【正文】 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書連鑄鋼包滑動水口液壓系統(tǒng)設(shè)計摘 要滑動水口是連鑄機(jī)澆鑄過程中鋼水的控制裝置，能夠精確地調(diào)節(jié)從鋼包到連鑄中間包的水流量，使流入和流出的鋼水達(dá)到平衡，從而使連鑄操作更容易控制，是連鑄機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一。鋼水包滑動水口液壓系統(tǒng)主要為滑動水口的開啟與關(guān)閉提供動力并實現(xiàn)位置控制。本文主要針對鋼包滑動水口的功能、組成、工作特點以及鋼鐵廠的實際生產(chǎn)要求，設(shè)計一款驅(qū)動鋼包滑動水口的液壓系統(tǒng)。主要包括系統(tǒng)的設(shè)計與計算以及液壓元件的選型、液壓集成塊的設(shè)計、油箱的設(shè)計、泵站的設(shè)計、系統(tǒng)驗算等。該液壓系統(tǒng)要使滑動水口能夠在一定負(fù)載下按給定速度打開與閉合，并能實現(xiàn)點動，以控制水口開度的大小，從而控制鋼水流下的速度。此外系統(tǒng)中還設(shè)置了蓄能器回路，使系統(tǒng)在泵停止工作時滑動水口仍能立即關(guān)閉，防止事故的發(fā)生。關(guān)鍵詞：連鑄；滑動水口；液壓系統(tǒng)AbstractSliding gate is the control device of the continuous casting process of molten steel, to accurately adjust the water flow from ladle to tundish, the inflow and outflow of molten steel to achieve balance, so that the continuous casting operation more easy to control, is one of the key equipment of continuous casting machine. The hydraulic system of ladle slide gate is for sliding open and close water power and position control.This paper focuses ladle slide gate function, position, work characteristics and the actual production of iron and steel plant requirements, design a ladle slide gate drive hydraulic system. Including system design and calculation as well as the selection of hydraulic ponents, hydraulic manifold design, the design of the tank, pump station design, system checking and so on. The hydraulic system make the sliding gate to a certain load at a given speed of opening and closing, and can achieve jog, to control the size of the outlet opening to control the flow rate of the molten steel. In addition the system also sets the accumulator circuit, allowing the system to stop working when the pump slide gate still closed immediately, to prevent accidents. Keywords: casting。 sliding gate。 