環(huán)保節(jié)能熱風(fēng)沖天爐模型畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p>　　本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）冊(cè)</p><p>　　論文題目 環(huán)保節(jié)能熱風(fēng)沖天爐模型畢業(yè)設(shè)計(jì)論文</p><p>　　學(xué) 院 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械制造工藝教育</p><p>　　班級(jí)(屆) 2014屆 </p><p><b>

2、　　2014年5月7日</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要：II</b></p><p><b>　　引言：1</b></p><p>　　1.沖天爐的發(fā)展歷史2</p><p>　　2.

3、沖天爐的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)2</p><p>　　二沖天爐的創(chuàng)新及設(shè)計(jì)3</p><p>　　1.沖天爐的構(gòu)成3</p><p>　　2.整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3</p><p>　　3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)6</p><p>　　三.具體改進(jìn)方法8</p><p>　　1.加料口的設(shè)計(jì)8</p&g

4、t;<p>　　2.滑輪組的設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.小車(chē)及軌道的設(shè)計(jì)10</p><p>　　4卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)12</p><p>　　6.送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)13</p><p>　　7除塵裝置的設(shè)計(jì)14</p><p>　　8.保溫裝置的設(shè)計(jì)（依照《鑄鐵與沖天爐使用手冊(cè)》）15<

5、/p><p>　　四．本作品的有益效果：16</p><p><b>　　結(jié)論17</b></p><p><b>　　致謝18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)；19</b></p><p>　　Abstract：20</p&g

6、t;<p>　　環(huán)保節(jié)能熱風(fēng)沖天爐的設(shè)計(jì)論文</p><p>　　職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械制造工藝教育</p><p>　　摘要：沖天爐是一種化鐵成本低廉但高污染高能耗的化鐵設(shè)備，因此現(xiàn)國(guó)家已禁止使用此設(shè)備。本設(shè)計(jì)用機(jī)械裝置和機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)將沖天爐排煙環(huán)節(jié)密封保溫與引導(dǎo)，使廢熱煙氣進(jìn)行二次利用，（如熱處理鑄件預(yù)熱和鑄型烘干等），煙氣經(jīng)過(guò)兩次除塵（濕式除塵·干式除塵）

7、達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（鼓風(fēng)溫度大于400℃煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)值為150mg／Nm3）后再排入大氣，使沖天爐節(jié)能效果提高一倍。通過(guò)對(duì)沖天爐的機(jī)械改造與過(guò)去傳統(tǒng)的沖天爐相比使之成為環(huán)保節(jié)能的設(shè)備。利用上料斗的運(yùn)動(dòng)和鋼絲繩、滑輪等機(jī)構(gòu)形成聯(lián)動(dòng)裝置自動(dòng)關(guān)閉加料口密封門(mén)，當(dāng)加料密封門(mén)打開(kāi)時(shí)，利用加料小車(chē)的上升的運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)風(fēng)管支路的閥門(mén)，風(fēng)通過(guò)管道使加料口密封門(mén)打開(kāi)時(shí)形成氣幕，阻止加料口門(mén)開(kāi)啟時(shí)煙氣和高溫的外溢，使加料口開(kāi)啟時(shí)仍然起到密封效果。原沖天爐煙囪

8、安裝管道將廢熱煙氣引入熱處理室（如熱處理或鑄型烘干窖），廢熱被再次利用然后經(jīng)過(guò)除塵達(dá)標(biāo)后排出，氣體進(jìn)入煙囪排入大氣。因保留了其化鐵成本低廉的優(yōu)點(diǎn)（與電爐相比噸鐵水降低費(fèi)用300余元），為沖天爐賦予了“新的生命價(jià)值”。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 沖天爐 節(jié)能 環(huán)保</p><p><b>　　引言：</b></p>

9、<p>　　我國(guó)作為鋼鐵大國(guó)也是鋼鐵需求大國(guó)，這就難免會(huì)對(duì)鋼鐵熔煉有更大的需求，因此面對(duì)這樣的需求熔煉設(shè)備就起起主導(dǎo)作用。一直以來(lái)沖天爐就是熔煉行業(yè)中的主角，沖天爐是一種化鐵設(shè)備，與其他化鐵設(shè)備相比，它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，化鐵生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。所以，它能傳承至今。但是能源（焦炭）利用率低，它排放煙氣，嚴(yán)重污染環(huán)境（上圖為老式?jīng)_天爐參考照片）。特別是在我國(guó)近年霧霾嚴(yán)重的情況下，環(huán)保部門(mén)對(duì)沖天爐進(jìn)行強(qiáng)制性停用。這一舉措雖然減

