炉体平移更换式电炉结构及炉体更换方法与流程

1.本发明属于冶金设备领域，涉及一种炉体平移更换式电炉结构及炉体更换方法。


背景技术：

2.电炉是钢铁短流程的核心生产工艺装备，电炉结构设计影响电炉的工艺布置、生产维护、配套厂房和其它工艺设备的规格、投资、生产效率和长期运行成本。
3.传统电炉是在一个封闭框架结构的倾动平台上安置一个电炉炉体构成的，这种构型长期实践证明是成功的。但这种炉子的炉子跨必须安装下炉体吊装的维护吊车，由于下炉体质量巨大，该跨的吊车能力影响相应的厂房、基础及主梁尺寸，而换炉壳维护的操作约每周一次，会造成吊车及厂房投资的巨大浪费。如果通过改变电炉主跨炉体的吊运模式，可以减少对主厂房吊车及厂房结构的运载要求，对大型电炉而言，可减少投资上千万元及长期的维护费用，具有巨大的经济效益。另外，有些旧厂改造，需要该非传统的电炉炉体维护手段，炉体平移更换式电炉结构提供了一种有效的方法。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炉体平移更换式电炉结构及炉体更换方法，在满足设备强度和生产操作前提下，降低短流程钢厂工程投资、维护费用；并可满足旧厂改造。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种炉体平移更换式电炉结构，包括电炉炉体、u叉倾动台、倾动台支撑结构、倾动台倾动机构；u叉倾动台由倾动台支撑结构进行支撑，倾动台倾动机构一端固定设置、另一端连接u叉倾动台，u叉倾动台在倾动台倾动机构的驱动下支撑在倾动台支撑结构上实现倾动以完成电炉需要的生产操作；所述电炉炉体包括下炉体，所述下炉体上依次设置有上炉体、炉盖，电极通过炉盖伸入下炉体中，所述电炉炉体上开设有炉门；u叉倾动台在操作侧有水平和/或空间的延伸结构，延伸结构的两侧由两个连接梁连接形成两侧u叉，两侧u叉之间形成用于安装下炉体的u形缺口；两连接梁之间的空隙构成炉门的流渣通道。
7.可选的，所述u叉倾动台上设有炉体锁定机构，通过炉体锁定机构将下炉体固定在u叉倾动台上。
8.可选的，所述u叉倾动台的u叉内设有在解除下炉体与u叉倾动台固定的情况下用于顶升下炉体的炉体顶升油缸。
9.可选的，所述下炉体上设有用于连接u叉倾动台的下炉体侧支撑以及用于将下炉体支撑在u叉倾动台上的下炉体底支撑。
10.可选的，所述下炉体底支撑设置在u叉倾动台的u叉上。
11.可选的，还包括用于转移电炉的炉体支撑横移车。
12.可选的，u叉倾动台的延伸结构包括第一连接梁与第二连接梁，第一连接梁安装在设置于下炉体的炉门上方以加强u叉倾动台两侧u叉连接的刚度。
13.一种炉体平移更换式电炉炉体更换方法，应用于上述的炉体平移更换式电炉结构中，包括以下步骤：
14.解除电炉炉体与u叉倾动台的锁定后将电炉炉体顶升越过u叉一定高度；
15.与钢包共轨的支撑横移车开入电炉炉体下方，降下电炉炉体将其装在支撑横移车内，电炉炉体与u叉倾动台保持脱离，移动支撑横移车至指定位置以更换电炉炉体。
16.可选的，通过炉体顶升油缸实现电炉炉体的顶升及下降；所述炉体顶升油缸设置在u叉倾动台的u叉内和/或支撑横移车上。
17.本发明的有益效果在于：
18.1)与下炉体吊装的维护吊车的传统电炉封闭框架结构的倾动平台相比，由于新型电炉具u叉倾动台，下炉体可以用与钢包车共轨的车辆水平移出到炼钢车间不同的跨间，这样可以优化炼钢车间的工艺布局、厂房和设备其炉子跨必须安装下炉体吊装的维护吊车，把质量巨大的下炉体，运输到适当的跨间进行维护和更换，如在新建钢厂时可以减少对主厂房吊车及厂房结构的运载要求，对大型电炉而言，可减少投资上千万元及长期的维护费用，具有巨大的经济效益。