hydraulic system目錄第1章 緒 論 1 國內(nèi)外連鑄發(fā)展概論 1 連鑄工藝及設(shè)備 2 連鑄工藝 2 連鑄工藝設(shè)備 2 滑動水口 3 滑動水口的工作原理 4 滑動水口結(jié)構(gòu) 4 滑動水口的故障分析及改進(jìn)措施 5 國內(nèi)外滑動水口比較 6 液壓傳動與液壓系統(tǒng)概述 7 液壓系統(tǒng)工作原理 7 液壓系統(tǒng)的特點 7 本課題設(shè)計意義及任務(wù) 8第2章 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 9 選擇基本回路 9 確定系統(tǒng)原理圖 10 液壓系統(tǒng)工作原理分析 11第3章 液壓系統(tǒng)分析計算 12 液壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟及設(shè)計要求 12 設(shè)計步驟 12 明確設(shè)計要求 12 進(jìn)行工況分析、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 12 液壓系統(tǒng)設(shè)計要求及參數(shù) 13 設(shè)計系統(tǒng)的要求 13 設(shè)計參數(shù) 13 液壓缸的尺寸計算 13 初選系統(tǒng)工作壓力 13 液壓缸背壓選取 13 液壓缸桿徑比的選取 14 液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算 15 計算液壓缸所需流量和最大工作壓力 16第4章 液壓元件的設(shè)計與選型 17 油泵的計算與選型 17 油泵的計算 17 油泵的選型 17 電動機(jī)的選擇 18 聯(lián)軸器的選型 19 液壓控制閥的計算與選型 19 壓力控制閥 20 方向控制閥 21 流量控制閥 23 液壓輔件的選型 23 過濾器的選擇 23 蓄能器的選擇 24 壓力表開關(guān)的選擇 24 液位儀表的選擇 25 空氣濾清器的選擇 25 油箱容量、管道尺寸的設(shè)計 25 油箱容量的設(shè)計 25 管道尺寸設(shè)計 26第5章 液壓系統(tǒng)性能驗算 28 液壓系統(tǒng)壓力損失計算 28 液壓系統(tǒng)壓力效率 28 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算 29第6章 液壓集成塊和液壓站的設(shè)計 31 液壓集成塊的設(shè)計 31 液壓站的設(shè)計 32 油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 33 液壓泵站的結(jié)構(gòu)設(shè)計 35第7章 液壓系統(tǒng)的安裝與維護(hù) 38 液壓系統(tǒng)的安裝 38 液壓站的安裝 38 液壓閥的安裝 38 管路安裝 39 液壓系統(tǒng)的維護(hù) 39結(jié)束語 40致 謝 41參考文獻(xiàn) 42共 IV 頁 第 IV 頁第1章 緒 論 國內(nèi)外連鑄發(fā)展概論 國外最早實現(xiàn)全連鑄的煉鋼車間是前蘇聯(lián)新里別茨克鋼鐵廠的電爐車間(1979年)。1966年該廠新建了第一轉(zhuǎn)爐車間,并最早開創(chuàng)了連鑄與氧氣轉(zhuǎn)爐相配合的先例。1972年，該廠又新建了第二轉(zhuǎn)爐車間，并配置了弧形連鑄機(jī)，使兩個轉(zhuǎn)爐車間實現(xiàn)了全連鑄，年產(chǎn)量達(dá)800萬噸。此外,前蘇聯(lián)新 圖拉鋼鐵廠也于70年代實現(xiàn)了全連鑄。但是，由于前蘇聯(lián)的煉鋼生產(chǎn)一直以平爐為主，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼發(fā)展遲緩,因此,限制了連鑄的發(fā)展。70年代以后,日本、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家后來居上。尤其是日本,60年代后期才從前蘇聯(lián)德國等國家引進(jìn)連鑄技術(shù),接著投入大量人力、物力進(jìn)行消化、吸收和科研開發(fā),促進(jìn)了連鑄技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。但是,日本在70年代以前,連鑄機(jī)主要設(shè)置在電爐鋼廠,以生產(chǎn)小方坯為主,大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)幾乎沒有連鑄機(jī),因此,連鑄比很低,%。70年代后,經(jīng)過兩次能源危機(jī),使連鑄技術(shù)得到迅速發(fā)展。1980年,%。再經(jīng)過十年的大發(fā)展,到1992年,%。據(jù)1991年統(tǒng)計,日本4家最大的鋼鐵公司的連鑄比都創(chuàng)歷史最好水平,其中:%,%,%,%,基本買現(xiàn)了全連鑄。我國在連鑄技術(shù)方面起步是比較早的。