轉(zhuǎn)爐自調(diào)螺栓連接裝置力學(xué)行為研究.pdf

1、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐是煉鋼中的主要設(shè)備，其中轉(zhuǎn)爐支承系統(tǒng)承擔(dān)了爐體及其附件的全部重量，同時還擔(dān)負(fù)著從傾動機(jī)構(gòu)傳遞給爐體使其傾動的力矩，是轉(zhuǎn)爐機(jī)械的重要組成部分。而爐體支承系統(tǒng)中，將爐體與托圈的連接裝置又是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其工作的可靠性直接關(guān)系到生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 本文研究以某鋼鐵公司煉鋼廠90噸轉(zhuǎn)爐自調(diào)螺栓型轉(zhuǎn)爐聯(lián)接裝置為研究對象，分析其結(jié)構(gòu)型式及運(yùn)動原理，確定現(xiàn)場轉(zhuǎn)爐載荷的變化規(guī)律，并結(jié)合CAE技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬研究，在理論分析和計

2、算的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對比分析自調(diào)螺栓破壞件的斷裂情況，從而為轉(zhuǎn)爐連接裝置的設(shè)計提供出一種切實可行的方法。論文主要工作及成果如下： 1）對其進(jìn)行運(yùn)動及力學(xué)分析，明確在轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)過程中螺栓可能發(fā)生的運(yùn)動情況與位移形式。結(jié)合實際生產(chǎn)確定各種工況下的主要載荷包括爐體和鋼水的靜負(fù)荷、傾動力矩、頻繁啟動、制動、碰撞及沖擊負(fù)荷、環(huán)境熱應(yīng)力載荷等及其變化規(guī)律，最終計算出三組自調(diào)螺栓的載荷分配及大小，由分析可知當(dāng)轉(zhuǎn)爐處于60°傾斜位置時處于出鋼口對

3、側(cè)的自調(diào)螺栓受力最危險，其最大力矩為1394.0627KN·m。 2）進(jìn)一步基于有限元進(jìn)行接觸分析，對各個典型工況進(jìn)行仿真分析，并結(jié)合最新的強(qiáng)度理論進(jìn)行校核及應(yīng)力狀態(tài)評估，分析可知自調(diào)螺栓在一個煉鋼全工況中應(yīng)力大小在97.4Mpa～926.99Mpa范圍內(nèi)變化，并且最大應(yīng)力處在螺栓本體的中部。實際生產(chǎn)中此位置時間很短，基本滿足強(qiáng)度條件及生產(chǎn)實際情況，但由于其應(yīng)力安全系數(shù)較低，可以進(jìn)行一些優(yōu)化措施增加強(qiáng)度儲備。 3）對自調(diào)