钢包加盖机构举升机构设计 封友宝.

1、本科毕业设计开题报告题目：钢包加盖机构举升机构设计 学 院:机械自动化学院 专 业:机械工程及自动化 学 号:200903130174 学生姓名:封友宝 指导教师:钟东阶 日 期:2013年3月25日1 选题背景及意义1.1 课题名称1.2 国内外研究的历史和现状1.3 课题研究的目的、意义2 总体设计要求2.1 技术要求2.2 设计内容3 主要设计思路4 毕业设计中可能遇到的困难和问题5 小结6 参考文献1 选题背景及意义1.1 课题名称本课题名称为钢包加盖机构举升机构设计。1.2 国内外研究的历史和现状把高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产工艺过程叫做连续铸钢。

2、连续铸钢是一项节能工艺，它具有降低能量消耗、节省工序、缩短流程、 提高金属收得率、生产过程机械化和自动化程度高、钢种扩大、产品质量高等许多传统模铸技术不可比拟的优点。自从20世纪50年代，连续铸钢技术进入工业性应用阶段后，不同类型、不同规格的连铸机及其成套设备应运而生。我国是连铸技术发展较早的国家之一，早在20世纪50年代就已经开始研究和工业试验工作。改革开放以来，为了发展国民经济增强国力，学习国外先进的技术和经验，加速了我国连铸技术的发展，我国钢铁生产水平得到了很大的提高。钢包作为炼钢工序与连铸工序之间的盛钢容器，其在生产周转过程的热状态，直接影响出钢和盛钢过程中钢水温度的变化。针对炼钢生产

3、过程钢水温度波动较大，影响过程温度控制，一般采取强化钢包烘烤、提高钢包热周转、优化包衬结构、钢水运转过程加保温剂和浇注过程钢包加盖等手段来减少钢水温降。虽采取以上手段，但效果炼钢过程钢水温度控制精确能力非常有限。研究表明，一台150t钢包空包开始后，前20min内由包衬向空气的辐射热损失将导致下一炉钢水温度损失达15。而这种热损失的40发生在空包开始后的前5min。通过在钢包上加盖，辐射热损失可显著减少。由于钢包加盖显而易见的节能效果，成为钢铁企业节能降耗的一个重要手段。比如连铸机上广泛采用了钢包加盖装置。然而，即使是连铸机上加盖，也是属于局部的非全程式保温措施。现有钢包加盖操作必须由天车辅助

4、完成，使得这项技术在实际应用中的可操作性受到了极大限制，无法做到在整个使用循环过程中都使钢包盖盖在钢包上。据文献（3 李开强,王英哲,徐成锁,冯志太等.钢包全程加盖封闭保温装置P.中国专利：ZL93228802.2,1994-06-22.）介绍，国内外部分设计单位联合钢厂经过技术引进、消化、转化创新，设计研发出适合我国炼钢厂实际生产需要的钢包全程加盖设备和工艺技术，取得了很好的生产实践效果。钢包全程加盖主要设备包括：1） 加揭盖机。有插齿式、移动插齿式、液压升降/伸缩-式、回转式、悬挂移动式等（见图1、图2）。根据不同炼钢厂工艺布置的差异采用不同的设备组合。 图 1 回转式钢包加盖机加盖 图2

5、 插齿式钢包加盖机揭盖2） 钢包盖。盖体有整体浇注式和耐火纤维式。据文献3介绍，钢包盖通过联接爪与钢包联接，这种联接方式在钢包直立时便于包盖的摘取，而在钢包因排渣、更换滑动水口等作业而必须倾倒时，包盖与钢包靠联接爪自行锁紧。由于在钢包盖上留有靠自重而自动开闭的排渣门和测温取样孔，所以在钢包接完钢水后的全程作业中，实现包盖一直盖在钢包上的目的。连在包盖上的上联接爪和固定在钢包上部的下联接爪等组成，其特征在于上联接爪呈倒“”状，并在“”口处安设一销杆，下联接爪呈“”形并在外侧“”板上开设一带凹沟的销槽，在销槽的平直侧加一靠自重而转动的栓销，在盖体盖在钢包上时上、下联接爪相吻合，销杆下入销槽内。3）

