300t回转式铜精炼炉盖启闭装置及主要参数计算.doc

300t回转式铜精炼炉盖启闭装置及主要参数计算 刘嘉玑 (南昌有色冶金设计研究院,江西南昌330002) [摘??要]??介绍了炉盖启闭方式的类型,详细阐述了应用液压控制系统驱动炉盖启闭的原理及其主要参数计算。 [关键词]??炉盖启闭;液压控制;参数 [中图分类号]TF062??????[文献标识码]B??????[文章编号]1003-8884(2000)06-0022-03 1??概述 回转式铜精炼炉(又称阳极炉)是铜冶炼厂用于将转炉生产的熔融态粗铜溶液在炉内经过造渣、氧化、还原而产生阳极铜的专用设备。90年代初,我院承担了生产10万t电解铜的铜陵金隆铜冶炼工程的设计任务。根据金隆铜冶炼生产工艺需要,我们设计了当时国内生产能力最大的300t回转式精炼炉。 300t铜精炼炉由炉体、炉口、水冷装置、炉盖启闭装置、托轮装置、驱动装置、主令控制装置、润滑系统、液压系统、电气操作控制系统等组成。而其中的炉盖启闭装置,目前在国内主要的结构型式有三种:??借用冶炼铸造车间的起重行车直接起吊炉盖; 用液压控制系统驱动二只油缸启闭炉盖;!用气动控制系统驱动二只气缸启闭炉盖。后二种结构型式具有先进性。在国外,炉盖启闭装置主要的结构型式为后二种。300t回转式精炼炉的炉盖启闭装置结构型式是采用液压控制系统驱动二只油缸实现炉盖的启闭。 图1??炉盖结构示意图 驱使阳极炉炉盖的起升和关闭;二是炉盖关闭后,保证油缸和管路的冷却,其工作原理见图2 。 2??炉盖启闭装置结构特征 炉盖启闭装置的结构见图1,炉盖由钢板焊接而成,构成方形盆腔状,盆内焊有网形隔板,隔板之间嵌满了耐火材料,适于高温火焰下工作。曲臂是用钢板焊成的箱型结构,刚性好,保证在高温环境下工作不变形。档油、隔热板采用石棉板和钢板的组合体,可以改善油缸的热影响,同时,油缸在更换油管时可避免洒在炉体上,引起明火燃烧。驱动油缸是在高温环境下工作,因此,它的结构比较特殊,密封件要求较高。 图2??炉盖启闭液压系统原理图 炉盖起升:泵7以Q2的油流,操纵换向阀18至右端;经过液控单向阀20??1及单向节流阀21??1进入油缸22??1及油缸22??2活塞杆腔,这时二位四通电磁换向阀16??1处于关闭状态,活塞腔的油流经过单向节流阀21??2、换向阀18、滤油器10流入油箱。 炉盖关闭泵:7Q2的油流,操纵换向阀18至左端,经过单向节流阀21??2进入油缸22??1和油缸22??2活塞腔,这时二位四通电磁换向阀接通,以泵Q1的油流同时供给油缸22??1和油缸22??2的活塞 ???3??炉盖启闭装置控制原理 炉盖的启闭是采用液压系统控制二只驱动油缸工作实现的。液压系统控制要满足二个功能: 一是 腔,而活塞杆腔的油液经过单向节流阀21??1、液控单向阀20??1、换向阀18、滤油器10,流入油箱,炉盖绕A转动关上炉盖,这时换向阀18复中位卸荷,而二位四通电磁阀一直接通电源,保证油液的循环。 -AH(G1+AD(F=0F= AH(G1==61760N498.86AD -BD= 式中??AD= BD= 3-600=498.8mm 4??主要参数计算 4??1??提升炉盖所需的作用力F(见图3 ) ==600mm22 4??2??支点A摩擦阻力 作用于A点的力的投影方程:?X=0 XA-Fcos%BLU=0在直角三角形BDA中tg%DBA= ==0.83133 600BD %DBA=arctg0.83133=39.74# ==0.02564ABamp;780 %BABamp;=arctg0.02564=1.47#在直角三角形BAU中tg%BABamp;= %BAU=%BABamp;+%EAU=1.47#+60#=61.47#那末%ABU=90#-61.47#=28.53#在直角三角形ABD中 图3??F力和炉盖转动角??#计算图 G1、G2、G3与G1比较,其重量相差较远可以忽略不计。 由结构设计已知:G1=2722kgBB?=S=1200mmAB?=780mmAE=610mm %EAU=%CSH=60#??=955mm在直角三角形ABBamp;中AB?=AC= ?-BB?=+AE= +20 tg%ABD= ==0.8313 600BD %ABD=arctg0.8313=39.74# %LBU=%ABD+%ABU=28