转炉系统机械设备概述

1、.转炉系统机械设备转炉设备主要包括转炉本体设备、汽化冷却系统、“OG”系统、转炉二次除尘系统、煤气回收系统及其它设备。该部分主要介绍转炉本体设备及其相关的周围辅助设备。第一节转炉本体设备转炉本体设备主要由四部分组成：炉壳、托圈、支撑装置和倾动系统。下面分别给予介绍。设备性能及参数炉壳内径6810mm炉壳高度9125mm炉口法兰板厚100mm炉壳上部圆锥段板厚60mm炉身圆柱段板厚70 mm炉底部分板厚60 mm托圈内径7410mm托圈（在耳轴方向）总宽度13500 mm托圈断面高度2100 mm托圈断面宽度800 mm托圈与炉壳之间的间隙245 mm倾动装置型式全悬挂四点啮合柔性传动倾动装置总

2、速比73.48×7.118=523.031倾动电机总功率（4台交流变频电机）132×4=528 kW设备重量约500t一、炉壳炉壳主要由炉口、上下部圆锥段、圆柱炉身段及锥柱间、锥球间均匀过渡用的园环段和球形炉底等部分组成。炉口由4块（2、3转炉炉口为6块）内埋蛇形管冷却的耐热球墨铸铁扇形段拼装而成，易于更换。上部圆锥段的顶部焊有加筋法兰，供固定炉口扇形段用。上部圆锥段外表面半割管（2、3转炉为角钢）焊接成冷却水循环通道。在出钢口上下焊有两圈法兰，中间联有立筋，用于安装炉体支撑装置。二、托圈托圈为焊接箱形结构，其内部通循环水冷却。耳轴为空心，以容纳供托圈冷却水、炉口冷却水、炉

3、帽冷却水及转炉底吹供气管道。设备重量约为222.7吨。托圈的前后共有12个通气孔，托圈同炉壳的间隙为225mm。托圈耳轴同大齿轮的联接靠切向键，配合为间隙配合，950e7。托圈焊接部分材质为16MnR，耳轴材质为20MnMoNb。两侧的轴承座分别称作驱动端轴承座和非驱动端轴承座，驱动端轴承座为固定式，非驱动端为铰支结构，以缓解托圈热胀冷缩及在重力作用下的变形。轴承的型号为240/1060 CAF/W33（SKF）。轴承的润滑为稀油润滑（2、3转炉为干油润滑）。三、支撑装置转炉炉壳同托圈的联接采用三点支撑方式。整个联接装置由两部分组成，一部分为倒T形螺栓、螺母和两组球面垫，另一部分是位于托圈上下

4、的辅助防倾支座组（下面部分又称托架）。设备重量约为20.5吨。此结构既能有效地在360º范围内支撑炉壳又可适应炉壳的热膨胀 ，形成完整的支撑联接系统。支撑螺栓及螺母的材质为45CrNiMoVA，螺纹为Tr260×12。四、倾动装置倾动装置的工作特点是：减速比大；倾动力矩大；启、制动频繁，承受较大动载荷；环境恶劣等。倾动装置采用全悬挂扭力杆平衡形式，又称全悬挂四点啮合柔性传动。最大设计静态扭矩为300t·m速比为i=73.48×7.118=523.031转炉倾动速度为0.11.35r/min（交流变频调速）倾动角度为±360°倾动装置由

5、以下几部分组成：驱动电动机、一次减速机、二次减速机、扭力杆平衡装置和润滑装置等。设备重量约为106吨。一次减速机由4台组成，凸缘固定在二次减速机背对炉体的一侧，在其输出轴上安装的小齿轮与二次减速机机壳内悬挂大齿轮啮合，输出轴小齿轮另一端用二次减速机的炉体侧轴承支持。一次减速机的形式和结构完全相同，具有可互换性，其润滑方式为稀油油池润滑。二次减速机为强制给油润滑，两套强制给油泵，用一备一。减速机箱体各螺栓须预紧。二次减速机大齿轮齿圈材料为30Cr2MnNi2Mo，一次减速机齿轮轴材料为20CrMnTi。扭力杆平衡装置是平衡转炉倾动时引起悬挂减速机（二次减速机）壳体旋转的旋转力矩平衡装置。是通过扭

