精煉爐鋼包車設計

精煉爐鋼包車設計,精煉爐,鋼包,設計 畢業(yè)設計(論文)開題報告 題目：精煉爐鋼包車設計 1 畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關研究情況） 1.1 題目背景、研究意義 本題目來自工程實際，具有很高的實用價值，涉及到機械、電子和結構設計方面的知識，通過本畢業(yè)設計，能夠將大學中所學到的機械、電子和結構設計方面的知識合理的運用到實際工程中。 鋼包車是冶金行業(yè)中應用最廣泛的設備之一，設計鋼包車時應最大限度的滿足一下兩點：其一是工作的可靠性，鋼包車在整個煉鋼工藝中地位舉足輕重。從轉爐、二次精煉、最終到達連鑄，各種工藝流程中鋼水在地面的運輸都依靠鋼包車來完成，尤其在二次精煉處理過程。因此，鋼包車的設計必須有很高的可靠性;其二是使用經(jīng)濟性。經(jīng)濟性的評價主要以鋼包車的設備購置費和所期望的壽命為依據(jù)。鋼包車的經(jīng)濟性與所選用的設計方案緊密相關，減少鋼包車的自重，可以減少設備購置費的投入；鋼包車一般采用電機和減速機驅動，設計合理的驅動系統(tǒng)，減少能源消耗即減少鋼包車的驅動功率，可以減少后期生產(chǎn)費用。要提高鋼包車的經(jīng)濟性，必須優(yōu)化其結構和驅動系統(tǒng)，方能達到預期的經(jīng)濟性[1]。 隨著工業(yè)技術的不斷進步 , 煉鋼生產(chǎn)也不斷發(fā)展 , 當今世界煉鋼工藝都實現(xiàn) 1 00 % 爐外精煉和全連續(xù)化 。 爐外精煉已成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和特殊鋼不可缺少的工藝環(huán)節(jié) , 在鋼包車上進行 L F 爐外精煉即是其中之一 。鋼水初煉 , 出鋼方式有兩種 : 一是天車吊鋼包出鋼 , 二是鋼包車出鋼 , 各有其特點 。 隨著煉鋼工藝的發(fā)展 , 帶稱量的出鋼裝置已是發(fā)展方向之一 。本 LF 爐稱量鋼包車在出鋼水時實時顯示出鋼水重量 , 這不僅可以控制出鋼水的重量 ; 特別在精煉中隨時顯示鋼水重量 ; 這就可按工藝要求準確地添加合金量 , 使精煉出的鋼水質(zhì)量進一步提高 , 此鋼包車既是稱量出鋼車 , 又是精煉車 , 具有較高的使用價值 。 1.2 國內(nèi)外相關研究情況 我國鋼包車市場發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴張，國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵鋼包車產(chǎn)業(yè)向高技術產(chǎn)品方向發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)新增投資項目投資逐漸增多。投資者對鋼包車市場的關注越來越密切，這使得鋼包車市場越來越受到各方的關注。 目前鋼包車除了運行、定位兩個功能外，還設計了鋼包傾動、渣槽擺動兩個功能。由于是技術改造項目，空間很有限，設計中采用了結構緊湊、驅動力大、調(diào)整范圍廣、便于自動控制的全液壓傳動形式[1]。在鋼煉車間轉爐下的鋼包車軌道基礎多數(shù)為現(xiàn)澆鋼筋混泥土基礎、預埋地腳螺栓，并仍采用螺栓壓板聯(lián)接固定鋼軌的方式。由于部分基礎可能會出現(xiàn)細石混泥土找平層施工質(zhì)量較差，表面平整度差嚴重等情況，軌道與找平層之間有較大縫隙，導致軌道壓板不能有效地阻止鋼軌側向位移，加上軌道小車車輪為內(nèi)側帶緣，致使生產(chǎn)過程中過垮臺車經(jīng)常掉道。另外在鋼煉生產(chǎn)及運輸過程中鋼水渣或多或少經(jīng)常要灑在軌道上，將外露螺栓、螺母。壓板等粘住，清理鋼渣時往往將這些部件損壞。 2 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 本課題研究的主要內(nèi)容 本題目主要內(nèi)容為鋼包車的設計，包括鋼包車主動輪組、從動輪組、緩沖器、事故防滑等方面內(nèi)容。鋼包車傳動裝置是一個重要組件，傳動裝置是整個鋼包車的“心臟”，為鋼包車運行提供動力，選擇合適速比和功率的減速機和電機是設計合理、經(jīng)濟、可靠的傳動裝置的關鍵 。在確定鋼包車驅動所需電機功率和轉速后，就要確定鋼包車傳動裝置的結構，其結構必須保證鋼包車工的可靠性。在冶金行業(yè)中，鋼包車驅動一般采用雙電機減速機獨立驅動，在一臺電機或減速器出現(xiàn)故障時，短時間內(nèi)剩余的一臺電機減速器仍可以單獨將鋼包車慢速 驅動，保護整個煉鋼工藝的連續(xù)性。 2.2 本課題研究的研究方案 2.2.1 研究方案一:鋼包車單側獨立傳動結構 圖2.1是典型的單側獨立傳動結構[2]，這種結構的應用比較廣泛，可安裝于鋼包車的前部或后部的兩側車輪軸上；由于采用兩臺不同的電機減速機獨立驅動兩側車輪，車輪的同步性需要調(diào)試；在兩臺電機及減速機均正常工作時，鋼包車通過兩根軌道上的兩個車輪同時驅動，鋼包車內(nèi)側車輪的驅動力在理論上相等，鋼包車的運行是平穩(wěn)可靠的。