高爐開(kāi)鐵口機(jī)鉆削系統(tǒng)及整機(jī)仿真研究與優(yōu)化.pdf

1、鋼鐵行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是國(guó)家綜合國(guó)力和經(jīng)濟(jì)水平的重要體現(xiàn)。近年來(lái),隨著鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)高爐煉鐵技術(shù)以及爐前設(shè)備提出了更高的要求。高爐爐前設(shè)備能否持續(xù)、高效、安全工作直接影響到煉鐵的生產(chǎn)效率與鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。然而,作為爐前重要機(jī)械設(shè)備之一的開(kāi)鐵口機(jī)目前存在著鉆具系統(tǒng)壽命短、開(kāi)口效率低、爐前生產(chǎn)成本高等問(wèn)題,這些問(wèn)題已經(jīng)成為制約鋼鐵行業(yè)發(fā)展的因素之一,需要有效地解決。本課題作為“濟(jì)鋼全液壓開(kāi)鐵口機(jī)項(xiàng)目”的一個(gè)子課題,主要針對(duì)

2、濟(jì)鋼集團(tuán)爐前開(kāi)鐵口機(jī)目前存在的問(wèn)題提出改進(jìn)與優(yōu)化方案,提高開(kāi)鐵口機(jī)的工作效率,降低爐前的生產(chǎn)成本。
　　 首先對(duì)開(kāi)鐵口機(jī)鉆鑿系統(tǒng)中的連接形式進(jìn)行改進(jìn),采用新型整體式的連接套連接形式代替原有的分體式連接套連接形式。借助運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS對(duì)改進(jìn)前后的能量傳遞過(guò)程進(jìn)行仿真分析,并且對(duì)爐前現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明整體式的連接套減少了源動(dòng)力在傳遞過(guò)程中的能量損失29.5％,提高了開(kāi)鐵口機(jī)的工作效率。
　　 運(yùn)用有

3、限元分析軟件ABAQUS對(duì)開(kāi)鐵口機(jī)鉆具進(jìn)行了溫度場(chǎng)模擬,分析結(jié)果表明開(kāi)鐵口機(jī)鉆具在工作環(huán)境中的高溫對(duì)鉆具的影響較大。為了對(duì)鉆具有效地冷卻,研究開(kāi)發(fā)了一種霧化水冷卻系統(tǒng)。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用情況表明,該系統(tǒng)可以在開(kāi)鐵口機(jī)工作過(guò)程中對(duì)鉆削系統(tǒng)進(jìn)行有效冷卻,提高了開(kāi)鐵口機(jī)的工作效率,減少易損件的使用量,降低生產(chǎn)成本。同時(shí),減少了粉塵排放量,改善了爐前的工作環(huán)境,具有推廣應(yīng)用價(jià)值。
　　 對(duì)開(kāi)鐵口機(jī)工作過(guò)程中的鉆頭受力進(jìn)行了理論分析,并借助于運(yùn)

4、動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS對(duì)鉆頭的受力進(jìn)行了仿真分析;在有限元分析軟件ABAQUS中建立了鉆頭的有限元模型,將動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果和溫度場(chǎng)作為載荷施加到模型上進(jìn)行了有限元仿真分析,得到了鉆頭在工作過(guò)程中的應(yīng)力與變形情況。分析結(jié)果表明鉆頭失效主要是因?yàn)殂@刃脫落,并據(jù)此設(shè)計(jì)了一種新型鉆頭。
　　 對(duì)全液壓開(kāi)鐵口機(jī)進(jìn)行了機(jī)械零部件的測(cè)繪,建立了開(kāi)鐵口機(jī)的整機(jī)模型。運(yùn)用ADAMS軟件對(duì)開(kāi)鐵口機(jī)的工作過(guò)程進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真研究,測(cè)出各