6、力杆扭转来吸收扭矩并将扭矩转化为垂直的拉力和压力。使此力通过扭力杆轴的固定轴承座和浮动轴承座传递到基础上，由于拉力和压力使扭力杆形成相反的扭矩，从而导致产生了吸收倾动力矩的效果，这种效果对转炉倾动操作期间出现的冲击是特别有利的。为了适应扭力杆或二次减速机机壳的位置变化，在拉（压）杆与机壳、曲柄的连接点都采用了关节轴承结构。为防止过载引起扭力杆的损坏，在二次减速机机壳下方设置有止动支座（事故挡块），当倾动力矩超过正常倾动力矩的三倍时，二次减速机机壳底部与止动支座接触，扭力杆不再承受更大的扭矩。转炉倾动的操作方式如下：4台电动机：正常操作力矩时可以1.35r/min的全速倾动，当出现冻炉塌炉事故时

7、以慢速0.15 r/min倾动。3台电动机（1套驱动装置故障时）：正常操作力矩时可以减速按1 r/min倾动，可以完成几炉钢的生产，但操作时间最好不超过24小时。2台电动机（2套驱动装置故障时）：正常操作力矩时以0.15r/min速度倾动，但只能完成一炉钢的倾动作业。自动减速：设有限位开关，当转炉到达出钢和倒渣位置时，自动开关动作，使转炉以低速倾动。车间供电为两路电源，当一路发生停电故障时，另一路将自动切换。附：倾动机构技术性能表、各齿轮啮合特性表及部分轴承型号明细1.倾动机构技术性能表技 术 性 能倾动机构总速比i=523一次减速机速比总速比i=73.5，i1=5.1905，i2=4.222

8、2，i3=3.353总中心距1728.429数量4台二次减速机速比i=7.118中心距1748.986数量1台电动机型号YZP355S-8功率132Kw基速735r/min额定电压380V，50Hz额定转矩1700N·m最大转矩/额定转矩2.9倍防护及冷却方式防护等级：IP54；绝缘等级：H级；冷却方式：轴向风机冷却数量4台编码器型号8.5823.1831.1024 1024脉冲/转额定电压24VDC数量4个制动器型号YWP630-2000-1 常闭式制动轮直径630额定制动力矩2800N·m推动器型号YTD-2000/60电压380V，50Hz数量4个编码器型号8.582

9、3.1831.3600 3600脉冲/转额定电压24VDC数量1个2.一次减速机齿轮啮合特性表项 目一级二级三级主动齿轮被动齿轮主动齿轮被动齿轮主动齿轮被动齿轮模数6612122020压力角（º）202020202020螺旋角（º）1212111111.511.5齿数2110918761757变位系数000000齿形斜齿斜齿斜齿斜齿斜齿斜齿速比5.19054.22223.353中心距398.713574.556755.16齿轮啮合最小侧隙0.230.280.32接触斑点沿齿高50%50%50%沿齿长70%70%70%3.二次减速机齿轮啮合特性表项 目主动齿轮被动齿轮模数25

10、25压力角（º）2020螺旋角（º）9.59.5齿数17121变位系数00齿形斜齿斜齿速比7.118中心距1748.986齿轮啮合最小侧隙0.6接触斑点沿齿高50%沿齿长70%第二节 其它设备一、氧枪及传动装置 一座转炉设两根氧枪，两根氧枪分别安装在各自的升降、横移装置上，互为备用，便于维护检修和不间断生产。通过其电动横移装置，实现氧枪迅速而准确的更换。氧气在阀门站经压力和流量调节后供给氧枪。两根氧枪共用一套氧气供应系统，通过快速切断阀门进行切换。供氧系统按最大冶炼用氧流量36000Nm3/h，烘炉用氧为1000Nm3/h设计。氧气阀门站设在加料跨屋架上面，标高+35.66

11、0m。氧气为二级减压。1、氧枪的主要工艺参数氧枪外径： Æ273mm氧枪长度： 20000mm喷嘴型式： 4孔拉瓦尔吹炼氧气压力： 1.21.5MPa烘炉氧气压力： 0.4 MPa冷却水流量： 230 m3/h冷却水压力： 1.01.2MPa冷却水入口温度： 33氧枪设计平均寿命： 300次2、氧枪升降及横移装置的主要参数提升负荷：6t升降速度：高速 40m/min 低速 4m/min升降行程：16400mm驱动电机：75kW（交流变频）事故提枪电源：UPS电源 速度：4m/min横移速度：4m/min横移行程：4000mm横移马达：2×1.1kW3、氧枪升降及横移装置结构

