第五章高炉炉前机械

1、第五章 高炉炉前机械v 教学目的：v 了解高炉炉前机械作用、类型及v 各自特点、功能、原理、结构，掌v 握高炉炉前机械结构特点、设计基本过程 和计算要点。 v 教学内容：v 1.高炉铁水口结构v 2.开口机功能与结构v 3.电动泥炮原理与结构v 4.（1）液压泥炮特点、工作原理v （2）液压泥炮结构和设计计算v 教学重点：v液压泥炮特点、工作原理及结 v 构和设计计算 v 教学难点：v 液压泥炮原理、结构、v 设计分析计算v 教学进度：v 总时数：3hv教学备忘： v v 第五章 高炉炉前机械v 51、概述v一、高炉出铁口简介v 讲读教材P135图5-1v 二、现代高炉炉前机械 开口机、堵铁口

2、开口机、堵铁口、堵渣机、换风机、堵渣机、换风机、v 摆动溜嘴、修铁水沟机摆动溜嘴、修铁水沟机v *开口机应满足要求及开口方法（自学教材P135142）v 图51 高炉出铁口简图开铁口机1钻孔机构；2送进小车；3风动电机；4轨道；5锁钩；6压紧气缸；7调节联杆；8吊杆；9环套；10升降卷扬机；11钢绳；12移动小车；13安全钩气缸52、堵铁口机械泥炮v 一、泥炮基本功能v 足够打泥量、一次堵住铁口足够打泥量、一次堵住铁口v 打力足够、充分均布堵泥牢固于炉壁打力足够、充分均布堵泥牢固于炉壁v 满足出入铁口时直线运动、打泥时有斜度满足出入铁口时直线运动、打泥时有斜度v 结构简单、工作安全可靠、远距离

3、操作结构简单、工作安全可靠、远距离操作v 二、泥炮类型v 气动式、电动式、气动式、电动式、三、泥炮基本结构v 1.组成机构组成机构v（请同学思考请同学思考：泥炮工作时应当有哪些基本动作？）泥炮工作时应当有哪些基本动作？）v 打泥机构、压紧机构、打泥机构、压紧机构、v 回转机构、锁紧机构回转机构、锁紧机构v 2.电动泥炮结构电动泥炮结构（自学自学）v 3.电动泥炮主要缺陷电动泥炮主要缺陷 庞大、打力不足、核心件磨损快且更换难庞大、打力不足、核心件磨损快且更换难 四、液压泥炮四、液压泥炮v 1.液压泥炮的优点液压泥炮的优点v 打力大、打泥致密、适应高炉高压操作；打力大、打泥致密、适应高炉高压操作；

4、 压力稳定、炮嘴与泥套压紧可靠、不易漏泥压力稳定、炮嘴与泥套压紧可靠、不易漏泥 结构紧凑、高度小、易操作结构紧凑、高度小、易操作 2、MHG型液压泥炮简介型液压泥炮简介（教材P145147） 日本三菱重工设计制造日本三菱重工设计制造 打泥油缸为内筒与外筒组成、采用固定式活塞、可动油缸带动打泥油缸为内筒与外筒组成、采用固定式活塞、可动油缸带动 泥缸活塞泥缸活塞移动将泥炮由炮嘴压入铁口；移动将泥炮由炮嘴压入铁口； 压紧机构采用双摇杆机构；压紧机构采用双摇杆机构； 回转机构支撑稳定性强、旋转灵活可靠；回转机构支撑稳定性强、旋转灵活可靠； 锁紧装置可自动、手动脱钩，能将打泥与压炮力传到地基锁紧装置可自

5、动、手动脱钩，能将打泥与压炮力传到地基 设备底座不受力设备底座不受力型号型号MHGS30MHGS30MHGS30MHGS30MHG60MHG60打泥装打泥装置置最大打泥推力最大打泥推力/kW/kW泥缸内径泥缸内径/mm/mm泥塞对炮泥压力泥塞对炮泥压力/MPa/MPa油缸内径油缸内径/mm/mm油缸行程油缸行程/mm/mm泥缸有效容积泥缸有效容积/m/m2 2炮嘴直径炮嘴直径/mm/mm3000300048048016.716.7350350138013800.250.251601603400340054054014.814.8350350155015500.360.3618018060006