19.2)与现有国内外专利技术相比，该技术不但适合新厂建设，更适合旧厂改造，可以在原有设备基础上进行设备改造。
20.3)提高电炉炉体更换的速度，减少维护时间，减少操作人员。
21.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
22.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
23.图1为本发明一种炉体平移更换式电炉结构的主视图(倾动台水平延伸)；
24.图2为一种炉体平移更换式电炉结构的前视图；
25.图3为一种炉体平移更换式电炉结构的u叉倾动台与炉体装配俯视图；
26.图4为一种炉体平移更换式电炉结构的u叉倾动台与炉体分离俯视图；
27.图5为一种炉体平移更换式电炉结构的主视图(倾动台空间延伸)
28.图6为一种炉体平移更换式电炉结构的炉体移出示意图(倾动台空间延伸)；
29.图7为一种炉体平移更换式电炉结构的炉体移出示意图(倾动台空间延伸)；
30.图8为一种炉体平移更换式电炉结构的倾动台三维示例图
31.图9为一种电炉的炉体平移更换方法示例图一；
32.图10为一种电炉的炉体平移更换方法示例图二；
33.图11为一种电炉的炉体平移更换方法示例图三；
34.图12为一种电炉的炉体平移更换方法示例图四。
35.附图标记：
36.1为u叉倾动台支撑机构，2为u叉倾动台倾动机构，3为u叉倾动台、3a为第一连接
梁、3b为第二连接梁、3c为炉体锁定机构、3d为炉体顶升油缸，4为下炉体，4a为下炉体底支撑、4b为下炉体侧支撑，5为上炉体、6为炉盖、7为电炉电极机构、8为炉体支撑横移车。
具体实施方式
37.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
39.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
40.如图1，一种炉体平移更换式电炉结构的主视图(u叉倾动台水平延伸)，包括：
41.倾动台支撑机构1，倾动台倾动机构2，u叉倾动台3、第一连接梁3a、第二连接梁3b、炉体锁定机构3c、炉体顶升油缸3d，下炉体4、下炉体底支撑4a、下炉体侧支撑4b，上炉体5、炉盖6、电极机构7、炉体支撑横移车8。
42.u叉倾动台3放置在倾动台支撑结构1上、倾动台倾动机构2连接u叉倾动台3和基础，u叉倾动台3可在倾动台倾动机构2操作下支撑在倾动台支撑结构1上前后倾动以完成电炉需要的生产操作。
43.u叉倾动台3上方安装有炉体锁定机构3c，炉体锁定机构3c将下炉体4锁定在u叉倾动台3，保证u叉倾动台3于下炉体4在倾动操作时的连接可靠；u叉倾动台3的u叉内部可安装若干炉体顶升油缸3d，维修时，松开炉体锁定机构3c，炉体顶升油缸3d可将下炉体4顶升一定高度。
44.电炉的下炉体4通过下炉体侧支撑4b和炉体锁定机构3c支撑连接到u叉倾动台3上，下炉体4上方依次有上炉体5、炉盖6，电极通过炉盖6伸入下炉体4中。
45.如图2，为一种炉体平移更换式电炉结构的前视图，电炉有至少2个倾动台支撑结构1，上装电炉其它设备3e，第一连接梁3a、第二连接梁3b构成的断面抵抗对电炉其它设备产生(有数十吨重)的弯扭距和u叉倾动台3的整体刚度和强度；下炉体4嵌入u叉倾动台3的u形缺口，两侧下炉体底支撑4a支撑在u叉倾动台3的u叉上，炉体锁定机构3锁定下炉体4，u叉倾动台3的u叉上装有炉体顶升油缸3d。