10、少了大氣的污染，但對(duì)鑄造企業(yè)經(jīng)濟(jì)改善有不利的影響。據(jù)調(diào)查，用電爐化鐵與沖天爐化鐵每噸鑄件將會(huì)使生產(chǎn)成本提高300元左右，致使這些企業(yè)收益大幅降低，有的甚至破產(chǎn)。</p><p>　　因此本設(shè)計(jì)通過(guò)改造使沖天爐的排放達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求(鼓風(fēng)溫度大于400℃煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)值為150mg／Nm3）[1]，且使能源的利用率提高，使廢然煙氣進(jìn)行二次利用，這就是本設(shè)計(jì)要解決的問(wèn)題。</p><p>　　1

11、.沖天爐的發(fā)展歷史</p><p>　　傾轉(zhuǎn)式?jīng)_天爐是在1722年開(kāi)始逐漸被接受和盛行的。但是到了1858年J.Irland式?jīng)_天爐的出現(xiàn)就標(biāo)志著沖天爐開(kāi)始進(jìn)入了新的時(shí)代，進(jìn)入近代沖天爐時(shí)代。到1867年美國(guó)人F.M.Root和P.H.Root合作成功發(fā)明了羅茨鼓風(fēng)機(jī)為近代沖天爐鑄鐵熔煉奠定基礎(chǔ)。至1870年在漢諾威城出現(xiàn)了H.Krigar式帶有前爐的沖天爐后，沖天爐就成為世界各國(guó)鑄鐵熔煉的主要設(shè)備，一直被延用[

12、2]。但到了二十世紀(jì)七十年代，由于沖天爐的能耗和污染問(wèn)題嚴(yán)重，逐漸的被停止使用。</p><p>　　2.沖天爐的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　目前沖天爐的鑄鐵熔煉面臨巨大的挑戰(zhàn)，毫不夸張的說(shuō)沖天爐的發(fā)展正處滅亡的邊緣。由于他污染過(guò)于嚴(yán)重，能耗大，對(duì)不可再生資源的需求較多，逐漸的被電爐所代替。但電爐的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)于企業(yè)的發(fā)展起到很大的威脅,很多企業(yè)的生存已經(jīng)受到了不同程度的影響。所以沖天

13、爐要想能夠繼續(xù)生存就只能朝著環(huán)保節(jié)能的方向去發(fā)展，解決污染嚴(yán)重的問(wèn)題才能夠重登歷史舞臺(tái)。因此環(huán)保節(jié)能熱風(fēng)沖天爐的設(shè)計(jì)是必然的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)原有的沖天爐進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。減少不可再生資源的使用，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約和綜合循環(huán)利用?？刂茮_天爐的污染排放，經(jīng)過(guò)技術(shù)處理使沖天爐排放的煙氣穩(wěn)定的達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，并且能過(guò)對(duì)它的余熱進(jìn)行二次利用，節(jié)省資源。使沖天爐重新?lián)碛行碌纳?，這將成為沖天爐技術(shù)必須要攻克的方向，也是沖天爐能夠繼續(xù)生存下去的唯一可能。&

14、lt;/p><p>　　二沖天爐的創(chuàng)新及設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.沖天爐的構(gòu)成</b></p><p>　　一個(gè)完整的老式?jīng)_天爐是由后爐、前爐、送風(fēng)系統(tǒng)三部分組成。而本設(shè)計(jì)中的沖天爐是在老式?jīng)_天爐的基礎(chǔ)上加了熱處理系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)[3]。</p><p><b>　　2.整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b>

15、;</p><p>　　2.2.1整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　沖天爐的工作情況的好與壞是由爐子各個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)和尺寸的關(guān)系直接決定的。因此我們除了要了解和掌握現(xiàn)有沖天爐的熔煉工藝和爐況控制的問(wèn)題外，還需要使理論計(jì)算和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)充分的結(jié)合，否則就會(huì)出現(xiàn)理論和實(shí)際的不一致的現(xiàn)象摸著石頭過(guò)河才是我們需要的根本原則。而且作為我們年輕人還要不斷地拓展自己的知識(shí)，根據(jù)社會(huì)生產(chǎn)的需要與科學(xué)技

16、術(shù)的發(fā)展方向和未來(lái)，使我們具有改進(jìn)、創(chuàng)新和設(shè)計(jì)現(xiàn)代化沖天爐的基本能力，設(shè)計(jì)并創(chuàng)造出適應(yīng)現(xiàn)在國(guó)情的新型節(jié)能化沖天爐，用來(lái)滿足我國(guó)飛速的科技發(fā)展的需要，為社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)提供動(dòng)力之源。</p><p>　　在設(shè)計(jì)沖天爐時(shí)必須“根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況，來(lái)確定要實(shí)施的具體的工作方針”。最首要的就是必須要滿足生產(chǎn)車(chē)間對(duì)生產(chǎn)的各項(xiàng)基本要求，并且要盡可能的采用目前先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成就，來(lái)獲得更高的科學(xué)生產(chǎn)技術(shù)水平、實(shí)現(xiàn)理想的經(jīng)濟(jì)效益