12、氧枪升降及横移装置主要由氧枪升降小车及导轨、氧枪提升装置、氧枪横移小车及轨道等部分组成。氧枪升降小车由车轮、车架、制动装置及枪位调整装置组成。车架由型钢和钢板焊接而成。在前后左右共有四对车轮，起车架升降的支承导向作用。由于氧枪及其软管偏心安装于车架上，故升降小车车轮除起导向作用外，还承受偏心重量产生的倾翻力。车轮与轨道磨损后，氧枪中心线即随着间隙的增加而歪斜，但小车运行时由于偏心重量使车轮始终靠紧轨道平稳升降而不会晃动。氧枪的歪斜可以借助调整氧枪在支承处的位置来纠正。如正在吹炼时发生停电事故，则立即切断氧气供给，同时由事故电源供电，使氧枪自动升至等待工作位置。两台升降小车分别装在两台横移换枪小

13、车上。横移小车以壁行方式运行。一台横移小车携带氧枪升降装置处于转炉中心的操作位置时，另一台处于等待备用位置，每台都各有独自的驱动装置。为了使换枪小车准确地对准转炉中心，设置了横移对位止动装置。当行程限位开关将小车停在炉子中心工作位置后，启动对位止动装置，将其顶杆推入横移小车定位槽中，使横移小车对中。横移小车的车体及其载荷的全部重量都由两个行走轮支承，而车体的倾翻力矩则由两个导向轮行成的一组力偶平衡，所以导向轮的作用是既起导向作用又承受倾翻力。车体由横移小车电动机驱动，电动机经减速器和开式齿轮直接传动行走轮。借行程开关停车，不设刹闸制动装置。氧枪系统附属设备氧枪孔设有氮封、刮渣器等装置。氧枪介质

14、供给系统配有冷却水、氧气、氮气管道和阀门以及相应的软管。二、副枪及传动装置1、副枪功能副枪装置用于在转炉吹炼后期或停吹后测定钢水温度、含碳量、含氧量及取样等，以配合计算机实现对转炉冶炼的动态控制。配有四种探头：测温取样探头测温定碳探头测温定氧探头测钢水液面探头相应有五种功能：测定钢水温度测定钢水含碳量测定钢水含氧量取样供分析钢水化学成分测定熔池液面高度为便于上修炉操作，副枪枪体的托付装置设计为旋转升降型式。转炉修炉时，旋转升降机构转离工作位。2、副枪参数副枪测试周期：100秒副枪和氧枪中心距：1100mm枪体直径（外径）：Æ139.8mm枪体长度：22000mm探头直径：Æ

15、50mm探头长度：2000mm插杆长度：700mm探头插入熔池深度：650mm 3、副枪旋转装置旋转半径：3000mm旋转范围：±80°旋转速度：1.6rpm停位精度：±5 mm驱动方式：电机汽缸，汽缸马达：1.5kW×4P4、副枪升降装置升降行程：20000mm升降速度：高速 150m/min 低速 8m/min 紧急情况 37.5m/min停位精度：±10 mm升降起重电机：交流变频 65 kW5、探头输送及装卸装置用于把每个测定的探头自动地输送和装到副枪上，包括链条输送机、探头竖直机、导向锥、探头夹、拔头机等组成。探头存贮装置：设4个贮存

16、格，贮存4种探头共计100个。输送电机：0.4 kW×4P探头输送装置：输送距离3000mm，输送电机1.5kW×4P探头调整装置：上升距离1.5mm，提升电机0.75kW×4P6、副枪系统附属设备副枪孔用闸板和氮气密封：副枪插入炉内时，副枪孔闸板打开，副枪孔以氮气密封。副枪从炉内提出后，副枪孔闸板关闭并用氮气密封。副枪系统还有：刮渣器、探头回收溜槽、副枪校直装置等设备设施。副枪介质供给系统配有冷却水、氮气及压缩空气的管道、阀门和配件，还有相应的与副枪连接的软管。副枪孔氮封与熔剂加料系统和氧枪孔氮封共用一个阀门站。7、副枪设备结构为满足冶炼操作要求，副枪设备必须具

17、备枪体升降、探头迅速而准确地装卸以及修砌炉衬时让出炉口上部空间等功能。（1）、副枪升降装置副枪升降采用双钢丝绳电动卷扬装置。在两根钢丝绳的固定端各装有一个测力传感器，以检测松绳或超载张力，并与提升电机联锁。副枪升降小车设置有楔块安全制动器，防止钢丝绳松弛或断裂时掉枪，可保证小车事故下滑时自动刹车，且制动冲击较小。提升电机及卷扬装置安装在炉子跨34.000m平台上。（2）、副枪旋转装置副枪旋转装置分旋转架和汽缸马达系统两部分组成，副枪旋转台架上安装有升降导轨、升降小车、钢丝绳导向滑轮组及冷却水、气配管等。旋转用汽缸马达系统安装在固定平台上。（3）、探头贮存供给与装卸系统探头贮存供给装置由探头贮存

