100t轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制裝置設(shè)計(jì)研究

張盛梁

（福建三寶鋼鐵有限公司，福建漳州 363000）

轉(zhuǎn)爐煉鋼是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，不借助外加能源，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量而在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過(guò)程，轉(zhuǎn)爐按耐火材料分為酸性和堿性，按氣體吹入爐內(nèi)的部位有頂吹、底吹和側(cè)吹，按氣體種類(lèi)分為空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐，堿性氧氣頂吹和頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐由于其生產(chǎn)速度快、產(chǎn)量大，單爐產(chǎn)量高、成本低、投資少，為使用最普遍的煉鋼設(shè)備，轉(zhuǎn)爐主要用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼及銅和鎳的冶煉[1-2]。在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中，目前都是爐耳通過(guò)傳動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力來(lái)源單一，且容易磨損，需要定期更換，更換耳軸施工周期延長(zhǎng)，且耳軸體積較大，重量足，更換難度大，成本較高，更換過(guò)程中轉(zhuǎn)爐失去支撐力，容易造成破壞，而在非爐役檢修期間軸承損壞時(shí)，只能使轉(zhuǎn)爐下線，提前排入爐役檢修，降低了轉(zhuǎn)爐的周轉(zhuǎn)率[3-4]。本文為了解決背景技術(shù)中提出的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制裝置，取得了較好的效果，為公司創(chuàng)造了一定的效益。

1 轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、固定塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、清潔裝置正視圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和清潔裝置切面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分別如圖1、圖2、圖3和圖4所示，包括爐體1、底座2、第一電機(jī)3和爐內(nèi)清潔裝置，爐體1包括爐底4、爐身5 和爐頂6，爐底4 呈半球形，爐身5 部分設(shè)置有轉(zhuǎn)爐托圈7，轉(zhuǎn)爐托圈7套接在爐身5部分，用于對(duì)爐體1進(jìn)行固定，爐頂6的頂部設(shè)置有爐蓋8，底座2 的兩邊均設(shè)置有液壓升降柱9，第一電機(jī)3 位于底座2 上端面的左側(cè)，每個(gè)液壓升降柱9 的頂端均設(shè)置有耳軸10，且左側(cè)的耳軸10 穿過(guò)液壓升降柱9 與第一電機(jī)3的輸出端連接，爐身5位于兩個(gè)耳軸10中間，并通過(guò)轉(zhuǎn)爐托圈7 分別與兩個(gè)耳軸10 連接，底座2 上設(shè)置有固定座11，固定座11 的上端面兩端設(shè)置有固定塊12，固定塊12 的右側(cè)設(shè)置有第二電機(jī)16，第二電機(jī)16的輸出端連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸17，轉(zhuǎn)動(dòng)軸17穿過(guò)一側(cè)固定板15 并向外延伸至另一側(cè)固定板15，轉(zhuǎn)動(dòng)軸17與固定板15之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸17上套接有齒輪18，爐底4 設(shè)置有與齒輪18 相匹配的齒輪帶19，爐內(nèi)清潔裝置安裝在爐蓋8 頂部，爐蓋8 上設(shè)置有進(jìn)液管23，進(jìn)液管23 一端連接清潔主管20，另一端連接外部清潔液輸送管道24。進(jìn)液管23 的進(jìn)液口處設(shè)置有加壓泵25，提高清潔液噴出時(shí)的壓力，使得清潔更徹底，更快速。爐頂6 設(shè)置有出鐵口26，方便將煉制完成鐵水倒出。出鐵口26內(nèi)部底端呈壺嘴形，可以提高鐵水流出時(shí)范圍的準(zhǔn)切性。爐頂6的外壁上設(shè)置有吊環(huán)27，方便對(duì)爐體1 進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，吊車(chē)的使用。吊環(huán)27 設(shè)置有四個(gè)，且均勻分布在爐頂6外壁的四個(gè)方向上，保證了爐體1 移動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。底座2 上設(shè)置有控制按鈕28，控制按鈕28 與液壓升降柱9相匹配，可以對(duì)液壓升降柱9實(shí)行升降命令。

圖1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖2 固定塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3 清潔裝置正視圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖4 清潔裝置切面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2 轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制裝置的工作原理研究

安裝時(shí)，按動(dòng)控制按鈕28，將液壓升降柱9 調(diào)整至合適高度，進(jìn)行整體安裝，使用時(shí)，當(dāng)需要讓爐體1傾斜時(shí)，啟動(dòng)第一電機(jī)3 和第二電機(jī)16，將第二電機(jī)16 的轉(zhuǎn)速調(diào)至與第一電機(jī)3 的轉(zhuǎn)速相匹配，此時(shí)，第二電機(jī)16的輸出端帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸17帶動(dòng)齒輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過(guò)齒輪18與齒輪帶19的配合為爐體1 提供驅(qū)動(dòng)力，固定板15 的下方連接有抗壓彈簧14，根據(jù)彈簧在受壓力不同的情況下，可伸縮的原理，可以使得在爐體1 發(fā)生震動(dòng)或者輕微移動(dòng)時(shí)，齒輪18 和齒輪帶19 的配合不發(fā)生變化，當(dāng)使用完成后需要對(duì)爐體1內(nèi)部進(jìn)行清潔時(shí)，將外部清潔液輸送管道24 與進(jìn)液管23 連接，此時(shí)清潔液從外部清潔液輸送管道24進(jìn)入清潔主管20，再?gòu)那鍧嵵鞴?0進(jìn)入清潔支管21，最后通過(guò)噴頭22噴出，對(duì)爐體1內(nèi)部進(jìn)行清潔，增壓泵的設(shè)置可以使得清潔液噴出時(shí)的壓力增大，加強(qiáng)清潔效果。

3 轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制裝置的效果分析

在原有單一固定驅(qū)動(dòng)裝置的基礎(chǔ)上又在爐底添加了用于驅(qū)動(dòng)的第二電機(jī)、齒輪和齒輪帶，可以通過(guò)第二電機(jī)帶動(dòng)齒輪，再通過(guò)齒輪和齒輪帶的配合，帶動(dòng)爐體轉(zhuǎn)動(dòng)，且固定板的下方連接有抗壓彈簧，根據(jù)彈簧受壓力不同的情況下，可伸縮的原理，可以使得在爐體發(fā)生震動(dòng)或者輕微移動(dòng)時(shí)，齒輪和齒輪帶的配合不發(fā)生變化，同時(shí)，采用液壓升降柱對(duì)連接耳軸對(duì)爐體進(jìn)行固定，可以根據(jù)實(shí)際使用情況調(diào)整爐體的高度，方便且節(jié)約成本和安裝時(shí)間，另外爐蓋的內(nèi)部頂端安裝有清潔裝置，可以對(duì)爐體內(nèi)部進(jìn)行清潔，保證了爐內(nèi)的作業(yè)環(huán)境。

4 結(jié)論

（1）通過(guò)100t 轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制裝置的研究背景和使用情況進(jìn)行分析，合理設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)，其中包括整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、定塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和清潔裝置正視圖和切面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)重新設(shè)計(jì)，解決了研究背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

（2）通過(guò)合理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)，可以使得在爐體發(fā)生震動(dòng)或者輕微移動(dòng)時(shí)，齒輪和齒輪帶的配合不發(fā)生變化，可以根據(jù)實(shí)際使用情況調(diào)整爐體的高度，方便且節(jié)約成本和安裝時(shí)間，保證了爐內(nèi)的作業(yè)環(huán)境。