[发明专利]转炉炉体与托圈连接装置

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢设备技术领域，具体地指一种转炉炉体与托圈连接装置。

背景技术

现代转炉炼钢技术已经较为成熟，转炉炉体与托圈的连接装置形式众多，如悬挂支撑盘、夹持器(支承托架夹持器、卡板夹持器)、吊挂式连接装置(法兰螺栓连接装置、三点球面支承连接装置、拉杆吊挂连接装置)、板式柔性连接装置(又称薄带连接装置)等。这些连接装置都各有优缺点，为了获得更好的连接效果，通常采用多种连接装置配合使用的连接方式。常用的一种连接方式如图1所示，托圈1上部与转炉炉体2采用三点球面支承装置3(即球铰)连接，而托圈1下部与转炉炉体2采用支承托架夹持器4相连接，该支承托架夹持器4承受转炉炉体2与耳轴5平行向的受力，并平衡由此产生的扭矩。

如图2所示，该支承托架夹持器4嵌入焊接在托圈1上的卡座4a内，支承托架夹持器4包括焊接在转炉炉体2上的下部托架卡板4b、底板4d以及连接所述底板4d和下部托架卡板4b的多块加强筋钢板4c。加强筋钢板4c分别与下部托架卡板4b和底板4d焊接连接，底板4d和托圈1间隙连接，和卡座4a接触连接。可见，整个支承托架夹持器4本体由钢结构焊接而成，是整体不能产生形变的刚体。然而，在炼钢生产过程中，转炉炉体2需要做频繁重载倾翻运动，在氧气高温冶炼及交变应力的作用之下，转炉炉体2不可避免地会产生塑性变形，其扭曲变形的内应力需要得到释放，而前述刚性的支承托架夹持器4不能满足这种需要，从而呈现出下水平支承的异常状态。在炼钢生产过程中，转炉会产生倾动异响，甚至出现转炉炉体2与托圈1之间的球铰3螺帽松动或支承托架夹持器4变形而导致焊缝撕裂的状况，存在安全隐患。因此，亟需一种改进的转炉炉体与托圈连接装置以克服前述缺陷。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种转炉炉体与托圈连接装置，其可以调节由于温度变化而产生的转炉炉体在托圈中的径向和轴向的相对位移，吸收转炉炉体频繁重载倾翻运动中产生的扭曲变形应力，并确保转炉炉体不产生窜动，保证转炉关键设备的正常运行，提高转炉设备产能。

为实现上述目的，本发明所设计的转炉炉体与托圈连接装置，包括固定在托圈下盖板上的托圈支座架和固定在转炉炉体上的炉体支座架。所述托圈支座架包括一对挡座和连接所述一对挡座的盖板，所述一对挡座的相对侧分别依次设有第二支撑板和球面支座，所述第二支撑板和所述球面支座平面接触连接，所述炉体支座架两侧对应所述球面支座设有球面垫，所述球面垫和所述球面支座球面间隙接触连接，所述炉体支座架夹持在所述一对挡板之间。

本发明的优点在于：所设计的转炉炉体与托圈连接装置通过在托圈支座架上设置第二支撑板和球面支座，在炉体支座架上设置球面垫，所述第二支撑板和所述球面支座平面接触连接，所述球面垫和所述球面支座球面间隙接触连接，从而可以组合调节由于温度变化而产生的转炉炉体在托圈中的径向和轴向相对位移，吸收转炉炉体频繁重载倾翻运动中产生的扭曲变形应力，并确保转炉炉体不产生窜动，高效吸收或消除冲击载荷。再者，所述平面接触和球面间隙接触相配合的连接方式还可以使由于温度变化而产生的转炉炉体在托圈中的周向的相对位移和扭曲不受限制。也就是说，本发明的转炉炉体与托圈连接装置对炉体产生的限制量最小，从而可以防止炉壳过度变形。生产过程中转炉炉体产生的扭曲、变形内应力在平面接触和球面间隙接触连接的作用下得到了释放，从而消除了生产中停炉处理下连接装置故障的发生，保证了转炉关键设备正常运行，全面提高了转炉设备产能。

优选地，所述球面支座和相应的球面垫的接触间隙为小于等于0.1mm且球面配合接触面大于70％，接触斑点小于等于1/cm²。

较佳地，位于所述炉体支座架同侧的挡座和第二支撑板之间设有间隙调节组件，所述间隙调节组件包括依次设于所述挡座和所述第二支撑板之间的第一支撑板、第一方形滑块、楔形块、第二方形滑块以及设于所述盖板上的定位螺栓，所述第一支撑板上设有容置所述第一方形滑块的第一滑槽，所述第一方形滑块上开设有容置所述楔形块的楔形块滑槽，所述第二方形滑块上开设有容置所述楔形块和所述第一方形滑块的第二滑槽，该第二滑槽为楔形滑槽。所述第二方形滑块上还开设有容置所述第二支撑板的凹形槽，所述第二支撑板固定在所述凹形槽中。所述定位螺栓穿过所述盖板连接在所述楔形滑块的一端。通过该间隙调节组件可以调节前述第二支撑板和球面支座、球面支座和球面垫的接触间隙，便于所述转炉炉体与托圈连接装置的组装，减小零部件的制造精度，降低成本。