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转炉炼钢是炼钢的主要生产方式,继而转炉的寿命以及日常维护就变得日益重要,而转炉的连接装置为转炉系统的重要部件之一,对转炉连接装置的要求是首先使炉体和托圈连接在一起,其次连接装置要能不受炉壳和托圈受热膨胀产生相对位移时的限制,因此连接装置的结构形式影响着转炉的安全性和操作性,故对于连接装置的研究变得尤为重要;本论文以钢厂120吨转炉以及修改其连接装置布置方式后的转炉为基础,通过对转炉整体有限元分析找出连接装置在不同工况下的载荷变化规律,以及不同布置方式连接装置的对比分析。 首先,本文通过对120吨转炉的连接装置进行理论分析,确定了不同倾角下转炉连接装置的载荷分布情况;通过三维软件UG对转炉进行整体建模,确定了转炉在不同倾转角度时的重心从而计算得出不同倾转角度时所需的倾动力矩。 其次,通过转炉炼钢过程确定出三种极限工况,然后通过UG将三点吊挂连接方式改为不同布置方式的三点吊挂式转炉,并采用ANSYS Workbench对这两种连接方式转炉进行静力学结构分析,分析得出三点吊挂式转炉在不同工况下各吊点处的载荷分布规律和以及载荷大小的趋势与理论分析所得结果趋于一致,故采用有限元分析所得结果可行,通过对两种连接方式下各个零部件的最大等效应力以及变形量的分析,可以得出这两种三点式吊挂转炉在同一工况下不同吊点之间的最大等效应力和变形量变化幅度比较大,故在转炉的转动过程中存在载荷分布不均匀。 最后通过三维软件UG将转炉改为不同布置吊挂方式的四点吊挂转炉,并运用ANSYS Workbench软件对转炉整体静力学分析,对转炉的整体和各个零部件在不同工况下的最大等效应力和变形量进行分析,可以得出,在同一工况下转炉的不同吊点之间的最大等效应力和最大变形量变化幅度小,故转炉在运转过程中连接装置处的载荷均匀分布。 通过对120吨转炉三种连接方式的连接装置进行有限元分析,为钢厂对转炉连接装置布置方式的选择提供了理论参考。