17、；但同時(shí)還要必須工作可靠，安全穩(wěn)定，不斷地用科學(xué)技術(shù)水平來(lái)提高和改善工作環(huán)境；另外在設(shè)計(jì)沖天爐的結(jié)構(gòu)上還要考慮到安裝、生產(chǎn)制造、操作和維修的便利問(wèn)題；沖天爐的實(shí)際生產(chǎn)能力還要考慮適應(yīng)車(chē)間生產(chǎn)發(fā)展的需要，要適當(dāng)?shù)牧粲杏嗟匾员阌惺裁床粫r(shí)之需。</p><p>　　再設(shè)計(jì)時(shí)為了要滿足上述的基本要求，在設(shè)計(jì)中，必須要到設(shè)計(jì)的生產(chǎn)車(chē)間去了解目前的一些不合理的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)缺陷，要貫徹從群眾中來(lái)，到群眾中去的基本工作方法，進(jìn)入到

18、基層中去深入的調(diào)查和研究，以便能夠獲得我們所需要的第一手資料。這些資料應(yīng)包括：主要的生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)種類、鐵水的牌號(hào)和生產(chǎn)率等問(wèn)題；要對(duì)鐵水的最高控制溫度；鑄件最大重量；每天熔化的鐵水量；原材料（主要是燃料和生鐵）的主要來(lái)源和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；廠房的結(jié)構(gòu)布置、大小和高度，車(chē)間工作的基本要求和生產(chǎn)制度及今后的發(fā)展要求等做到深入的了解，結(jié)合這些情況在對(duì)爐子進(jìn)行合理有效的確定其基本結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的尺寸，在對(duì)爐子進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)比和分析。最后才能擬定出切合實(shí)際的

19、有效的設(shè)計(jì)和改進(jìn)法案。</p><p>　　2.2.2新型沖天爐的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)是上述的要求下在原有的沖天爐基礎(chǔ)上，加上密封保溫裝置把廢熱和煙氣通過(guò)管道引導(dǎo)到熱處理窯或是烘干窯，利用后的煙氣再通過(guò)兩道除塵裝置，增加一道煙氣處理系統(tǒng)，使達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后再通過(guò)煙囪排入大氣（模型實(shí)體圖可見(jiàn)圖片2-1）。</p><p>　　環(huán)保節(jié)能熱風(fēng)沖

20、天爐模型整體結(jié)構(gòu)實(shí)體圖片2-1</p><p>　　2.2.3沖天爐模型整體尺寸的設(shè)計(jì)</p><p>　　沖天爐模型的尺寸設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中也是相對(duì)比較復(fù)雜的問(wèn)題，由于生產(chǎn)車(chē)間的條件有限，只能量體裁衣。這就使設(shè)計(jì)的工作稍加復(fù)雜了些。本模型的主體尺寸是依照（《鑄鐵合金及熔煉》沖天爐設(shè)計(jì)章節(jié)）的老式?jīng)_天爐設(shè)計(jì)計(jì)算縮減而來(lái)。本設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容是創(chuàng)新部分的尺寸設(shè)計(jì)，具體尺寸可見(jiàn)圖2-2和圖2-4。

21、</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p><b>　　三維實(shí)體圖2-4</b></p><p><b>　　3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　2.3.1環(huán)保的創(chuàng)新</p><p>　　由于老式?jīng)_天爐的煙氣主要是通過(guò)煙囪直

22、接排入大氣的，所導(dǎo)致排放的污染物超標(biāo)（主要的污染物有CO2 SO3 CO）[4] 。因此我們首要解決的就是煙囪煙氣排放問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題本設(shè)計(jì)就利用管道把煙氣引入雙除塵設(shè)施中不讓他直接就排出大氣，以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這是本設(shè)計(jì)的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。</p><p>　　2.3.2節(jié)能的創(chuàng)新</p><p>　　老式?jīng)_天爐直接排放的煙氣的余溫可以達(dá)到400°-500°左右，這些高

23、熱溫度因?yàn)闊o(wú)處利用便直接就排到了大氣中讓它散失。本設(shè)計(jì)考慮到這些溫度可以作為資源進(jìn)行二次利用，所以就通過(guò)管道把那些煙氣廢熱引入到熱處理窯或是烘干窯，這些高溫完全可以達(dá)到某些鑄件的退火熱處理要求或者作為烘干設(shè)施的主要介質(zhì)。這樣我們對(duì)沖天爐的廢熱和煙氣進(jìn)行了二次利用就起到了節(jié)能的效果。</p><p>　　2.3.3密封和保溫的創(chuàng)新</p><p>　　既然本設(shè)計(jì)要對(duì)那些高溫進(jìn)行二次利用，就要

