毕业设计（论文）-300t炼钢转炉倾动及抗扭装置设计.docx

题目30Ot炼钢转炉倾动及抗扭装置设计院（系）专业班级学生姓名学号指导教师职称评阅教师职称注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）题名页3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论、参考文献7）附录（对论文支持必要时）2 .论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3 .附件包括：任务书、文献综述、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4 .文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5 .装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、文献综述、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它30Ot炼钢转炉倾动及抗扭装置设计院（系）专业班级学生姓名指导教师学生毕业设计（论文）原创性声明洋人把信誉声明；所M叁的毕业世孙（裕女）是及导师的招导下进行的核孙（研究）工作及取得的我累，¼（徐攵）中引用他（他）人的攵献、数据、窗件、资料均已明确林派出，卷攵中的秸俗打给累名洋入独立完取，不包含他人鼠果获得变成科技老浣或其它教育机构的考佐或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对存世孙（研究）所做的G何质献功已点俗文中作了明确的说明齐表示了谢意。毕业微奸（格JU作渚（签冬九摘要随着我国钢铁行业的快速发展，转炉炼钢生产得到了广泛的普及和应用。转炉倾动装置作为转炉的驱动机构，是转炉炼钢的关键设备之一。如何保证转炉倾动装置运行的平稳性和可靠性，一直是钢铁行业追求的目标。与此相适应，转炉倾动装置在不断地更新和发展。到目前为止，转炉倾动装置主要有落地式、半悬挂式、全悬挂式等几种形式。本文主要对300t转炉四点全悬挂式倾动机械的工作原理、转炉驱动功率的计算、托圈耳轴的力能参数的计算及抗扭装置的设计进行了说明。关键词：转炉倾动及抗扭装置设计ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsteelindustry,theproductionofconvertersteel-makinghasbeenthepopularizationandapplicationofawiderange.TiltingconverterconverterdeviceasthedrivemechanismisaBOF,oneofthekeyequipment.Tiltingconverterhowtoensurethesmoothrunningofequipmentandreliabilityofthesteelindustryhasalwaysbeenagoal.Toadapt,convertertiltingdevicesareconstantlyupdatedanddeveloped.Sofar,theconvertertiltingdevicemainfloor-standing,half-hanging,fullhanging,suchasseveralforms.Inthispaper,thewholeof300tconvertertiltingsuspendedtheworkofmechanicalprinciple,thecalculationofthepowerconverterdrive,thetrunnionringforceandenergyparametersofthecalculationanddesignoftorsionaldevicesaredescribed.Keywords:Converter；Tiltingandtorsiondevice；design中文摘要I英文摘要II1绪论111转炉炼钢工流程11.2目前国内外转炉炼钢生产情况31. 3转炉炼钢中的基本设备71.4本设计的目的及意义1015Z吉102方案认证112. 1转炉炉体支承系统112. 2转炉倾动机构122. 3倾动机械的工作特点及基本设计参数1324，:工名吉*133驱动电机的选择143. 1转炉传动用电动机容量的确定143. 2电机过载负荷的校核153. 3传动大齿轮接触疲劳强度验算1534EZ吉164耳轴及托圈设计174. 1耳轴最佳位置的计算174. 2耳轴的强度计算184. 3轴承寿命的计算235. 4制定耳轴的制造工艺方案246. 5fEj2446255抗扭装置的原理设计266转炉的振动分析277结论29参考文献30致谢311绪论转炉炉体概述：氧气转炉是转炉炼钢连铸车间的中心，虽然转炉本身的重量和其投资只约占全车间的5%,但是它是进行炼钢反应并冶炼成钢水的容器。