但是當其中一臺電機或減速出現(xiàn)故障時，只能用剩余的一臺電機和減速機驅動鋼包車。 1. 電機 2.輸入聯(lián)軸器 3.減速器 4.輸入聯(lián)軸器 圖2.1 鋼包車單側傳動結構 2.2.2 研究方案二：鋼包車四輪驅動結構 1. 減速器2.輸入聯(lián)軸器3.電機4.輸出聯(lián)軸器5.車輪軸6.軸承7.車輪 圖2.2 鋼包車四輪驅動結構 圖2.2所示的四輪驅動結構[2]，兩臺電機和減速機分別位于鋼包車的前后 ，每臺電機和減速機分別驅動前后兩側的一組車輪。這樣在單臺電機或減速機出現(xiàn) 障時，剩余的一臺電機和減速機仍同時驅動一組車輪，其驅動力平移至鋼包車中心時無附加的力偶矩(兩側的驅動力 平移至中心的附加力偶矩大小相等，方向相反相互抵消) ，所以運行的平穩(wěn)性與正常工作相同 ，在故障狀態(tài)下可以較長時間慢速運行，保證整個煉鋼工藝的連續(xù)性 。 2.2.3研究方案三：鋼包車雙輪驅動結構 如圖2.3鋼包車雙輪驅動結構式只用一個電機和一個減速器，減速器放在兩輪子的中間，驅動兩個輪子，這個方案只能驅動一組輪子，其驅動力只有一組輪子上有，所運行的穩(wěn)定性不好，而且如果電機或減速器發(fā)生故障，則鋼包車就不能正常工作，這是它的缺點，優(yōu)點是它可以減輕鋼包車的負重，省材料。 圖2.3 鋼包車雙輪驅動結構 2.3 本課題研究的研究方法或措施 首先查找資料，咨詢老師，請教相關專業(yè)同學進行必要的分析計算，考慮現(xiàn)實情況進行必要的調(diào)查了解，然后草繪圖紙確定尺寸。最后建立三維立體模型、進行結構設計分析，確定出最優(yōu)設計方案。 2.4工作方案及進度計劃 第1-3周：查閱資料，了解工作原理及特點，完成基礎知識的積累并撰寫開題報告；(2013年11月15日-12月10日) 第4-6周：方案論證，深化方案具體實施步驟；(2013年12月11日-12月27日) 第7-10周：鋼包車驅動裝置的具體方案設計，圖紙準備，準備中期答辯；(2013年12月30日-2014年3月12日) 第11-15周：撰寫畢業(yè)論文，論文修改，準備畢業(yè)答辯。(2014年3月17日-4月23日) 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領導： 年 月 日 參考文獻 [1] 任彤.鋼包運輸車的結構與設計[J].2011,9(16):49-50. [2] 郭維強.鋼包車傳動裝置的角型減速機開發(fā)設計[J].2002,29:51-53. [3] 張鐘蓓.RH真空處理系統(tǒng)主要設備_鋼包車的設計探討[J].2008,29. [4] 王興貴.鋼包車變頻控制系統(tǒng)中防滑控制器的設計[J].2006,25(3). [5] 邢衛(wèi)平.鋼包車車架開裂原因的分析及改進措施[J].2010,6(35). [6] 曹遠剛.AC_LF爐稱量鋼包車設計[J].2000，27（3）. [7] 羅玉元.鋼包車的鉸接均衡架行走裝置[J].1996(6). [8] 石玉梅.鋼包車斷軸的分析和對策[J].2006,2. [9] 劉增儒.連鑄機鋼水包承載用新型設備_鋼包車[J].2000,3. [10] 郭維強. 鋼包運輸車的結構與設計[J]. 2012,1. [11] 曹遠剛.長鋼四廠煉鋼分廠2LF爐鋼包車設計[J].1997,12(3-4). [12] 劉正環(huán).酒鋼全液壓可傾式鋼包車的設計[J].1997,4(17):30-31. [13] 許利民.復合制動方案在煉鋼轉爐鋼包車上的應用[J].2009,1. [14] Zimm. HeatTransferin SteelmakingLadle_Andr[J].2008,15(8). [15] Kid. FaultPrediction UityWeights Method [J].2011. [16] TIA.Effectsof Operatiifeof LadleLining[J].2011,1(22). 隨著工業(yè)技術的不斷進步 , 煉鋼生產(chǎn)也不斷發(fā)展 , 當今世界煉鋼工藝都實現(xiàn) 1 00 % 爐外精煉和全連續(xù)化 。 爐外精煉已成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和特殊鋼不可缺少的工藝環(huán)節(jié) , 在鋼包車上進行 L F 爐外精煉即是其中之一 。鋼水初煉 , 出鋼方式有兩種 : 一是天車吊鋼包出鋼 , 二是鋼包車出鋼 , 各有其特點 。 隨著煉鋼工藝的發(fā)展 , 帶稱量的出鋼裝置已是發(fā)展方向之一 。本 LF 爐稱量鋼包車在出鋼水時實時顯示出鋼水重量 , 這不僅可以控制出鋼水的重量 ; 特別在精煉中隨時顯示鋼水重量 ; 這就可按工藝要求準確地添加合金量 , 使精煉出的鋼水質(zhì)量進一步提高 , 此鋼包車既是稱量出鋼車 , 又是精煉車 , 具有較高的使用價值 。