24、采取一定措施盡可能的避免高溫的流失。以供二次利用的最高需求?？剂说嚼鲜?jīng)_天爐溫度的主要流失的地方就是煙氣排放口、加料口。所以本設(shè)計(jì)也對(duì)加料口進(jìn)行了密封裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在加料口處加有密封蓋并且能與加料小車(chē)聯(lián)動(dòng)，采用機(jī)械的方式自動(dòng)在加料時(shí)關(guān)開(kāi)門(mén)，同時(shí)在開(kāi)門(mén)的時(shí)候在加料口四周布置好的通氣管道會(huì)向沖天爐里面吹起形成氣幕墻防止煙氣和廢熱的溢出，起到密封的作用。</p><p><b>　　三.具體改進(jìn)方法<

25、/b></p><p><b>　　1.加料口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在加料口處增加密封門(mén)，在不加料的時(shí)候，可將加料口密封。密封具體辦法；密封門(mén)上分別有兩塊斜鐵，密封口兩側(cè)同樣有兩個(gè)滾輪，當(dāng)密封蓋下降時(shí)由斜鐵</p><p>　　的厚度的變化使?jié)L輪和斜鐵逐漸接觸并壓緊斜鐵使密封門(mén)密封;在加料時(shí)，設(shè)在加料口周邊的多孔管路噴出的壓

26、縮氣體，形成氣幕，將加料口密封，使煙氣不能溢入大氣。本設(shè)計(jì)用這樣的兩道密封措施使煙氣在任何時(shí)候都不至溢出出沖天爐，</p><p><b>　　加料口圖3-1</b></p><p>　　而危害大氣環(huán)境，實(shí)體圖可見(jiàn)圖3-1。</p><p>　　加料門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉均由鋼絲繩、滑輪組和加料小車(chē)自動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。其具體原理是把密封門(mén)上

27、控制其啟閉的鋼絲繩通過(guò)滑輪組連接到加料小車(chē)的后輪上，當(dāng)加料小車(chē)上升的同時(shí)就會(huì)牽引鋼絲繩沿滑輪組的確定方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封門(mén)的開(kāi)啟。當(dāng)加料小車(chē)返回時(shí)，密封門(mén)就會(huì)因重力自行回到密封位置。壓縮空氣的閥門(mén)開(kāi)啟也是由加料小車(chē)自動(dòng)啟閉，原理是在空壓機(jī)的閥門(mén)上安有成三角形的兩個(gè)撥桿，和小車(chē)上也裝有一個(gè)撥桿，當(dāng)小車(chē)上升的過(guò)程中撥動(dòng)閥門(mén)上的開(kāi)啟撥桿，是閥門(mén)打開(kāi)同時(shí)閥門(mén)關(guān)閉撥桿到達(dá)撥動(dòng)位置進(jìn)行準(zhǔn)備。當(dāng)小車(chē)返回時(shí)就會(huì)撥動(dòng)到已經(jīng)進(jìn)入到準(zhǔn)備位置的關(guān)閉閥門(mén)撥桿，

28、使閥門(mén)關(guān)閉，同樣開(kāi)啟撥桿又會(huì)進(jìn)入準(zhǔn)備位置。這樣即在不增加動(dòng)力源的情況下，同樣能實(shí)現(xiàn)加料口密封的自動(dòng)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化減少勞動(dòng)力的投入。</p><p><b>　　2.滑輪組的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　小車(chē)升降和密封門(mén)的開(kāi)閉都是通過(guò)滑輪組來(lái)是實(shí)現(xiàn)的，并能實(shí)現(xiàn)他兩個(gè)動(dòng)作的聯(lián)動(dòng)（動(dòng)作原理在加料口設(shè)計(jì)中已經(jīng)介紹過(guò)本節(jié)主要介紹滑輪組的位置功用）。</p>

29、<p>　　本設(shè)計(jì)中用了五個(gè)定滑輪，其位置可見(jiàn)圖3-2和圖3-3。</p><p><b>　　滑輪安裝圖3-2</b></p><p>　　其作用分別是熱風(fēng)上邊的兩個(gè)滑輪是來(lái)實(shí)現(xiàn)密封門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉。支架上成</p><p>　　90度角的兩個(gè)滑輪是鏈接小車(chē)和密封門(mén)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的，這兩個(gè)滑輪的位置直接影響著加料車(chē)和密封門(mén)開(kāi)關(guān)的關(guān)系，由于加