1957年第一臺工業(yè)性試驗鑄機(jī)在上鋼公司設(shè)計建成；次年年底,第一臺生產(chǎn)性立式連續(xù)鑄造機(jī)就在重鋼三廠投產(chǎn)。60年代后, 中國連鑄技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用曾掀起一股高潮, 突出表現(xiàn)在對弧形連鑄技術(shù)的開發(fā)上。但在80年代以前, 由于缺乏與國外的技術(shù)交流,不能及時有效地借鑒國外的先進(jìn)技術(shù),我國連鑄生產(chǎn)技術(shù)水平與國外的差距被拉開。80年代中后期,國家對發(fā)展連鑄技術(shù)給予高度重視。1988年召開了第一次全國連鑄工作會議,首次提出了發(fā)展連鑄的生產(chǎn)技術(shù)方針,明確了大力發(fā)展連鑄的戰(zhàn)略思想, 成為加速發(fā)展連鑄的轉(zhuǎn)折點。從1989年起,連鑄坯產(chǎn)量的增長成為中國鋼產(chǎn)量增長的主要部分。從1994年起,連鑄坯產(chǎn)量的增長超過了鋼產(chǎn)量增長的絕對量,帶動了中國鋼產(chǎn)量的迅速增長。1998年中國鋼鐵工業(yè)的連鑄比達(dá)到67%。常規(guī)連續(xù)鑄造技術(shù)在鋼鐵制造過程中已經(jīng)全面取代了模鑄, 成為占統(tǒng)治地位的材料生產(chǎn)技術(shù)。目前,就總的成品鋼生產(chǎn)來講, 世界上大部分國家的連鑄比已超過90%。90年代后,連續(xù)鑄造技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了一些新的動向,主要表現(xiàn)在兩個方面: 一是開發(fā)和完善新的連鑄技術(shù)。 二是在連鑄技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)新材料。 連鑄工藝及設(shè)備 連鑄工藝 轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工段就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序，主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)臺、中間包，結(jié)晶器、拉矯機(jī)等。將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機(jī)與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。連鑄自動化控制主要有連鑄機(jī)拉坯輥速度控制、結(jié)晶器振動頻率的控制、定長切割控制等控制技術(shù)。 連鑄工藝流程 連鑄工藝設(shè)備 連續(xù)鑄鋼設(shè)備必須適應(yīng)高溫鋼水由液態(tài)變成液固態(tài)，又變成固態(tài)的全過程。其間進(jìn)行著一系列比較復(fù)雜的物理化學(xué)變化。連續(xù)鑄鋼具有連續(xù)性強(qiáng)、工藝難度大和工作條件差等特點。連鑄生產(chǎn)對機(jī)械設(shè)備提出了較高的要求，主要有：應(yīng)具有抗高溫、抗疲勞強(qiáng)度的性能和足夠的剛度，制造和安裝精度要高，易于維修和快速更換，要有充分的冷卻和良好的潤滑等。 主體設(shè)備主要有：澆鑄設(shè)備—鋼包運載設(shè)備、鋼包回轉(zhuǎn)臺、中間包及中間包小車或旋轉(zhuǎn)臺、結(jié)晶器及振動裝置、二次冷卻裝置、拉矯裝置、引錠桿、脫錠與引錠桿存放裝置；切割設(shè)備—火焰切割機(jī)與機(jī)械剪切機(jī)(擺式剪切機(jī)、步進(jìn)式剪切機(jī)等)。輔助設(shè)備主要有：出坯及精整設(shè)備—輥道、拉(推)鋼機(jī)、翻鋼機(jī)、火焰清理機(jī)等；工藝性設(shè)備—中間包烘烤裝置、保護(hù)渣供給與結(jié)晶潤滑裝置等；自動控制與測量儀表—結(jié)晶器被面測量與顯示系統(tǒng)、過程控制計算機(jī)、測溫、測重、測長、測速、測壓等儀表系統(tǒng)。 鋼包回轉(zhuǎn)臺是在連鑄機(jī)澆鑄位置上方用于運載鋼包過跨和支承鋼包進(jìn)行澆鑄的設(shè)備。由底座、回轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動裝置、回轉(zhuǎn)支撐、事故驅(qū)動控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和錨固件6部分組成。