高炉出铁场泥炮打泡设备液压系统设计.doc

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辽宁科技大学本科生毕业设计第VI页

高炉出铁场泥炮打泡设备液压系统设计

摘要

目前由于高炉大型化和高压操作技术的实现以及炉前操作机械化的要求；再加上电动泥炮在实际使用中存在的问题，例如：

外形尺寸大，特别是高度太大，妨碍出铁口附近的风口进行机械化更换工作；打泥活塞推力不足，尤其采用无水泥炮时；丝杠及螺母磨损快、更换困难等等原因；促使液压泥炮得到迅速发展。

液压泥炮打泥推力大，打泥致密，能适应高炉高压操作；压紧机构具有稳定的压紧力，使炮嘴与泥套始终压得很紧，不易漏泥；泥炮结构紧凑，高度矮小，便于操作；油压装置不装在泥炮本体上，从而简化了泥炮的结构。

鉴于液压泥炮的优点和电动泥炮的缺点，国内外都在研制液压泥炮，从而使液压泥炮技术得到了迅速的发展。

液压泥炮主要由五个部分组成：

打泥机构、压紧机构、回转机构、锁紧机构和液压控制系统。

关键词：

液压传动、泥炮、炼铁

TheDesignoftheHydraulicSystemoftheClayGunonSmeltingPlant

Abstract

Atpresent,becauseoftheblastfurnaceinfrontoflarge-scaleandthehigh-pressuredoperationtechnologyrealization,aswellastherequestofthestoveoperationmechamized,Inadditionthequestionwhichexistsintheactualuse,oftheelectricalclaygun.Forexample:

Thebigexternaldimension,specially,itistoohigh.Hinderingthegustywhichnearbytheareaofthetapholetocarryonthemechanizedreplacementworking.Theputtypiston’sthrustingforceofhittingtheclayistobeinsufficient,especially,itistoohigh.Hinderingthegustywhichnearbytheareaofthetapholetocarryonthemechanizedreplacementworking.Theputtypiston’sthrustingforceofhittingtheclayistobeinsufficient,especiallyusingtheanhydrousclaygun.Theguidescrewandthenutwillbewearingquickly,difficultyreplacingandsoon.Alloftheseurgethehydraulicpressureclaygintoobtaintherapiddevelopment.Thehydraulicpressureclaygunhasthebigthrustforce.Ithitstheclaytobecompact.Itcanadapttothehighpressureoperation.Thecontractorganizationhasstablycontractsstrength.Itcausestheartillerymouthandtheputtysettobeverytightly.Theclaygin’sstructureiscompact,highlydiminutive,isadvantageousfortheoperation.Theoilpressureinstallmentdiesnotinstallintheclaygunmainbody.Thesesimplifiedtheclaygunstructure.Inviewofthefactthatthehydraulicpressureclaygun’smeritandtheelectricalclaygun’sshortcoming,domesticandforeignareallbegintodevelopthehydraulicpressureclaygin.Theseenablethehydraulicpressureclaygintechnologytoobtaintherapiddevelopment.Thehydraulicpressureclaygunmainlyiscomposedbyfiveparts:

Hittingmechanism,Contractsmechanism,Rotarymechanism,LockmechanismandtheHydrauliccontrolsystem.

Keyword:

Hydraulictransmission,Claygin,Iron-smelting

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

1绪论 1

1.1高炉泥炮及其工作过程简介 1

1.2泥炮结构常见故障及对策 1

1.3高炉泥炮类型及优缺点比较 1

1.3.1泥炮的类型及优缺点 2

1.3.2液压泥炮优点 2

1.3.3液压泥炮结构 2

1.4高炉泥炮在国内外发展历程 3

1.4.1泥炮国内外发展 3

1.4.2液压泥炮主要类型 3

1.5高炉液压泥炮课题研究意义以及设计方法 3

2泥炮简介 5

2.1高炉对泥炮的要求 5

2.2泥炮基本参数的确定 6

2.2.1作用在活塞上的压力 6

2.2.2泥缸容积 6

2.2.3炮嘴吐泥速度 7

2.2.4设计参数 7

3计算部分 8

3.1打泥机构的计算 8

3.1.1泥缸直径和油缸直径的计算 8

3.1.2油缸有效行程的计算 9

3.1.3实际最大炮泥单位压力的计算 10

3.1.4打泥推力打的计算 10

3.1.5泥塞移动速度的计算 11

3.2压炮装置的计算 11

3.2.1压炮力的计算 11

3.2.2压炮油缸直径的计算 12

3.2.3实际压炮力的计算 13

3.3旋转装置的计算 13

3.3.1旋转装置活塞杆的受力分析 13

3.3.2旋转油缸直径的计算 14

3.4锁紧装置的计算 15

3.5液压系统的计算 15

3.5.1泥炮各油缸所需流量的计算 15

3.5.2液压泵计算 16

3.5.3液压泵用电动机的计算 17

3.6液压辅件的确定 18

3.6.1油箱有效容积的确定 18

3.6.2油箱散热功率的计算 18

3.6.3油管尺寸的确定 19

3.7液压泥炮的组合图 20

3.8液压系统的工作原理及流程 20

3.8.1工作原理 20

3.8.2油的流程 21

4元件的选取 23

4.1液压泵及电机的选取 23

4.2液压缸的选取 23

4.2.1打泥油缸的选取 23

4.2.2压炮油缸的选取 23

4.2.3旋转油缸的选取 23

4.2.4锁紧油缸的选取 24

4.3控制阀的选取 24

4.3.1电磁溢流阀 24

4.3.2减压阀 24

4.3.3单向阀 24

4.3.4双单向节流阀 24

4.3.5手动换向阀 25

4.3.6液压锁 25

4.4压力表及压力表开关的选取 25

4.4.1压力表 25

4.4.2压力表开关 25

4.5滤油器的选择 26

4.6蓄能器的选择 26

4.7液压油的选择 28

5液压系统性能验算 30

5.1打泥系统的压力损失计算 30

5.1.1管路的沿程压力损失计算 30

5.1.2管路的局部压力损失计算 33

5.1.3阀类元件的局部压力损失计算 33

5.1.4系统校核 34

5.2液压系统的发热温升计算 34

5.2.1液压系统的发热功率计算 34

6液压系统油路块的设计 36

7液压站的设计 37

8液压系统的使用与维护 38

8.1污染的途径 38

8.2污染的危害 38

8.3油液污染的控制及管理 38

9环保性分析 39

9.1噪声污染 39

9.2水污染 39

9.3能源的浪费 39

结论 41

致谢 42

参考文献 43

辽宁科技大学本科生毕业设计第43页

1绪论

1.1高炉泥炮及其工作过程简介

泥炮属于炉前设备，高炉在炼铁时需要定时出铁，出完铁后要立即将高炉铁口堵住。

堵塞出铁口的办法就是用泥炮将一种特制的炮泥推入到出铁口内，炉内高温将泥炮烧结从而实现堵住铁口的目的。

在下次出铁时再用泥炮开口机将出铁口打开。

泥炮需要在高炉不停风的全风压情况下把堵铁口泥压进出铁口，其压力应大于炉缸内压力，并能顶开放渣铁后填埋铁口内侧的焦炭。

因而对泥炮就要有一定的要求，首先泥炮的泥缸应具有足够的容量，以保证供应足够的堵铁口炮泥，能一次堵住出铁口，同时打泥活塞应具有足够大的推力，以克服比较密实的堵铁口炮泥的运动阻力，并将堵铁口泥分布在炉缸内壁上；此外，炮嘴应具有一定的运动轨迹，并能使炮嘴在进入出铁口泥套时，尽量沿直线运动，以免损伤泥套，在工作位置上应有一定的倾斜角度并能进行远距离操作。

这样就能做到可靠的工作，并安全实施生产。

1.2泥炮结构常见故障及对策

液压泥炮的曲臂因为需要承受大的冲击力，故会常常发生断裂现象。

因此为满足其强度要求，其曲臂不能太薄。

针对故障原因应制定如下对策：

（1）重新调定液压泥炮液压站极限压力，安排检修工人不间断检查，严防超压运行。

（2）对现有曲臂备件进行彻底加固，增强其承载能力.

对泥缸变形采取防护措施，泥缸底部加隔热罩，灌水渣，并要求向隔热罩里通水冷却泥缸，从而有效防止泥缸变形，延长其使用寿命，减少打不动泥次数。

根据泥缸变形情况及时更换打泥机构，减少因泥缸变形而增加的返泥。

根据泥缸情况及时更换磨损的泥饼，减少返泥。

定期清理泥缸干泥，尤其是加泥孔后部干泥，减少干泥造成的摩擦力，减少打不动泥的次数。

1.3高炉泥炮类型及优缺点比较

1.3.1泥炮的类型及优缺点

泥炮的类型按其驱动形式可分有气动，电动，和液压传动泥炮。

高炉出铁厂相关设备要求能够适应高温,多粉尘，多烟气的恶劣工作环境，并且能够满足工作人员维修方便的要求。

泥炮是用来堵铁口的设备，设计时必须考虑到泥炮活塞上的推力，和克服炮泥在缸筒内，铁口和炉内压力对其的总阻力。

气动式泥炮由于活塞推力小以及打泥压力不稳定而被淘汰。

随着冶炼强度的提高和无水炮泥的推广，电动泥炮在生产实