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1、 辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第62页 90吨转炉倾动机构设计摘 要在冶金转炉设备中。倾动机构是实现转炉炼钢生产的关键设备之一，其配置形式可分为落地式、半悬挂式、和全悬挂式。 此文的主要内容是介绍带有扭力杆缓冲止动装置的90吨全悬挂式转炉倾动机构系统的设计：首先对国内外炼钢生产设备及其发展情况进行简介。确定柔性传动系统的基本参数，对传动所需要的倾动力矩进行计算，选出合适的电动机，再选择相应的联轴器和制动器，然后，进行轴的设计与校核，齿轮的设计与校核，扭力杆的设计与校核，键的选择与校核。最后对该系统的润滑和操作规程进行说明。关键词：转炉；工艺；全悬挂式；倾动机构 90 tons of c
2、onverter titled holding mechanism designAbstract Converter equipment in metallurgy. Tilting converter steel production sector is to achieve one of the key equipment, its configuration can be divided into floor-standing, half hanging, and all suspended. The main content of this article is to introduc
3、e buffer stop with a torsion bar 90 tons of equipment hanging converter tilting the whole body system design.Firstly, the situation of steel making production equipment and development is introduced at home and abroad. Secondly ,the foundation parameters is confirmed ,the need transmission of total
4、moment of force is counted ,and corresponding electric motor and relevant is choose ,shaft coupling and brake ,the choice of join shaft machine ,choice and adjust of shaft ,choice and adjust of wrest shaft ,calculation and adjust of gear wheel, choice and adjust bond ,choice and adjust of axletree ,
5、Finally, the situation of lubricate and security maintain circumstance of the titling mechanism are explainedkeywords: Converter ；Process；All hanging；Titled holding mechanism目录摘要Abstract1概述11.1 炼钢生产的发展概况11.2 转炉炼钢生产的地位、作用及发展11.3 转炉倾动机构在转炉生产中的地位及发展情况22 转炉倾动机构初步设计42.1方案设计42.1.1 转炉炼钢生产对倾动机构的要求42.1.2 倾动机
6、构传动方案的综合比较52.1.3 90吨转炉倾动机构初步设计方案62.2倾动机构主要参数的确定72.2.1 转炉倾动转速及炉型尺寸的确定73 载荷参数确定83.1概述83.2空炉重量和重心位置的计算83.3转炉倾动力矩的计算163.4确定最佳耳轴位置224 电动机、联轴器和制动器的选择264.1技术参数设计264.2 电动机的选择及验算264.2.1电动机的容量选择264.3联轴器的选择294.4 制动器的选择及制动时间校核305 传动部分的设计335.1传动方案的确定335.2传动比的分配335.3齿轮传动的数据计算335.4各齿轮的传动设计366 轴、轴承和键的设计及校核466.1轴、轴承
7、、和键的选择466.1.1轴的选择466.1.2 轴承类型的选择476.1.3键的选择476.2轴、轴承、和键的校核476.2.1 轴的校核476.2.2 轴承的校核526.2.3键的校核547 扭力杆的设计567.1选材567.2参数的确定567.3设计计算568 稀油集中润滑系统的设计588.1耗油量计算588.1.1齿轮啮合处耗油量588.1.2轴承耗油量588.1.3油泵流量599 安装操作规程61结论62致谢63参考文献641概述1.1炼钢生产的发展概况近四十年来，钢的生产迅速增加，世界上钢的年产量已从一亿吨增加到八亿多吨。过去炼钢行业在一个很长的时期内，以平炉炼钢为主，六十年代初期
8、，平炉钢在世界钢产量中占72%。自1952年氧气顶吹转炉问世以后，使钢铁行业发生了变革。使得世界钢产量得到了迅速的增长，氧气顶吹转炉钢占世界钢产量的比例逐年增加，六十年代是一个转折点，转炉钢又一次超过平炉钢到1974年转炉钢占世界钢产量的60%左右，1985年已达70%左右。在氧气顶吹转炉继续发展的同时，1967年第一座氧气底吹转炉在西德投产，并得到了很快的发展。氧气复合吹炼转炉也开始用于工业生产。我国钢铁工业在解放后有了很大的发展，1949年钢产量为15.8万吨，而1987年为5601万吨，并建成了独立的钢铁工业体系。目前，我国已具有较大规模的冶金设备制造能力，已能制造各种中型和大型的炼钢设
