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120T转炉倾动机构设计

第2章转炉倾动动机构整体方案确定

转炉倾动机构作为转炉炼钢过程中的核心组件，扮演着驱动转炉进行倾动作

业的关键角色。鉴于其工作环境极为恶劣，常常面临高温和多尘的挑战，同时倾

动力矩大、速比高以及启制动频繁的特点，使得其承受的动载荷极大。因此，对

转炉倾动机构的设计至关重要，它不仅直接关系到转炉炼钢生产的顺利进行，更

与产品的最终质量以及人员的生命安全息息相关。通过精心设计和优化，可以确

保转炉倾动机构在恶劣环境下仍能稳定、高效地运行，从而保障整个炼钢过程的

【11】

安全与可靠。

2.1转炉倾动机构的设计原则

（1）转炉倾动机构必须确保炉体能够实现连续的正反转，并覆盖完整的360°

范围，同时还应具备精确而平稳的停止功能，确保可以稳定停留在任意指定的角

度位置，以满足炼钢工艺的多样化操作需求。

（2）机构的操作应确保灵活性和平稳性。在出钢、出渣、测温以及取样等精细

作业中，倾动过程应平稳缓慢，以防止钢液和渣液因猛烈冲击而导致喷溅和溢出。

而在需要大幅倾动以节约时间、缩短冶炼周期和提高效率时，机构则应快速响应，

实现快速倾动。

（3）倾动机构的安全性至关重要，必须防止任何环节的故障发生。即使某一部

分环节出现故障，也应具备足够的备用能力，确保整个系统能继续正常工作，直

至当前炉次的冶炼作业完成。

（4）机构应具备良好的适应性，在应对载荷变化以及结构变形导致的耳轴轴线

偏移时，仍能保持传动齿轮的正常啮合状态。同时，还应具备减缓动载荷和冲击

载荷的性能，以保证机构运行的稳定性和耐用性。

（5）在设计上，转炉倾动机构应追求结构紧凑、占地面积小、高效率以及低投

资成本。同时，还应考虑维修的便捷性，以降低维护成本，提高设备的使用寿命

【6】

和整体经济效益。

2.2传动系统方案比较

通过对落地式，液压传动式，半悬挂式和全悬挂式的优缺点进行全方面的比

较，因此选择全悬挂式的传动方案。（如图2.1）

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图2.1全悬挂式倾动机构

2.3炉型的计算

2.3.1炉型的选择

转炉是转炉炼钢中极为重要的一部分，炉体的设计，制造和维护对于保证炼

钢过程的顺利进行具有及其重要的意义。目前，国内的氧气顶吹转炉主要有图

2.2的三种类型；

图2.2氧气转炉炉型

本文主要研究的炉型为锥球型，该炉型炉体的顶部平台大，底部小，形状类

似于橄榄，这种设计使得炉体具有较大的反应面积，有益于钢与渣的反应。锥球

型炉体还适用于吹炼高磷铁水，能够有效地提高冶炼的效率，同时，物料的分布

也更加的均匀，减少了残留物料的浪费，节约了资源，减少了能耗，具有较强的

适应性和可操作性。锥球型炉体的设计使得倾动机构能够在倾动过程中更加平稳

地，准确地停位，减少了因炉体形状的不规则性而产生的倾动力矩和振动。综上

所述，锥球型炉体适用于120吨转炉采用。

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2.3.2炉型尺寸的计算

1.初始条件

炉体的平均出钢量为120吨，钢水收取率取92%，最大废钢率取15%，炉容比

取V/T1.05，取吹氧时间为18min。

2.熔池的计算

1）熔池直径的计算公式DKG

t（2.1）

确定初期金属装入量G：取B15%，则

2T121201

G121.33

2＋B金215%0.92

G121.33

V池17.84（㎥）

金6.8

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