30、料車(chē)和密封門(mén)的行程是不等的要想讓這兩個(gè)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)就必須靠著兩個(gè)滑輪的位置來(lái)控制。因此在制作過(guò)程中本階段就遇到了很多問(wèn)題，首先之前計(jì)算的滑輪安裝位置拿到現(xiàn)實(shí)中就出現(xiàn)了很大的誤差，要么加料小車(chē)已經(jīng)到達(dá)加料位置密封門(mén)仍沒(méi)有開(kāi)啟或者就是沒(méi)有完全開(kāi)啟，要么就是加料小車(chē)還沒(méi)有到達(dá)加料位置密封門(mén)已經(jīng)完全開(kāi)啟。鑒于這種情況只能去慢慢的試位置，后來(lái)通過(guò)我們反復(fù)的實(shí)驗(yàn)終于實(shí)現(xiàn)了應(yīng)有的功能解決了上面的問(wèn)題。 管道上面的滑輪是小車(chē)的動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)與卷

31、揚(yáng)機(jī)鏈接。這個(gè)滑輪的位置需要注意的地方就是；它的高度不能太低影響到加料小車(chē)的正常加料，使他兩相互干涉，但又不能過(guò)高使避免沖天爐尺寸過(guò)大。</p><p>　　3.小車(chē)及軌道的設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)由于所有的運(yùn)動(dòng)都是圍繞著加料小車(chē)進(jìn)行的，因此加料車(chē)和軌道的精度要嚴(yán)格控制。否則必將影響其加料車(chē)和開(kāi)關(guān)門(mén)的聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，加料車(chē)同時(shí)還要帶動(dòng)空壓機(jī)閥門(mén)的啟閉。因此小車(chē)和軌道的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

32、小車(chē)及軌道設(shè)計(jì)圖可見(jiàn)下圖3-2</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　3.3.1小車(chē)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)</p><p>　　再設(shè)計(jì)翻斗加料車(chē)的時(shí)候需要注意的就是；當(dāng)料桶上升到頂點(diǎn)的時(shí)候并翻轉(zhuǎn)卸料時(shí)料桶的重心不能超越出前輪中心，否則料桶卸完料后將不能反回，同時(shí)應(yīng)注意，防止前輪的卸料位置，有產(chǎn)生后退的可能。且小車(chē)開(kāi)口的長(zhǎng)度也

33、要嚴(yán)格控制否則會(huì)出現(xiàn)密封門(mén)和小車(chē)軌道相互妨礙的可能。</p><p>　　3.3.2小車(chē)架計(jì)算</p><p>　　小車(chē)可視為一個(gè)具有外身段的簡(jiǎn)支梁，其最大彎x發(fā)生在主動(dòng)輪支撐點(diǎn)處，可用下式進(jìn)行校核</p><p>　　x（根據(jù)《鑄造設(shè)備》P39（1-3-2）經(jīng)驗(yàn)公式）</p><p>　　式中Kd—?jiǎng)虞d荷系數(shù)，娶Kd=1.1~1.25；&l

34、t;/p><p>　　q—車(chē)架的自重載荷（公斤/厘米）</p><p>　　a—外伸段長(zhǎng)度（厘米）</p><p>　　P—加料機(jī)起重量（包括料重及料桶自重公斤）</p><p>　　σ—許用應(yīng)力；可取σ=1000</p><p>　　W—小車(chē)架槽鋼截面積模量</p><p>　　計(jì)算得1.2（（1

35、/22120120+2120）/21）</p><p><b>　　=144.0</b></p><p>　　3.3.3導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)</p><p>　　導(dǎo)軌的參數(shù)的復(fù)雜問(wèn)題,對(duì)于導(dǎo)軌參數(shù)確定需要反復(fù)的進(jìn)行多次計(jì)算，所以我們通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值來(lái)進(jìn)行類比設(shè)計(jì)。第一我們就應(yīng)當(dāng)根據(jù)料桶的裝料和卸料的方式和要求，還有安裝車(chē)間工藝安排布置的要求，來(lái)對(duì)

36、導(dǎo)軌幾何形狀進(jìn)行確定。本設(shè)計(jì)根據(jù)上述要求中確定的是直線加一段圓弧R的軌道形狀。對(duì)于圓弧R的曲率半徑的要求，除了與大于小車(chē)車(chē)輪的最小轉(zhuǎn)彎半徑有關(guān)外，還與卸料桶的自重下降有關(guān)，曲率半徑R越小，小車(chē)的下降阻力就會(huì)越大。因此對(duì)于導(dǎo)軌曲率半徑的計(jì)算就是比較復(fù)雜和困難的問(wèn)題，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)軌曲率半徑可取為小車(chē)輪距的1.5~3倍。</p><p>　　3.3.4弧形軌道計(jì)算</p><p>　　一般弧