18、箱、探头供给机构、探头输送机构组成。探头贮存内用隔板分成四个弹夹式的贮存槽，可存放四种探头，每槽可横卧叠放足够一个作业班使用的探头。探头供给机构可承接由贮存箱贮头槽落下的探头，并可选择所需探头，将其送到探头输送机构的导轨上，然后由把爪把探头平行推移到导轨出口端，沿斜坡滚滑到探头安装装置上。探头装卸系统由其装头装置和拔取回收装置组成。装头装置将供给机构送来的探头由水平卧放状态倾转成直立，然后引导副枪枪体的插入件插入探头，完成探头安装。该装置设有能适应副枪中心偏移的对中随动机构，可是探头装着力逐渐增加，并有隔热、防尘、清扫等功能。三、炉前挡火门型式：双扇侧开移动门驱动方式：电动走行式走行速度：10

19、m/min走行距离：5 m（每扇）尺寸：7000×14000mm（每扇）电机功率：7.5 kW×2门上设有观察孔和测温取样孔四、炉后挡火门型式：单扇侧开移动门驱动方式：电动走行式走行速度：10m/min走行距离：4m电机功率：7.5 kW尺寸：4000×6800mm门上设有观察孔，在炉后挡火门上部及两侧为固定挡火板，外侧为钢板内侧为铸铁板。在两侧挡火板上设有观察孔。五、挡渣设备采用挡渣棒内挡渣方式。挡渣棒是金属芯外敷耐火材料带导向杆的棒体结构，比重介于钢水、渣之间，当转炉出钢到3/4左右时，通过炉后挡渣棒运送小车及吊杆插入装置从炉口进入炉内，使挡渣棒导向杆插入出钢

20、口，棒体浮于钢、渣界面，随着钢水的减少而接近出钢口并堵住出钢口，起到尽量减少渣进入钢包中的目的。设备性能参数：运送小车电机功率 2kW，卷扬装置电机功率 12 kW。在1#转炉本体设备设计上，预留了将来上气动挡渣装置的条件。气动挡渣设备设置在转炉出钢口一侧的炉壳上，其组成为：挡渣塞、回转臂、回转臂支座、驱动汽缸、封闭悬挂箱体和供气管路系统等。挡渣塞是一漏斗形可更换铸造喷嘴，用以喷射高压气体挡住渣流。挡渣塞套装在以钢管为骨架焊制的回转臂上，用螺栓固定。回转臂支座、驱动气缸，供气管路接点等都封装在封闭悬挂箱体内，使整个设备能适应炉口高温、多尘的恶劣环境。六、转炉修炉设备转炉配备的修炉设备有：转炉喷

21、补炉机、拆炉机、内衬冷却风机、修炉塔、运转叉车、切砖机等。1、修炉塔修炉塔为转炉内衬修砌的专用设备，修炉时座放在转炉上方的修炉塔台车上，它有塔体、塔台、工作平台、吊笼、工作平台及吊笼的卷扬装置运砖辊道和电气设备等组成。吊笼和工作平台的卷扬装置固定在修炉塔的塔台上，塔台上部设有电葫芦，以便从上部平台上往塔架内吊运炉衬砖。工作平台为可伸缩折叠结构型式，修炉塔放入和吊出转炉时，平台可缩为Æ2400mm，修炉作业时最大可伸展到Æ4800mm。修炉塔主要技术性能见下表项 目技 术 数 据塔体总高18544mm修炉塔总重26.797t工作平台提升装置提升能力16t（包括10t）升降速度

22、02.47m/min提升高度6m工作台台面尺寸Æ2400/Æ4800mm卷筒直径Æ700mm钢丝绳直径Æ28mm动滑轮倍率2电动机型号（嘉兴华年电机有限公司）TVP160L-6（B5-V1）功率11Kw转速970r/min数量1台启动力矩1.25倍额定力矩最大力矩/额定力矩2防护等级IP54绝缘等级F级减速机型号特殊定货速比431.85数量1台制动器型号YWZ5-200/30制动力矩315N·m推动器型号Ed30/5电机功率200w数量2台吊笼提升装置电动葫芦型号CD5-18AB提升能力5t（吊笼自重3t）提升高度18m（工作行程12.855m