6、 辅助设备：铰链座、包盖存放台、包盖烘烤设备、专用吊具、专用工装等。4）钢包倒掉铸余渣，清洗水口滑板后，可直接在钢包带盖或炼钢炉出钢前完成加入引流砂填入。完成填砂后，钢包经过出钢线，采用揭盖装置完成揭盖，包盖存放专用存放台，进入炼钢炉下出钢（见图3）。图 3 炼钢炉出钢线自动加盖 图 4 炼钢炉出钢线自动揭盖5） 出钢后加盖炼钢炉出钢完成后，当钢包经过包盖专用存放台，自动完成加盖操作，不需要人为干预（见图4）。6） 精炼揭盖 钢包进入精炼工位（LF或RH）可完成喂丝脱氧处理，包盖设置测温取样和喂丝孔。钢包经过精炼平台钢车线，采用揭盖装置完成揭盖，包盖存放专用存放台，进入精炼炉完成处理位钢水精炼

7、（见图5）。图 5 精炼揭盖装置 图 6 精炼加盖装置7） 精炼加盖 处理位钢水完成精炼任务，当钢包经过包盖专用存放台，自动完成加盖操作（见图6）。加盖钢包可进行钙处理或微合金化。钢水成分、温度、洁净度等合格后，直接用天车吊上连铸回转台。连铸工序可不设置钢包加盖装置。使用钢包全程加盖节能系统使钢包盖在近乎整个钢包使用循环周期内都始终盖在钢包上，由此带来的直接效益有： 1.3 课题研究的目的、意义本文介绍炼钢生产中钢包全程加盖设备与工艺研究现状，为各大钢铁集团环保搬迁改造，落实国家节能减排政策，建设低成本洁净钢平台，实现绿色、环保、高效生产提供有益借鉴。钢包全程加盖系统使炼钢厂显著降低钢包内的热

8、量损失,减少钢包内钢水温降。这些能量损失的减小转化成重要的生产经济效益。最主要的效益表现在操作成本的降低、产品质量的提高和生产效率的提高。2 总体设计要求2.1 技术要求2.2 设计内容3 主要设计思路3.1 举升机构总体结构的设计图3.1为一钢包回转台结构图，设计的目的在于提供一种可与连铸机钢包回转台配套使用，可自动快速加盖的连铸机自动加盖装置。钢包自动加盖装置要实现的功能主要包括：水平的旋转运动和垂直的升降运动，以及加盖和揭盖动作，本设计主要解决的是钢包加盖装置的垂直升降问题。 图3.1 钢包回转台1-钢包2一传动装置3一塔座4一转臂3.2 设计方案3.2.1 方案一设计特点： 该加盖装置

9、为小车型式，在旋转塔大臂上铺设走行轨道，小车能在大臂上独立行走，驶向大臂的两端。加盖机构设计为挑杆式，即在小车的两端，分别挑起钢包盖，利用杠杆机构，实现对钢包盖升降的控制，以达到对钢包加盖的目的。3.2.2 方案二图3.2 钢包加盖方案二1悬臂梁2支承液压缸3回转支承4液压驱动器5钢包盖6转台回转支承（3）在动力装置驱动下，带动回转台（6）及悬臂梁（1）做旋转运动，悬臂梁（1）通过支承液压缸（2）实现升降运动。两运动结合起来实现钢包快速自动加盖。3.3 方案比较方案一：走行系统采用“三合一”减速机驱动，升降系统采用电动或电液推杆。加盖小车的走行轨道梁，利用大梁两端的高档为基础铺设，并与大臂连成一体，形成框架结构，并加强了大臂自身强度。整体结构体积小，质量轻。方案二：悬臂梁通过支承液压缸实现升降运动，