專利名稱：轉爐爐體與托圈連接裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煉鋼設備技術領域，具體地指一種轉爐爐體與托圈連接裝置。
背景技術：
現代轉爐煉鋼技術已經較為成熟，轉爐爐體與托圈的連接裝置形式眾多，如懸掛 支撐盤、夾持器(支承托架夾持器、卡板夾持器)、吊掛式連接裝置(法蘭螺栓連接裝置、三 點球面支承連接裝置、拉桿吊掛連接裝置)、板式柔性連接裝置(又稱薄帶連接裝置)等。 這些連接裝置都各有優(yōu)缺點，為了獲得更好的連接效果，通常采用多種連接裝置配合使用 的連接方式。常用的一種連接方式如圖1所示，托圈1上部與轉爐爐體2采用三點球面支 承裝置3 (即球鉸)連接，而托圈1下部與轉爐爐體2采用支承托架夾持器4相連接，該支 承托架夾持器4承受轉爐爐體2與耳軸5平行向的受力，并平衡由此產生的扭矩。如圖2所示，該支承托架夾持器4嵌入焊接在托圈1上的卡座4a內，支承托架夾 持器4包括焊接在轉爐爐體2上的下部托架卡板4b、底板4d以及連接所述底板4d和下部 托架卡板4b的多塊加強筋鋼板4c。加強筋鋼板4c分別與下部托架卡板4b和底板4d焊接 連接，底板4d和托圈1間隙連接，和卡座4a接觸連接。可見，整個支承托架夾持器4本體 由鋼結構焊接而成，是整體不能產生形變的剛體。然而，在煉鋼生產過程中，轉爐爐體2需 要做頻繁重載傾翻運動，在氧氣高溫冶煉及交變應力的作用之下，轉爐爐體2不可避免地 會產生塑性變形，其扭曲變形的內應力需要得到釋放，而前述剛性的支承托架夾持器4不 能滿足這種需要，從而呈現出下水平支承的異常狀態(tài)。在煉鋼生產過程中，轉爐會產生傾動 異響，甚至出現轉爐爐體2與托圈1之間的球鉸3螺帽松動或支承托架夾持器4變形而導 致焊縫撕裂的狀況，存在安全隱患。因此，亟需一種改進的轉爐爐體與托圈連接裝置以克服 前述缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是要提供一種轉爐爐體與托圈連接裝置，其可以調節(jié)由于溫度變 化而產生的轉爐爐體在托圈中的徑向和軸向的相對位移，吸收轉爐爐體頻繁重載傾翻運動 中產生的扭曲變形應力，并確保轉爐爐體不產生竄動，保證轉爐關鍵設備的正常運行，提高 轉爐設備產能。為實現上述目的，本發(fā)明所設計的轉爐爐體與托圈連接裝置，包括固定在托圈下 蓋板上的托圈支座架和固定在轉爐爐體上的爐體支座架。所述托圈支座架包括一對擋座和 連接所述一對擋座的蓋板，所述一對擋座的相對側分別依次設有第二支撐板和球面支座， 所述第二支撐板和所述球面支座平面接觸連接，所述爐體支座架兩側對應所述球面支座設 有球面墊，所述球面墊和所述球面支座球面間隙接觸連接，所述爐體支座架夾持在所述一 對擋板之間。本發(fā)明的優(yōu)點在于所設計的轉爐爐體與托圈連接裝置通過在托圈支座架上設置 第二支撐板和球面支座，在爐體支座架上設置球面墊，所述第二支撐板和所述球面支座平面接觸連接，所述球面墊和所述球面支座球面間隙接觸連接，從而可以組合調節(jié)由于溫度 變化而產生的轉爐爐體在托圈中的徑向和軸向相對位移，吸收轉爐爐體頻繁重載傾翻運動 中產生的扭曲變形應力，并確保轉爐爐體不產生竄動，高效吸收或消除沖擊載荷。再者，所 述平面接觸和球面間隙接觸相配合的連接方式還可以使由于溫度變化而產生的轉爐爐體 在托圈中的周向的相對位移和扭曲不受限制。也就是說，本發(fā)明的轉爐爐體與托圈連接裝 置對爐體產生的限制量最小，從而可以防止爐殼過度變形。生產過程中轉爐爐體產生的扭 曲、變形內應力在平面接觸和球面間隙接觸連接的作用下得到了釋放，從而消除了生產中 停爐處理下連接裝置故障的發(fā)生，保證了轉爐關鍵設備正常運行，全面提高了轉爐設備產 能。