23、）提升速度8m/min电动机功率7.5Kw电动机转速1400r/min数量1台接近开关工作平台用标准型电感式接近开关型号Ni25-G47-RZ3X工作电压20250VAC动作距离（max）25mm数量6个行程开关吊笼用型号LX205-1额定绝缘电压600VAC额定工作电流AC380V 3A，AC200V 5A数量2个2、拆炉机配备一台液压拆炉机，也可用作拆钢水罐和铁水罐，其主要技术性能参数见下表：序号项目技术数据备注1型号XL6210履带液压式2外形尺寸（长×宽×高）12.1×3.4×3.78m3最大工作半径13.3m4伸缩臂的伸缩距离4m5工作臂回转角

24、度360°6工作臂水平摆动角度240°7工作臂上下摆动角度72°8工作头转动角度118°9总功率130kW10总扭矩617N·m11整机重量25t12接地比压0.45kg/cm2七、汽化冷却系统该系统主要由活动烟罩、烟道炉口段、烟道活动段、烟道中段、烟道末段组成。烟道采用复合冷却方式，即根据转炉烟道不同段的不同特点采用不同的循环系统。烟道截面为圆形，其节圆直径为Æ2820mm，为防止积渣烟道拐点角度为55°，烟气流速为1920m/s，烟道总长度40m，烟道总受热辐射围档面积为400m2；烟道设备金属总重量(含烟道支、吊架)为

25、70t。烟道末段与除尘系统的一级文氏管相接，烟道的泄爆在一级文氏管水封槽处考虑。转炉汽化冷却系统汽包工作压力为2.5MPa，蒸汽温度225。转炉汽化冷却系统设置一台汽包，其工作压力拟定为2.5MPa，汽包尺寸为Æ2600×10000×40(mm)，容积为50m3，汽包重量约为35t。转炉汽化冷却系统设置一套出力为30t/h除氧器及40m3除氧水箱，除氧水箱尺寸为Æ2400×8000(mm)，其工作压力为0.4MPa，设备总重量约为10 t。为了便于运行管理，实现汽化冷却的自动控制，设置二台给水泵(一运一备)，为了降低电耗，二台给水泵设一套变频装

26、置；设置二台热水循环泵用于低压强制循环系统(一运一备)；设置二台热水循环泵用于高压强制循环系统(一运一备)。系统所需软水由厂区管网送至除氧器，除氧水由给水泵送至汽包。为使汽化冷却产生的蒸汽得到充分的回收和利用，并使外网不受转炉汽源压力波动的冲击，设置一台容积为80 m3变压式蓄热器，并预留二台同规格蓄热器的位置，蓄热器单位蓄热能力为80kg/m3。蓄热器尺寸为Æ3000×12000×44(mm)，其工作压力为2.5MPa，设备总重量约为55t。汽包产出的蒸汽经母管送至蓄热器，考虑到管路损失，蓄热器的放热压力定为1.01.2MPa，蒸汽通过自动控制调节阀的调节，经分

27、汽缸送入厂区蒸汽管网。汽包、蓄热器、除氧器和分汽缸上设安全阀，汽包、蓄热器、除氧器设有放散消声器。为了转炉汽化冷却系统运行人员的安全，设计上设置了袖珍式毒气检测报警仪。八、OG法除尘系统该系统主要包括一文、重力脱水器、二文、弯头脱水器、洗涤塔等设备。转炉烟气净化工艺流程如下：来自汽化冷却烟道的转炉烟气一级溢流文氏管撞击式重力脱水器二级环缝式可调喉口文氏管弯头脱水器带叶轮脱水器的洗涤塔鼓风机转炉烟气净化工艺技术特点为：除尘系统采用国际上发展了的“OG”系统第4代的环缝式(RSW)可调喉口文氏管新技术，它调节性能好，成线性调节，除尘效率高，维修清洗方便，不堵塞喉口也不堵塞喷水口。在炉口设有微差压装置，用液压伺服系统调节环缝式文氏管的开口度来控制炉口微压差，在转炉烟气风机房内设有CO和微O2自动分析仪，可实现自动回收煤气，确保回收煤气量80Nm3/t钢，可回收较高热值的煤气，其发热值为6690kJ/Nm3。为了使进风机的煤气温度降低到60，减少煤气中的饱和水蒸汽含量，以利于降低烟气量，降低能耗，在二级弯头脱水器后面增加复挡脱水器，提高脱水效果。为了提高重力脱水器的除尘和脱水效率采用了撞击式重力