9、备，还建造了真空感应炉、真空自耗电极炉等真空炼钢设备以及建成多台弧形连续铸钢机和炉外精炼设备。可以说，我国冶金设备已形成技术先进的产品系列。我国冶金设备将要步入世界先进水平行列。但是，我国目前工业生产和科学技术与工业发达国的国家相比还有不小的差距，我们还要作很大努力才能适应把我国建设成为社会主义四个现代化强国的需要。21世炼钢厂的技术进步必须与环境协调发展。就转炉炼钢来说，必须采用各种综合节能技术，实现复能炼钢。为了缓解对大气环境的影响，必须进一步做好烟尘处理，积极采用干法除尘技术，节约水资源。必须采用各种环保技术与综合利用措施。将钢厂建设成无污染，零排放与生态平衡的绿色工厂。1.2 转炉炼钢
10、生产的地位、作用及发展钢铁工业是整个工业发展的基础，钢铁生产对于国民经济各部门都有重大意义。随着工业的迅猛发展和现代科学技术的进步，对高质量钢的需求量日益增长，炼钢新技术和新工艺的不断涌现，与此相适应的炼钢设备也得到了很大的发展。大量生产钢水的方法是由距今120年前的1856年，英国的贝氏麦发表了贝氏麦炼钢法。虽说这种方法没有得到飞速发展，但与坩埚法比较使设备能力和劳动生产率等显著提高，然而这个炼钢方法也遇到了很大的障碍，因为贝氏麦转炉的内衬是酸性耐火材料，不能脱磷、脱硫，于是1897年碱性耐火材料作为内衬的托马斯转炉发明了，这种方法所炼的钢在1910年大约达到占世界钢产量1/4左右的水平。这
11、两种方法都以吹炼铁水作为前提发展起来的，这些古典的转炉炼钢法，还不能消化自己生产的废钢，这时，平炉法引起了大家的注意，到1960年年产量3/4都是平炉法生产的，在一个很长的时间内炼钢工业都以平炉炼钢为主。氧气顶转炉炼钢又称LD炼钢法，1949年6月由奥地利的Voest-Alpine联合公司试验成功，并在1952年和1953年先后在其所属的林茨（Linz）和道纳维茨（Donawitz）两钢厂投入工业生产（故名LD法）。这种炼钢法目前已在世界各国广泛应用，在炼钢生产中充分显示了重要作用。据1977年统计，国外氧气顶吹转炉有460多座，最多的是日本，有94座。最大的转炉容量是西德奥古斯特蒂森钢铁公司
12、的两座350吨转炉。据报道，俄罗斯已在捷尔仁斯基钢厂建造两座400吨转炉。在氧气顶吹转炉的工艺水平不断提高和完善，并逐渐取代平炉炼钢的时候，1967年西德Maximilianshutte(马克西米利安)钢铁公司，用天然气作氧枪的保护剂，从炉底埋入的氧枪供氧，在30吨吹炼高磷生铁的托马斯转炉上进行底吹试验成功。随后，即将其六座托马斯转炉全部改为底吹氧气转炉。并命名这种底吹氧气转炉炼钢方法为“OBM”转炉炼钢法。接着法国采用柴油作氧枪保护剂进行底吹试验获得成功，又命名为“LWS”法。1971年这一技术输入美国，美国钢铁公司在GARY（盖利）厂又进行了吹炼低磷铁水试验获得成功，并命名为QBOP（Q平
13、静的，BOP碱性氧气转炉）法。同时，将菲尔德钢厂原有12座平炉拆除，改建成两座180吨底吹氧气转炉投入生产。同年，该公司还将GARY钢厂拟建三座顶吹氧气转炉改为三座180吨底吹氧气转炉投入生产。瑞典1974年在苏鲁哈玛钢厂新建一座35吨氧气底吹转炉，用以代替原有电炉生产硅钢。为了提高钢的产量和质量，降低成本，日本新日铁1978年首先在八幡厂60吨转炉上试验成功顶吹和底吹复合吹炼的新技术，称为“LDOB法”。以后日本其它钢厂和欧美一些国家的钢厂也先后试验获得成功，着手投入工业生产。LDOB法是当前氧气转炉炼钢的一项重要新技术。转炉炼钢之所以能够这样迅速的发展，主要在于和其它炼钢方法相比，它具有一
14、系列的优越性：1） 产效率高，平均小时产量是平炉的十几倍，冶炼时间短。2） 投资少，成本低，转炉废气余热发电可以补偿制氧车间电力消耗。3） 原理适应性强，定量处理容易。4） 冶炼的钢质量好，品种多，氧、氦、氢等含量低。5） 适于高度机械化和自动化生产。1.3 转炉倾动机构在转炉生产中的地位及设计原则在转炉设备中，倾动机构是实现转炉炼钢生产的关键设备之一。转炉倾动机械随着氧气转炉炼钢生产的普及和发展也不断地发展和完善，出现了各种形式的倾动机械。炉体的工作对象是高温的液体金属，倾动装置能使炉体连续正反转3600，并能平稳而准确地停止在任何位置上，以用来满足兑铁水、装料、取样、测温、出钢、出渣以及返
15、回工艺操作要求。此外还要与吹氧管、烟罩提升机构等操作保持一定的联锁关系。以免误操作。在五十年代，氧气顶吹转炉炼钢时期，转炉倾动机械基本是采用空气转炉，即贝塞麦（Bessemer）转炉的倾动机械结构形式。随着氧气转炉发展炉容不断扩大，空气转炉形式的倾动机械已不能适应托圈下凹变形引起耳轴翘曲和动负荷、扭振疲劳等等工作状态的需要，且随炉子容量的扩大这些矛盾愈加突出。为解决这些矛盾，国内外炼钢工作者和设计、研究人员做了大量研究和改进工作，使转炉倾动机械出现了许多新的结构和配置形式。它们可归结为落地式、半悬挂式和全悬挂式三种。不管哪一种，都要求它们的总体配置尽可能紧凑，避免使转炉跨间距加大，增加土建费用；中、小型转炉应尽可能把传动装置配置在操作平台以下，以使转炉操作具有宽敞空间。 设计原则：1） 转炉倾动机构应满足转炉工艺操作的要求。2） 机构操作要灵活。3） 倾动机构必须安全可靠。4） 倾动机构能适应载荷的变化和结构的变形。5）