46.如图3、图4为一种炉体平移更换式电炉结构的u叉倾动台3与炉体一体、炉体分离
俯视图，u叉倾动台3的两侧u叉被第一连接梁3a、第二连接梁3b刚性连接，具有高的刚度；并对下炉体4炉门在水平构成了一个aa*bb流渣通道；图4显示u叉倾动台3前端的u型缺口可供下炉体3水平移出。
47.图1-图4所示水平延伸的u叉倾动台3平移更换式电炉结构，不改变电炉的炉前操作。
48.如图5，为一种炉体平移更换式电炉结构，倾动台空间延伸示意图，是图1水平延伸的变型，通过将第一连接梁3a安装在下炉体4的炉门上方，来加强u叉倾动台3两侧u叉连接的刚度。图6、图7为该方案下炉体3移出主视、俯视示意图，该方案u叉倾动台向上方空间延伸，u叉倾动台3的两侧u叉被第一连接梁3a、第二连接梁3b刚性连接，具有很高的刚度；并对下炉体4炉门在高度方向(垂直方向)构成了一个bb*hh流渣通道；图7显示u叉倾动台3前端的u型缺口可供下炉体4水平移出。
49.图8，为该方案u叉倾动台3的一种实施例子，图中第一连接梁3a、第二连接梁3b构成对两侧u叉臂的刚性连接，并构成了下炉体4和上炉体5上炉门的空间的bb*hh流渣通道，u叉倾动台3支撑在有滚轮组成的倾动台支撑机构1，倾动台支撑机构1有多种机构形式，本方案均可适应，u叉倾动台3上除安装有炉体锁定机构3c、炉体顶升油缸3d外，可根据需要增设开孔、结构或其它设备3e。
50.图5-图8所示的u叉倾动台3空间延伸(垂直延伸)的平移更换式电炉结构，在传统电炉前有直立的摆动挡墙，其优点是该结构可为操作人员提供附加的安全防护，且u叉倾动台3刚度高。
51.图9～图12，以水平延伸的u叉倾动台3平移更换式电炉结构演示了下炉体4水平移动更换操作的方法和操作；直立延伸的u叉倾动台3完全相同。
52.图9，下炉体4更换时，u叉倾动台3水平并锁定，炉体支撑横移车8放置在更换工位，炉体支撑横移车8可以在一台强化的传统钢包车上加一个支撑架构成。炉体支撑横移车8的支撑面要高于下炉体底支撑4a的底面yy
53.图10，下炉体4上的上炉体5、炉盖6等设备移开，u叉倾动台3上的炉体锁定机构3c打开、炉体顶升油缸3d将下炉体4顶升升高st，炉体支撑横移车8的支撑面要低于下炉体底支撑4a的底面h1，炉体支撑横移车8开到下炉体4指定位置。
54.图11，u叉倾动台3上的炉体顶升油缸3d收回，下炉体4沉降支撑在炉体支撑横移车8上，此时下炉体侧支撑4b高于炉体锁定机构3c的最高点(设计时：要高于炉体平移路径上的一切零件)，u叉倾动台3可根据需要进行开孔或增设其它设备。
55.图12，炉体支撑横移车8开出到指定工作位，进行炉体更换或其它操作。值得注意的是：本方案中由于u叉倾动台3的u叉是完全开放的，如果需要，上炉体5(虚线)、炉盖6(未绘)等也可利用炉体支撑横移车8移出到指定位维护或更换，或完成其它操作。
56.下炉体4在更换位(指定位)用其它设备(如吊车)更换后，按上述图12-图11-图10-图9的逆流程，可完成下炉体3的在生产车间的更换。
57.在上述电炉结构条件下，炉体支撑横移车8上装顶升油缸，炉体支撑横移车8高度降低确保能够开到电炉下方，用装顶升油缸对准并顶下炉体底支撑4a，升起下炉体4，在用炉体支撑横移车8运到指定位，是该电炉更换下炉体4的另一种变型办法。
58.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较
佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。