37、形軌道承受的重量是加料小車(chē)以及回轉(zhuǎn)梁的自重，一般弧形導(dǎo)軌都用三個(gè)支撐點(diǎn)來(lái)對(duì)其進(jìn)行支撐，但在計(jì)算時(shí)可對(duì)兩個(gè)支撐點(diǎn)進(jìn)行近似計(jì)算，而忽略弧形軌承受的扭轉(zhuǎn)力對(duì)其的影響，這樣我們可以將其近似地看成展開(kāi)的二支點(diǎn)簡(jiǎn)支梁看待，如下圖所示，即當(dāng)回轉(zhuǎn)梁在I-I位置時(shí)，前面弧形軌道只計(jì)算弧AB段展開(kāi)的簡(jiǎn)支梁，承受載荷Ra；后面弧形軌道只計(jì)算弧CD段展開(kāi)的簡(jiǎn)支梁，承受載荷Rb。</p><p>　　弧形軌道計(jì)算圖（參照《鑄造設(shè)備》P40

38、圖1-3-9）</p><p><b>　　4卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.4.1卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力W[5]</p><p><b>　　W=（P+G）（</b></p><p>　　式中 P—料重和料桶自重之和；</p><p><b>　

39、　G—小車(chē)自重；</b></p><p>　　α—小車(chē)架與水平面的傾角（即導(dǎo)軌的傾角）；</p><p>　　θ—牽引鋼絲繩與小車(chē)間夾角，在導(dǎo)軌傾斜段θ其余θ</p><p>　　f—小車(chē)運(yùn)行的總摩擦阻力系數(shù)；</p><p><b>　　按上式計(jì)算的</b></p><p>　　W=

40、（2+0.4）（25）</p><p><b>　　=3.7</b></p><p>　　3.4.2卷?yè)P(yáng)電動(dòng)機(jī)功率N（根據(jù)《鑄造設(shè)備》P56（1-3-28）公式）</p><p><b>　　N=W</b></p><p>　　式中W—卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力；</p><p>　　?—

41、小車(chē)正常運(yùn)行速度，米/秒；一般采用速度在0.2~0.4米/秒之間，亦可以根據(jù)加料周期選定。</p><p>　　—機(jī)械傳動(dòng)效率，=0.85；</p><p><b>　　按上式計(jì)算N=</b></p><p><b>　　=1.25（千瓦）</b></p><p><b>　　6.送風(fēng)系統(tǒng)

42、的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.6.1 風(fēng)管</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)和安置風(fēng)管時(shí)，應(yīng)該盡可能減少空氣在管道中的阻力損失，必須要留有足夠的直線空間段，以便于安裝風(fēng)量測(cè)量裝置和風(fēng)壓測(cè)量裝置。同時(shí)為了減少管道中的阻力損失，風(fēng)管還要盡可能的短，管直徑不可以過(guò)小，拐彎、分叉和斷面也能太多，尤其要避免直角拐彎的情況等。</p>

43、<p>　　風(fēng)管直徑d根據(jù)風(fēng)機(jī)風(fēng)量及空氣在管道中的經(jīng)濟(jì)平均流速求得：</p><p><b>　　d=</b></p><p>　　式中；d—總風(fēng)管直徑（米）；</p><p>　　Q—沖天爐的計(jì)算風(fēng)量（）；</p><p>　　V—空氣在管道中的經(jīng)濟(jì)平均流速，一般取10~18米/秒。</p>

44、<p><b>　　求得d=</b></p><p>　?。╩m）（參考《鑄鐵合金及熔煉》表14-3）</p><p><b>　　3.6.2風(fēng)箱</b></p><p>　　設(shè)置風(fēng)箱主要是為了使空氣比較均勻地從各風(fēng)口進(jìn)入爐內(nèi)再設(shè)計(jì)風(fēng)箱時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題；</p><p>　　風(fēng)管與風(fēng)箱

45、的連接，最好是以兩個(gè)風(fēng)管從風(fēng)箱頂部進(jìn)入，因?yàn)檫@時(shí)沿水平截面上各個(gè)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)最為均勻。</p><p>　　若風(fēng)管裝在風(fēng)箱側(cè)面時(shí)，可考慮采用等風(fēng)帶結(jié)構(gòu)，這對(duì)于均勻送風(fēng)十分有利，但送風(fēng)阻力稍有增加。</p><p>　　為保證風(fēng)箱內(nèi)個(gè)部分的風(fēng)壓比較均勻，在風(fēng)箱內(nèi)空氣的流速應(yīng)小于2.5~4.0米/秒。風(fēng)箱直徑與風(fēng)箱高度尺寸的比例關(guān)系為。</p><p><b>　

46、　風(fēng)箱外徑</b></p><p>　　風(fēng)箱高度；H0=（0.35~0.5）D0（參考《鑄鐵合金及熔煉》P94經(jīng)驗(yàn)公式）</p><p>　　在風(fēng)口對(duì)應(yīng)的風(fēng)箱外壁上設(shè)有觀察孔，其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于觀察、操作和盡量減少漏風(fēng)損失。</p><p>　　3.6.3風(fēng)口（參考《鑄鐵合金及熔煉》）</p><p>　　對(duì)于風(fēng)口的大??；經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，