6、00065065018.318.3470470121012100.40.4200200液压站液压站工作油工作油压压MPaMPa打泥油打泥油缸缸压炮油压炮油缸缸旋转油旋转油马马达达313125251414353525251414353525252525供油量供油量L/minL/min柱塞泵柱塞泵叶片泵叶片泵15015043431501504343150150130+52130+52动作时动作时间间打泥全行程打泥全行程/s/s倾动压炮倾动压炮/s/s旋转旋转140140o o/s/s45454 4131350504 4131340404 413133.BG型液压泥炮型液压泥炮v （1）.组成组成v

7、 打泥机构、压炮机构、回转机构、打泥机构、压炮机构、回转机构、v 锁紧机构、液压系统锁紧机构、液压系统v （2）结构介绍）结构介绍v 讲读教材讲读教材P148图图5-19、5-20v 主要优点主要优点：v 外形尺寸小、车轮装于炮身、外形尺寸小、车轮装于炮身、v 结构简单、运行阻力小、结构简单、运行阻力小、v 回转机构为活塞回转机构为活塞连杆式、制造方便连杆式、制造方便v 回转油缸补压、可取销锁紧机构回转油缸补压、可取销锁紧机构 图 5-19 型 液 压 矮 泥 炮1-炮 身 2-冷 却 板 3-走 行 轮 4-门 形 框 架 5-压 炮 油 缸 6-转 臂 7-机 座 8-回 转 油 缸 9-

8、炮 嘴 10-泥 套 11-导 向 槽 12-固 定 轴 图 5-20 型 泥 炮 回 转 机 构 简 图1-炮 身 2-冷 却 板 3-走 行 轮 4-门 形 框 架 5-压 炮 油 缸 6-转 臂 7-机 座 8-回 转 油 缸9-炮 嘴 10-泥 套 11-导 向 槽 12-固 定 轴五、五、BG液压泥炮的设计计算（一）液压泥炮的设计计算（一）v1.打泥机构的计算打泥机构的计算v （1） 泥缸直径泥缸直径D1与油缸直径与油缸直径D0 v D0 =D1 p1/p0 mv p1 泥塞对泥炮的单位压力v p0油缸的工作压力，25MPa左右v 泥塞阻力的影响因素：出铁口长度、直径、形状，v 出铁

9、口处高炉内焦碳的状况、泥塞自身的特性（硬度、粒度等）v 出铁口处铁水、渣、煤气的压力状况，炮嘴吐泥速度、泥缸尺寸、v 炮嘴过度管的几何形状等。 v （2） 油缸有效行程油缸有效行程v L1 =4V1 /D12 mv V1泥缸有效容积 m3 ，一般0.20.4m3v D1 泥缸直径 mv BG液压泥炮的设计计算（二）液压泥炮的设计计算（二）v v（3）打泥推力）打泥推力Pv P =p1 . D12 /4 .103 KNv 或 P =p0 . D02 /4 .103 KNv 零件强度与稳定性计算时，取两者中计算值的大值v（4）泥塞移动速度）泥塞移动速度v1v v1= L1 / t m/sv t打泥

10、时间 一般为4060sv L1 油缸有效行程 mv （5）炮嘴吐泥速度）炮嘴吐泥速度v2v v2 =v1D12/D22 m/sv D2 炮嘴出口处内径 ，mv v2 一般为0.2m/s2.压炮装置计算压炮装置计算（1）考虑因素）考虑因素： 打泥时炮泥对炮嘴的反作用力，保证打泥打泥时炮泥对炮嘴的反作用力，保证打泥 时炮泥不从炮嘴和泥套之间漏出时炮泥不从炮嘴和泥套之间漏出 （2）计算式：）计算式： 压炮力压炮力 P = P0 + Fmax KN P0最小压紧力 KN Fmax打泥时炮泥对炮嘴的最大反作用力 KN D22p2.103 Fmax = KN 4 3.旋转装置计算旋转装置计算v（1）机构工

11、作原理图）机构工作原理图v 请同学介绍运动轨迹请同学介绍运动轨迹（教材（教材P150图图5-21）v（2）受力分析）受力分析v A、旋转油缸活塞杆受力分析、旋转油缸活塞杆受力分析v 讲读教材讲读教材P151图图5-23、5-22v B、旋转油缸行程计算、旋转油缸行程计算v 讲读教材讲读教材P151152图图5-24、5-25v 图 5-21 旋 转 机 构 计 算 简 图 （ 一 ）1-炮 身 2-转 臂 3-连 杆 4- 形 杆 5-旋 转 油 缸 6-油 缸 活 塞 杆出 铁 口图5-22 计算简图（二）1-炮身 2-转臂 3-连杆图5-23 计算简图（三） 习习 题题v v1. 高炉开铁口机应高炉开铁口机应 具备具备哪些基本功能？哪些基本功能？ 2.高