将半成品的铁水、废钢和溶剂等装入转炉，通过吹入纯氧时发生的高温化学反应，将它们变成钢水。整个车间的操作运行，从铁水的预处理脱硫脱磷到供应铁水，从废钢的装槽准备到装入转炉，还有散装原料的供应、供养、烟气的排除回收和除尘设备的运行等,都围绕着转炉的需要及转炉操作的节奏严格无误的进行，任何的延迟与不协调，不但会影响车间的作业效率，而且更会影响到钢的质量，因此它的地位是非常重要的。氧气转炉做为炼钢反应容器，其主要的功能与性能要求如下：可容纳所需的铁水和废钢，能经受装入废钢快等炉料的冲击；可经受钢水锤炼时溅起的高温钢水和炉渣对炉衬的冲刷和侵蚀；转炉内空间不只可容纳钢水，并且可满足锤炼时钢水滴的飞溅和泡沫渣的涨溢，以减少金属损失；转炉的炉体内形应近似椭球体，以减少散热面积，并避免形成死角，以利于钢水运动和均匀成分；转炉的炉体在装入铁水、废钢以及进行取样、出钢和出渣等操作中，均能灵活自如而安全稳定地旋转，充分满足吹炼操作的需要。氧气转炉的炉形如下：H图1.1转炉炉形1.1 转炉炼钢工艺流程这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锦等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、镒氧化（FeO,SiO2,MnO,）生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锌时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。电炉、转炉系统炼钢生产工艺流程简图图1.2电炉、转炉系统炼钢生产工艺流程简图转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；35min后硅锦氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）；35min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）；倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。上炉钢出完钢后，倒净炉渣，堵出钢口，兑铁水和加废钢，降枪供氧，开始吹炼。在送氧开吹的同时.，加入第一批渣料，加入量相当于全炉总渣量的三分之二，开吹3-5分钟后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果炉内化渣不好,则许加入第三批萤石渣料。吹炼过程中的供氧强度：小型转炉为2.5-4.5m3（tmin）；120t以上的转炉一般为2.8-3.6m3/（tmin）o开吹时氧枪枪位采用高枪位，目前是为了早化渣，多去磷，保护炉衬；在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱硫，熔池均匀升温为原则；在吹炼末期要降枪，主要目的是熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌,稳定火焰，便于判断终点，同时使降低渣中Fe含量，减少铁损，达到溅渣的要求。当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时，即停吹，倒炉取样，测定钢水温度，取样快速分析C、S、P的含量，当温度和成分符合要求时，就出钢。当钢水流出总量的四分之一时，向钢包中的脱氧合金化剂，进行脱氧，合金化，由此一'炉钢冶炼完毕。1.2 目前国内外转炉炼钢生产情况2003年我国转炉钢产量已接近1.9亿t,占我国钢产量的85.2%约占世界转炉钢的25%o50300t转炉由2001年的75座增至2003年的134座,工艺技术进一步优化。我国转炉冶炼新钢种和优质钢种增长迅速,其中包括低合金、耐候钢、TRIP（相变诱发塑性）钢以及合金结构钢、齿轮钢、轴承钢、锅炉用钢等特殊钢。今后转炉钢的增长主要是对条件较好转炉钢厂挖潜改造,进一步提高装备水平、扩大品种、提高质量以及降低消耗,改善环境。1952年氧气顶吹转炉在奥地利林茨道纳维茨（1.inZ,Donawitz）钢厂诞生,简称1.D,其后陆续在一些国家获得广泛采用。1964年我国第1家氧气顶吹转炉炼钢厂在首钢建成投产,与此同时我国太钢从奥钢联引进了2台50t氧气顶吹转炉,使我国的氧气顶吹转炉炼钢进入了发展的初始阶。20世纪60年代中期,我国设计、科研、制造、生产人员共同协作，开展了大型氧气顶吹转炉炼钢厂的设计，1971年容量120t的大型转炉炼钢厂于1971年在攀枝花钢铁公司顺利建成投产。1978年我国宝钢首次从国外引进了30Ot大型转炉成套设备，1985年建成投产。通过对宝钢引进大型转炉炼钢技术的学习、消化,于20世纪90年代中、后期,又在宝钢二炼钢厂、武钢三