数据是40-45 m3 / h; LT——溶液循环量,m3 / h。 喷嘴孔径(dj): dj=(Li /0.785.3600.wj)1/2 式中:——喷嘴处溶液流速,m/s,通常取18-25 m/s。 溶液入口管直径(dL): dL =3dj(m) 喷嘴入口收缩段长度(L5): L5=( dL - dj)/ 2tg (α1/2) 式中: α1——喷嘴入口收缩角,通常取α1=140。 喷嘴喉管长度(L0): 通常喷嘴喉管长度取L0=3mm。 喷嘴总长度: L=L0+ L5 (b)混合管计算 混合管直径(dm): dm =1.13(0.785 dj2 .m)1/2 式中:m—喷射器形状系数,通常取M=8.5。 混合管长度(L3): L3 = 25dm (c)吸气室计算 空气入口管直径(da): da = 18.8[GA / w2 .n]1/2 式中: w2——管内空气流速,m/s,取=3.5m/s; GA——空气流量,m3/h; n——喷嘴个数。 吸气室直径(dM): dM=(3.1 da2)1/2 式中: da——空气入口管直径,mm。 吸气室高度(L1): 通常根据相应关联的尺寸而确定,一般取330mm左右。 吸气室收缩管长度(L2): L=(dM - dm)/ [2 tg (α2/2)] 式中: α2——吸气室收缩角,通常取300;

氧枪使用管理规定

氧枪使用管理规定 1、氧枪验收: 1.1、氧枪进厂后由技术装备部验收合格后交付维检车间。枪体、喷头(喷头验收必须使用厂家提供的专用测量仪)所有参数必须符合设计要求;喷头参数:喉口直径30mm,出口直径40mm,喷嘴出口夹角11°;必须严格执行设备档案管理规定进行登记作为备案。 1.2、正常情况下,除在线使用和备用枪外,库存至少4支可用整枪和10个喷头。 1.2、喷头参数的改变由技术科确定后报总工程师批准。 2、氧枪使用操作规程: 2.1、炼钢车间操作人员接班后确认有无周转卡、检查有无漏氧、枪身有无粘钢粘渣、枪头是否吃进、刮渣器是否正常动作、钢丝绳是否完好、张力是否正常等;对氧枪各联锁点进行确认,正常情况下严禁解除联锁进行操作。 2.2、除按照常规接班后测量液面外,洗炉底、调整装入量、更换氧枪钢丝绳后都要测量液面,以便确定合理冶炼枪位。 2.3、严格遵守操作规程,防止低枪位操作造成金属喷溅。严格执行溅渣护炉规程,防止炉底上涨。 2.4、不得刮冷渣。 2.5、当出现零张力报警时,马上通知巡检工检查,同时通知调度室联系维检人员检查处理,确认无异常后方可点动提枪将钢丝绳拉紧。 2.6、在调整氧枪进出水流量时,将进水阀门全打开,调整回水阀控

制水流量。 2.7、更换氧枪后必须进行试氧。 2.8、认真填写氧枪跟踪卡。 3、氧枪更换标准: 3.1、氧枪漏氧。 3.2、氧枪漏水成流。 3.3、氧枪粘钢直径超过300mm。 3.4、寿命达到200-250次以上或供氧时间、化渣条件发生变异。 4、喷头报废标准: 4.1、寿命达到200-250次。 4.2、喷头烧损严重、喷孔中间部位(鼻子)熔损深度≥2mm。 5、氧枪更换: 5.1、氧枪更换规定 5.1.1、凡调度室通知维护班氧枪损坏、维护班必须在当班将其更换,更换后第一个浇次由所在班子校正,并将氧枪跟踪卡交至转炉主控室。 5.1.2、接调度室通知距维护班交班时间大于3小时,维护班更换氧枪后必须将备用枪更换完毕;交班时间小于3小时,当班更换氧枪后将损坏枪吊下,备用枪的更换由下一班完成。 5.1.4、损坏枪吊下后,跟踪卡交白班,以便及时维修。 5.2、氧枪更换: 5.2.1、维护人员接到调度室更换氧枪通知,做好换枪准备,安全防护

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