47、由于我國(guó)目前的焦炭情況，要使用小風(fēng)口比較好，一般情況下風(fēng)口比通常為；風(fēng)口總面積占主風(fēng)口處爐膛截面積的0.03~0.05.在本設(shè)計(jì)中由于事物作為模型風(fēng)口大小確定為5mm，風(fēng)口排數(shù)兩排。</p><p><b>　　7除塵裝置的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.7.1干式除塵</b></p><p>　　干式除塵系

48、統(tǒng)是用干式除塵器來(lái)作為除塵的主要措施，不必使用其他的任何液體作為除塵介質(zhì)，干式除塵器占絕大除塵系統(tǒng)的一半以上。干式除塵系統(tǒng)的特點(diǎn)是： 1）干粉煙塵是除塵系統(tǒng)排出的煙塵狀態(tài)，這樣的煙塵便于集中處理和綜合利用。缺點(diǎn)是：干式除塵不能去除氣體中有毒、腐蝕成分；如果在處理過(guò)程中處理不當(dāng)時(shí)就會(huì)很容易造成二次揚(yáng)塵2）干式除塵的使用范圍比較廣，絕大多數(shù)除塵的對(duì)象都可以使用干式除塵系統(tǒng)，尤其是對(duì)于大中型和集中處理除塵系統(tǒng)而言。 他別注意的是，在處理濕度相

49、對(duì)較高的并且含有煙塵氣體或者處理高溫氣體時(shí)，就需采取有效的防露措施[6]。</p><p>　　3.7.2濕式除塵（參照《沖天爐熔煉的環(huán)境保護(hù)與除塵技術(shù)》）</p><p>　　濕式除塵系統(tǒng)是用濕式除塵器來(lái)作為除塵的主要措施，其原理用水和其他液體（堿水）作為除塵和凈化介質(zhì)。濕度除塵系統(tǒng)的一些主要特點(diǎn)是： 1)濕式除塵設(shè)備的構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，建造需要的投資少，凈化的效率卻很較高； 2）濕式除塵器

50、在除塵的同時(shí)，不但能夠中和化解煙塵中的毒氣而且還能夠凈化煙塵，并能降低氣體溫度； 3）能夠?qū)穸雀叩牟⑶液懈g性的煙氣進(jìn)行凈化和處理。其缺點(diǎn)是：所消耗的水量大，對(duì)排出的污水必須在進(jìn)行二級(jí)凈化處理后才能排出；處理起來(lái)較麻煩，總消耗過(guò)高。需要注意的是，在管道和除塵器上還需要安裝沖洗裝置，對(duì)煙塵進(jìn)行沖洗否則就會(huì)極易產(chǎn)生粉塵黏結(jié)的現(xiàn)象導(dǎo)致堵塞管道。如若所含的煙塵氣體中具有腐蝕性成分，那么除塵設(shè)備和管道就必須采用抗腐蝕性的材料，或者是在管道的內(nèi)

51、部涂刷上防水油漆。避免除塵設(shè)備和管道被腐蝕影響使用壽命。</p><p>　　3.7.3本設(shè)計(jì)的除塵理念</p><p>　　針對(duì)本設(shè)計(jì)沖天爐排放的煙氣中大量的煙塵、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫?yàn)樽钪饕奈廴疚?。在這些煙氣中既含有有毒氣體又含有顆粒狀的煙塵，所以要想達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)就要綜合以上兩種除塵方式。使用兩道除塵干式除塵使用袋式除塵裝置阻止顆粒狀煙塵的排放，并集中在在袋式除塵裝置的袋

52、中，以便集中處理。之后再增設(shè)一道濕式除塵，以用鹽水作為除塵介質(zhì)采用噴淋的方式噴灑，用鹽水與煙氣中的有毒物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。中和凈化煙氣中的有毒物質(zhì)使煙氣的排放達(dá)到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)，在經(jīng)過(guò)煙囪排入大氣[6]。</p><p>　　注意問(wèn)題；1.保持除塵系統(tǒng)的完全密封；</p><p>　　2.干式除塵要留有除塵空間；</p><p>　　3.濕式除塵裝置上要裝有沖洗清理裝

53、置。</p><p>　　8.保溫裝置的設(shè)計(jì)（依照《鑄鐵與沖天爐使用手冊(cè)》）</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的保溫設(shè)計(jì)是針對(duì)熱處理的需要溫度而設(shè)計(jì)的，由于本設(shè)計(jì)要對(duì)余溫進(jìn)行二次利用。而在煙氣的排放中不可避免的要有溫度流失，如果不對(duì)其加以控制很容易有可能達(dá)不到我們需要的使用溫度。綜合考慮這些問(wèn)題后本設(shè)計(jì)中采用把沖天爐的外身包裹一層巖棉的方式，來(lái)控制排放出來(lái)的廢熱，防止其流失。并能夠保證熱處理室