優(yōu)選地，所述球面支座和相應的球面墊的接觸間隙為小于等于0. Imm且球面配合 接觸面大于70%，接觸斑點小于等于1/cm2。較佳地，位于所述爐體支座架同側的擋座和第二支撐板之間設有間隙調節(jié)組件， 所述間隙調節(jié)組件包括依次設于所述擋座和所述第二支撐板之間的第一支撐板、第一方形 滑塊、楔形塊、第二方形滑塊以及設于所述蓋板上的定位螺栓，所述第一支撐板上設有容置 所述第一方形滑塊的第一滑槽，所述第一方形滑塊上開設有容置所述楔形塊的楔形塊滑 槽，所述第二方形滑塊上開設有容置所述楔形塊和所述第一方形滑塊的第二滑槽，該第二 滑槽為楔形滑槽。所述第二方形滑塊上還開設有容置所述第二支撐板的凹形槽，所述第二 支撐板固定在所述凹形槽中。所述定位螺栓穿過所述蓋板連接在所述楔形滑塊的一端。通 過該間隙調節(jié)組件可以調節(jié)前述第二支撐板和球面支座、球面支座和球面墊的接觸間隙， 便于所述轉爐爐體與托圈連接裝置的組裝，減小零部件的制造精度，降低成本。較佳地，所述第一滑槽兩側設有穿過所述第一支撐板的頂絲，所述第二方形滑塊 上設有與相應的所述頂絲連接的頂絲底座，以保持前述接觸間隙，并且可以調節(jié)接觸面的 均勻性，保證球面和平面接觸的均勻性，還有利于所述楔形塊的安裝與調整。優(yōu)選地，所述爐體支座架上設有限定所述球面支座徑向位移的擋鐵。所述擋鐵還 具有保護所述球面支座和所述球面墊的球面間隙接觸部位干凈防灰作用。優(yōu)選地，所述爐體支座架與所述轉爐爐體相連的一端呈喇叭口狀，所述球面墊設 置在所述爐體支座架的喇叭口末端兩側，該結構可以增大連接裝置與轉爐爐體的接觸面 積，均勻地傳遞受力，減小連接處的應力。進一步地，所述爐體支座架的呈喇叭口狀的一端設有加強筋。優(yōu)選地，所述爐體支座架的喇叭口末端內也設有加強筋，以增加所述爐體支座架 的整體強度。


圖1為轉爐爐體與托圈采用現有的支承托架夾持器連接的結構示意圖。圖2為圖1中的支承托架夾持器的放大結構示意圖。圖3為本發(fā)明轉爐爐體與托圈連接裝置的一個實施例的立體結構示意圖。圖4為圖3所示轉爐爐體與托圈連接裝置的主剖視結構示意圖。圖5為圖3所示轉爐爐體與托圈連接裝置的俯剖視結構示意圖。圖6為圖3所示轉爐爐體與托圈連接裝置的間隙調節(jié)組件的立體分解結構示意圖。圖7為圖3所示轉爐爐體與托圈連接裝置的球面支座的立體結構示意圖。圖8為圖3所示轉爐爐體與托圈連接裝置的安裝使用狀態(tài)圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。圖1 2所示為現有的支承托架夾持器，其結構已在前面的背景技術部分進行了 詳細描述，于此不再贅述。如圖3-5和圖8所示，本實施例的轉爐爐體與托圈連接裝置包括用于焊接在托圈 10下蓋板上的托圈支座架30和用于焊接在轉爐爐體20上的爐體支座架40。所述托圈支座 架30包括一對擋座31和連接所述一對擋座31的蓋板32，所述一對擋座31的相對側分別 依次設有第二支撐板66和球面支座51，所述第二支撐板66和所述球面支座51平面接觸連 接，所述爐體支座架40兩側對應所述球面支座51設有球面墊52，所述球面墊52和所述球 面支座51間隙接觸連接，所述爐體支座架40夾持在所述一對擋座31之間。安裝好后，如 圖8所示，所述爐體支座架40位于所述蓋板32和所述托圈10之間。所述球面支座51和 相應的球面墊52的接觸間隙最好為小于等于0. Imm且球面配合接觸面最好大于70%，接觸 斑點小于等于1/cm2。所述第二支撐板66和所述球面支座51間平面接觸連接，可以使由于 溫度變化而產生的轉爐爐體20在托圈10中的徑向和軸向的相對位移不受限制。此外，所 述第二支撐板66能配合所述球面支座51和所述球面墊52的球面間隙接觸連接，使由于溫 度變化而產生的轉爐爐體20在托圈10中的周向的相對位移和扭曲不受限制，進而可以防 止爐殼的過度變形。