鋼包回轉(zhuǎn)臺是連鑄機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一，起著連接上下兩道工序的重要作用。鋼包回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)情況基本上包括兩側(cè)無鋼包、單側(cè)有鋼包、兩側(cè)有鋼包三種情況，單個鋼包重量已超過140噸。無論在何種情況下，都要保證鋼包回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，起停時要盡可能減小對機(jī)械部分的沖擊，為減少中間包液面波動和溫降，要縮短旋轉(zhuǎn)時間。 中間包是短流程煉鋼中用到的一個耐火材料容器，首先接受從鋼包澆下來的鋼水，然后再由中間包水口分配到各個結(jié)晶器中去。中間包是連鑄機(jī)鋼水包和結(jié)晶器之間鋼水過渡的裝置，用來穩(wěn)定鋼流，減小鋼流對坯殼的沖刷，以利于非金屬夾雜物上浮，從而提高鑄坯質(zhì)量。中間包是由鋼板焊結(jié)的殼體，其內(nèi)襯有隔熱層；永久層和工作層，近年來為提高中間包使用壽命，在工作層上噴涂一層10~30mm厚的堿性耐火材料涂層。為了鋼水保溫，在上部設(shè)置有中間包蓋。中間包容量一般取鋼包容量的20%~40%，為了多爐連澆，中間包容量還必須大于更換鋼包期間澆注的鋼水量。中間包鋼水深度為600~1000mm。中間包形狀有長方形、三角形等。 在連續(xù)鑄造、真空吸鑄、單向結(jié)晶等鑄造方法中，使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶的特種金屬鑄型。結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，直接關(guān)系到連鑄坯的質(zhì)量。 在連鑄工藝中，連鑄機(jī)拉坯輥速度控制是連鑄機(jī)的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，拉坯速度控制水平直接影響連鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量，而拉坯輥電機(jī)驅(qū)動裝置的性能又在其中發(fā)揮著重要作用。 電磁攪拌器的實質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強(qiáng)化鋼水的運動。具體地說，攪拌器激發(fā)的交變磁場滲透到鑄坯的鋼水內(nèi)，就在其中感應(yīng)起電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌鱿嗷プ饔卯a(chǎn)生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動鋼水運動。 滑動水口 滑動水口是安裝在鋼包底部的裝置，一千多度的鋼水，就是經(jīng)過它進(jìn)入中間包或激振器內(nèi)，滑動水口可以隨時開閉，起到控制鋼溫、調(diào)節(jié)鋼流的作用，保護(hù)著鋼包下面的設(shè)備和操作人員的安全。從塞棒式控制鋼流開始，逐步開始發(fā)展到裝在包外的滑動水口機(jī)構(gòu)，從剛性機(jī)構(gòu)發(fā)展到穩(wěn)定的彈性機(jī)構(gòu)，安全性答復(fù)提高?，F(xiàn)在，國內(nèi)各大鋼廠越來越多地使用先進(jìn)的滑動水口，但大多數(shù)是進(jìn)口的，國產(chǎn)化程度還有待提高。 滑動水口的工作原理所謂滑動水口,就是利用安裝在鋼包底部鐵殼外面的兩塊用耐火材料制成的平板(上面的稱上滑板,下面的稱下滑板),并依靠機(jī)械的力量把兩塊板靠緊,達(dá)到近乎沒有間隙的程度。通過外部的驅(qū)動力量,移動下滑板,使上、下滑板產(chǎn)生平行位移,由于上、下滑板上都有同樣大小的注孔,且上滑板注孔連接上水口磚,直通鋼包內(nèi)鋼水,下滑板注孔連接下水口磚。當(dāng)上、下注口在移動中重合時,鋼包內(nèi)鋼水,可通過上水口磚、上滑板、下滑板、下水口磚流出,進(jìn)行澆注作業(yè)。當(dāng)上、下注孔錯開時,則注口關(guān)閉,澆注作業(yè)停止。由于滑板的移動是和水口連接在一起進(jìn)行的,所以稱之為滑動水口。 滑動水口結(jié)構(gòu)（1）耐火材料部分以福州中鋼公司使用的GZHS50120為例,如圖1所示,由座磚、上水口座、上滑板、下滑板、下水口磚組成。 滑動水口的耐材部分（2）配套機(jī)構(gòu)部分為把上述耐材部分固定安裝在鋼包底部,因而需要配套機(jī)構(gòu),。固定框架:裝上滑板用,固定在鋼包上?；瑒涌蚣?裝下滑板用,用來平行位移。