100t转炉倾动控制装置设计研究

张盛梁

（福建三宝钢铁有限公司，福建漳州 363000）

转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程，转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹，按气体种类分为空气转炉和氧气转炉，碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为使用最普遍的炼钢设备，转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼[1-2]。在转炉炼钢过程中，目前都是炉耳通过传动设备驱动转动，驱动力来源单一，且容易磨损，需要定期更换，更换耳轴施工周期延长，且耳轴体积较大，重量足，更换难度大，成本较高，更换过程中转炉失去支撑力，容易造成破坏，而在非炉役检修期间轴承损坏时，只能使转炉下线，提前排入炉役检修，降低了转炉的周转率[3-4]。本文为了解决背景技术中提出的问题，设计了一种转炉倾动控制装置，取得了较好的效果，为公司创造了一定的效益。

1 转炉倾动控制装置的结构设计

转炉倾动控制装置整体结构设计、固定块内部结构设计、清洁装置正视图结构设计和清洁装置切面结构设计分别如图1、图2、图3和图4所示，包括炉体1、底座2、第一电机3和炉内清洁装置，炉体1包括炉底4、炉身5 和炉顶6，炉底4 呈半球形，炉身5 部分设置有转炉托圈7，转炉托圈7套接在炉身5部分，用于对炉体1进行固定，炉顶6的顶部设置有炉盖8，底座2 的两边均设置有液压升降柱9，第一电机3 位于底座2 上端面的左侧，每个液压升降柱9 的顶端均设置有耳轴10，且左侧的耳轴10 穿过液压升降柱9 与第一电机3的输出端连接，炉身5位于两个耳轴10中间，并通过转炉托圈7 分别与两个耳轴10 连接，底座2 上设置有固定座11，固定座11 的上端面两端设置有固定块12，固定块12 的右侧设置有第二电机16，第二电机16的输出端连接有转动轴17，转动轴17穿过一侧固定板15 并向外延伸至另一侧固定板15，转动轴17与固定板15之间转动连接，转动轴17上套接有齿轮18，炉底4 设置有与齿轮18 相匹配的齿轮带19，炉内清洁装置安装在炉盖8 顶部，炉盖8 上设置有进液管23，进液管23 一端连接清洁主管20，另一端连接外部清洁液输送管道24。进液管23 的进液口处设置有加压泵25，提高清洁液喷出时的压力，使得清洁更彻底，更快速。炉顶6 设置有出铁口26，方便将炼制完成铁水倒出。出铁口26内部底端呈壶嘴形，可以提高铁水流出时范围的准切性。炉顶6的外壁上设置有吊环27，方便对炉体1 进行移动时，吊车的使用。吊环27 设置有四个，且均匀分布在炉顶6外壁的四个方向上，保证了炉体1 移动时的稳定性。底座2 上设置有控制按钮28，控制按钮28 与液压升降柱9相匹配，可以对液压升降柱9实行升降命令。

图1 整体结构设计

图2 固定块内部结构设计

图3 清洁装置正视图结构设计

图4 清洁装置切面结构设计

2 转炉倾动控制装置的工作原理研究

安装时，按动控制按钮28，将液压升降柱9 调整至合适高度，进行整体安装，使用时，当需要让炉体1倾斜时，启动第一电机3 和第二电机16，将第二电机16 的转速调至与第一电机3 的转速相匹配，此时，第二电机16的输出端带动转动轴17转动，转动轴17带动齿轮18转动，然后通过齿轮18与齿轮带19的配合为炉体1 提供驱动力，固定板15 的下方连接有抗压弹簧14，根据弹簧在受压力不同的情况下，可伸缩的原理，可以使得在炉体1 发生震动或者轻微移动时，齿轮18 和齿轮带19 的配合不发生变化，当使用完成后需要对炉体1内部进行清洁时，将外部清洁液输送管道24 与进液管23 连接，此时清洁液从外部清洁液输送管道24进入清洁主管20，再从清洁主管20进入清洁支管21，最后通过喷头22喷出，对炉体1内部进行清洁，增压泵的设置可以使得清洁液喷出时的压力增大，加强清洁效果。

3 转炉倾动控制装置的效果分析

在原有单一固定驱动装置的基础上又在炉底添加了用于驱动的第二电机、齿轮和齿轮带，可以通过第二电机带动齿轮，再通过齿轮和齿轮带的配合，带动炉体转动，且固定板的下方连接有抗压弹簧，根据弹簧受压力不同的情况下，可伸缩的原理，可以使得在炉体发生震动或者轻微移动时，齿轮和齿轮带的配合不发生变化，同时，采用液压升降柱对连接耳轴对炉体进行固定，可以根据实际使用情况调整炉体的高度，方便且节约成本和安装时间，另外炉盖的内部顶端安装有清洁装置，可以对炉体内部进行清洁，保证了炉内的作业环境。

4 结论

（1）通过100t 转炉倾动控制装置的研究背景和使用情况进行分析，合理设计了转炉倾动控制装置的结构，其中包括整体结构设计、定块内部结构设计和清洁装置正视图和切面结构设计，通过重新设计，解决了研究背景技术中提出的问题。

（2）通过合理设计转炉倾动控制装置的结构，可以使得在炉体发生震动或者轻微移动时，齿轮和齿轮带的配合不发生变化，可以根据实际使用情况调整炉体的高度，方便且节约成本和安装时间，保证了炉内的作业环境。