該種連接方式可以實現所述轉爐爐體20與托圈10之間的萬向移動， 從而實現轉爐爐體20和托圈10的徑向和軸向相對位移的靈活調節(jié)，使生產中爐體產生的 扭曲、變形內應力在球面的作用下得到均勻傳遞和釋放，從而徹底消除轉爐爐體20在旋轉 運動中或冷熱交變過程中因受沖擊載荷產生的局部應力集中。同時，所述托圈支座架30通 過所述第二支撐板66、所述球面支座51和所述球面墊52承受爐體支座架40傳遞過來的爐 體20的壓力，這樣就可以更有效避免爐體傾動超過90度時產生的竄動，消除生產中停爐處 理下連接裝置故障而引發(fā)的事故，全面提高轉爐設備產能。為了便于組裝，減小零部件的制造精度以降低成本，在位于所述爐體支座架40同 側的擋座31和第二支撐板66之間設有間隙調節(jié)組件60。所述擋座31、所述間隙調節(jié)組件 60、所述球面支座51、所述球面墊52和所述爐體支座架40通過所述蓋板32組合為一體。 結合圖6，所述間隙調節(jié)組件60包括依次設于所述擋座31和所述第二支撐板66之間的第 一支撐板61、第一方形滑塊62、楔形塊63、第二方形滑塊64以及設于所述蓋板32上的定位 螺栓65 (見圖3-5)，所述第一支撐板61上設有容置所述第一方形滑塊62的第一滑槽61a， 所述第一方形滑塊62上開設有容置所述楔形塊63的楔形塊滑槽62a，所述第二方形滑塊 64上開設有容置所述楔形塊63和所述第一方形滑塊62的第二滑槽64a，該第二滑槽64a 為楔形滑槽，所述第二方形滑塊64上還開設有容置所述第二支撐板66的凹形槽64b，所述 第二支撐板66固定在所述凹形槽64b中。顯然，所述第二支撐板66和所述第二方形滑塊 64也可以一體成型制成。所述定位螺栓65穿過所述蓋板32連接在所述楔形滑塊63的一 端，以鎖定所述楔形塊63的位置，所述楔形塊63上設有與所述定位螺栓65相配合的螺紋
5定位孔63a。通過調節(jié)所述楔形塊63相對于蓋板32的位置，可以調節(jié)所述擋座31和所述 球面支座51之間的距離，進而調節(jié)所述球面支座51和所述球面墊52的接觸間隙。如圖7 所示，所述球面支座51—側為弧面，與所述球面墊52相配合；另一側為平面，與所述第二支 撐板66相靠。所述第一滑槽61a兩側設有穿過所述第一支撐板61的頂絲61b，所述第二方形滑 塊64上設有與相應的所述頂絲61b連接的頂絲底座64b，以保持前述接觸間隙，并且可以 調節(jié)接觸面的均勻性，保證球面和平面接觸的均勻性，還有利于所述楔形塊63的安裝與調
iF. ο所述爐體支座架40上設有限定所述球面支座51的徑向位移的擋鐵53。所述擋鐵 53還具有保護所述球面支座51和所述球面墊52的球面間隙接觸部位干凈防灰作用。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述爐體支座架40與所述轉爐爐體20相連的一端40a 呈喇叭口狀，所述球面墊52設置在所述爐體支座架40的喇叭口末端40b兩側，這樣可以減 小轉爐爐體20連接處的應力。顯然，所述爐體支座架40的形狀也可以根據需要設置。所 述爐體支座架40的呈喇叭口狀的一端40a設有加強筋41，以進一步減小轉爐爐體20連接 處的應力。所述爐體支座架40的喇叭口末端40b也設有加強筋板42，以增加所述爐體支座 架40的整體強度。
權利要求
一種轉爐爐體與托圈連接裝置，包括固定在托圈(10)下蓋板上的托圈支座架(30)和固定在轉爐爐體(20)上的爐體支座架(40)，其特征在于所述托圈支座架(30)包括一對擋座(31)和連接所述一對擋座(31)的蓋板(32)，所述一對擋座(31)的相對側分別依次設有第二支撐板(66)和球面支座(51)，所述第二支撐板(66)和所述球面支座(51)平面接觸連接；所述爐體支座架(40)兩側對應所述球面支座(51)設有球面墊(52)，所述球面墊(52)和所述球面支座(51)球面間隙接觸連接，所述爐體支座架(40)夾持在所述一對擋座(31)之間。
