转窑机器设备是炼铁高炉生产制造的主要设备,是用于装进原材料,并使炉膛内获得有效遍布,与此同时具有转窑密封性功效的机器设备。有串罐和并罐2种形式,攀钢炼钢厂的炼铁高炉转窑机器设备选用的所有是并罐形式。并箱式无料钟转窑机器设备由受料布氏漏斗、料罐、左右密封性阀、料流调节阀门、推动设备、气密性箱和面料流槽等部份构成。在称重料罐上配有上密封性阀,可以在称重料罐里回炉废料装进炼铁高炉时密封性住炼铁高炉内液化气,是转窑确保密封性液化气的主要设备。
1 上密封性阀构造及原理
上密封性阀构造:由多孔板、高压闸阀、密封环及推动设备等构成。
原理:上密封性阀的启闭是由液压传动系统推动多孔板做转动健身运动来进行的,当料罐放压后,上密封性阀阀板开启,回炉废料从受料布氏漏斗通过上密封性阀到料罐内,当料罐终止放料后,上密封性阀阀板关掉,对料罐开展密封性,以确保炼铁高炉髙压实际操作。为了确保多孔板与阀块的密闭性,在高压闸阀的拉力与密封环接触面积上喷焊硬质合金刀具,多孔板上的密封环选用硅橡胶密封圈。
2 上密封性阀的规格型号
2.1 上密封性阀的规格型号
上密封性阀管径:DN为940mm;
压力:0.25MPa;
转动视角:0°~100°。
3 推动设备
推动设备由液压缸、齿轮、轴、杆杠、多孔板构成,见图1。
图1 上密封性阀推动设备平面图
3.1 液压缸的选择
液压缸的型号规格:Y-HG1-100/56×500-LE1-HL10
3.2 轴的设计方案
3.2.1 挑选轴的原材料[1]
选择40Cr碳素钢,热处理,许用疲惫内应力[σ-1]为177~213MPa。
3.2.2 按弯扭生成抗压强度测算[2]
(1)画轴的空间承受力示意图(图2-a)
图2 受力分析图
(2)作平面内的弯距MH图(图2-b)
经测算得:
(3)作正垂面内的弯距MV图(图2-c)
经测算得:
(4)作生成轴力图(图2-d)
(5)作转距T图(图2-e)
(6)作剂量弯距Me图(图2-f)
在其中α为依据扭内应力转变特性而定的校准指数,按内应力脉冲α取0.7。
(7)测算风险剖面的轴颈
由弯扭距图得,风险横截面在B处,由轴的构造规格知,测算B处的轴颈就可以。
针对关键的轴选择小值,取[σ-1]=185MPa
由公式计算:
得:
依据选用的轴承尺寸,取dB=130mm合乎设计规定。
4 结语
攀钢炼钢厂2500m3炼铁高炉上密封性阀在攀钢炼钢厂2#炼铁高炉和4#高炉的前提做好了可靠性设计,构造简易,特性靠谱,有利于生产制造维护保养。从2006年建成投产应用至今,运作平稳,达到了炼铁高炉生产工艺流程的规定,而且在攀钢的其他炼铁高炉中获得应用推广。
论文参考文献
[1]徐灏.机械设计手册(第四卷)[M].北京市:机械工程出版社出版,1991.
[2]蒋玉梅.机械设计基础[M].北京市:机械工程出版社出版,1999.
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