2.根據權利要求1所述的轉爐爐體與托圈連接裝置，其特征在于所述球面支座(51) 和相應的球面墊(52)的接觸間隙為小于等于0. Imm且球面配合接觸面大于70%，接觸斑點 小于等于1/cm2。
3.根據權利要求2所述的轉爐爐體與托圈連接裝置，其特征在于位于所述爐體支座 架(40)同側的擋座(31)和第二支撐板(66)之間設有間隙調節(jié)組件(60)，所述間隙調節(jié) 組件(60)包括依次設于所述擋座(31)和所述第二支撐板(66)之間的第一支撐板(61)、 第一方形滑塊(62)、楔形塊(63)、第二方形滑塊(64)以及設于所述蓋板(32)上的定位螺 栓(65)，所述第一支撐板(61)上設有容置所述第一方形滑塊(62)的第一滑槽(61a)，所述 第一方形滑塊(62)上開設有容置所述楔形塊(63)的楔形塊滑槽(62a)，所述第二方形滑 塊(64)上開設有容置所述楔形塊(63)和所述第一方形滑塊(62)的第二滑槽(64a)，所述 第二滑槽(64a)為楔形滑槽，所述第二方形滑塊(64)上還開設有容置所述第二支撐板(66) 的凹形槽(64b)，所述第二支撐板(66)固定在所述凹形槽(64b)中，所述定位螺栓(65)穿 過所述蓋板(32)連接在所述楔形滑塊(63)的一端。
4.根據權利要求3所述的轉爐爐體與托圈連接裝置，其特征在于所述第一滑槽(61a) 兩側設有穿過所述第一支撐板(61)的頂絲(61b)，所述第二方形滑塊(64)上設有與相應的 所述頂絲(61b)連接的頂絲底座(64b)。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的轉爐爐體與托圈連接裝置，其特征在于所述 爐體支座架(40)上設有限定所述球面支座(51)徑向位移的擋鐵(53)。
6.根據權利要求1 4中任一項所述的轉爐爐體與托圈連接裝置，其特征在于所述 爐體支座架(40)與所述轉爐爐體(20)相連的一端(40a)呈喇叭口狀，所述球面墊(52)設 置在所述爐體支座架(40)的喇叭口末端(40b)兩側。
7.根據權利要求6所述的轉爐爐體與托圈連接裝置，其特征在于所述爐體支座架 (40)的呈喇叭口狀的一端(40a)設有加強筋(41)。
8.根據權利要求6所述的轉爐爐體與托圈連接裝置，其特征在于所述爐體支座架 (40)的喇叭口末端(40b)內設有加強筋板(42)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉爐爐體與托圈連接裝置，其包括固定在托圈下蓋板上的托圈支座架和固定在轉爐爐體上的爐體支座架。所述托圈支座架包括一對擋座和連接所述一對擋座的蓋板，所述一對擋座的相對側分別依次設有第二支撐板和球面支座，所述支撐板和所述球面支座平面接觸連接，所述爐體支座架兩側對應所述球面支座設有球面墊，所述球面墊和所述球面支座球面間隙接觸連接，所述爐體支座架夾持在所述一對擋板之間。該連接裝置可以有效調節(jié)由于溫度變化而產生的轉爐爐體在托圈中的徑向和軸向的相對位移，吸收轉爐爐體頻繁重載傾翻運動中產生的扭曲變形應力，并確保轉爐爐體不產生竄動，保證轉爐關鍵設備的正常運行，提高轉爐設備產能。
文檔編號C21C5/46GK101948941SQ20101052024
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者方先周, 李剛, 洪軍, 祁華, 胡才正, 胡勝, 陳清泉, 馬紅 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司