54、對(duì)溫度的需求。</p><p>　　四．本作品的有益效果：</p><p>　?。?）解決目前工業(yè)領(lǐng)域的難題，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能的效果，為沖天爐的“新生”指出了方向。</p><p>　?。?）實(shí)現(xiàn)了機(jī)械半自動(dòng)化，減少勞動(dòng)了的使用。為企業(yè)的解決了電爐化鐵低效益問(wèn)題。</p><p>　?。?）具有社會(huì)價(jià)值，本設(shè)計(jì)的研究能夠?yàn)榻窈鬀_天爐的研究方向起

55、到借鑒的價(jià)值。結(jié)論</p><p>　　經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的忙碌本設(shè)計(jì)終于完成了，生產(chǎn)出了本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)模型。并且達(dá)到了本次的設(shè)計(jì)目的，本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念能夠解決原有沖天爐污染嚴(yán)重的缺點(diǎn)，解決了目前工業(yè)上的難題，而且能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的功效。實(shí)現(xiàn)了機(jī)械的半自動(dòng)化功能減少了對(duì)勞動(dòng)力的需求，能夠提高化鐵的經(jīng)濟(jì)效益。但是作為一個(gè)學(xué)生由于時(shí)間和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，知識(shí)水平的限制，本人只能設(shè)計(jì)出此模型給人以參考和提示，而且本設(shè)計(jì)中避免不了還會(huì)

56、存在著不完善的地方，需要改進(jìn)。我希望本設(shè)計(jì)能夠給沖天爐的未來(lái)發(fā)展指定一個(gè)方向，能夠起到一定的社會(huì)效益。能給其他研究設(shè)計(jì)沖天爐的設(shè)計(jì)人員一點(diǎn)啟示和借鑒。</p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)本設(shè)計(jì)的研究，我從中學(xué)習(xí)到了很多尤其是在專業(yè)知識(shí)方面的收獲，使我的綜合職業(yè)技能水平大幅度提高。認(rèn)識(shí)到并接觸到了設(shè)計(jì)的真正含義。而且也讓我對(duì)我國(guó)的熔煉行業(yè)的發(fā)展得到了充分的新的認(rèn)識(shí)。見(jiàn)識(shí)到了行業(yè)的發(fā)展速度和各大企業(yè)的生存現(xiàn)狀，也看到了在這行

57、業(yè)里的一些發(fā)展限制和缺陷。在這里我也希望通過(guò)本次設(shè)計(jì)的模型和我的設(shè)計(jì)理念能過(guò)為沖天爐的生存重新帶來(lái)一點(diǎn)生存的空間，讓人們意識(shí)到或許沖天爐還有他不可被取締的價(jià)值。這樣也就達(dá)到了我本次的設(shè)計(jì)目的。</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　歷經(jīng)幾周的忙碌，本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)

58、模型終于完成了，并實(shí)現(xiàn)了其相應(yīng)的基本功能。由于我本身的知識(shí)水平的限制，生產(chǎn)車(chē)間的條件有限，再加上我的設(shè)計(jì)理念也還不夠成熟，所以本次設(shè)計(jì)還有待完善，有很多地方存在著不足。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中如果沒(méi)有朱老師的悉心指導(dǎo)以我個(gè)人的能力很難完成本次設(shè)計(jì)。為此我要在這里向我的指導(dǎo)老師朱老師表示由衷的感謝，感謝他在這些日子中日夜陪伴，悉心指導(dǎo)我才能夠順利的完成本次設(shè)計(jì)，也才有我今天的收獲。在這幾周的設(shè)計(jì)過(guò)程中我學(xué)

59、到好多實(shí)用的專業(yè)技能，充實(shí)了我的專業(yè)知識(shí)，提升了我的綜合專業(yè)水平，讓我認(rèn)識(shí)到什么才是設(shè)計(jì)，也讓我對(duì)熔煉這個(gè)行業(yè)有了更加全會(huì)面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)我也敬佩朱老師對(duì)事嚴(yán)謹(jǐn)和忘我的工作態(tài)度，他的精神也將成為我們的榜樣，值得我們永遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)和追隨。對(duì)于即將畢業(yè)的我們來(lái)說(shuō)您的精神才是您賦予我們的最大的財(cái)富，再次向您表示感謝。</p><p>　　在這里還要感謝大學(xué)四年來(lái)的所有專業(yè)老師，在本次設(shè)計(jì)中我才意識(shí)到每一科專業(yè)課都是有它

60、的價(jià)值的，在這四年里的專業(yè)教育為我奠定專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)也要感謝我身邊的同學(xué)對(duì)我的幫助和支持，間接地輔助我完成了本次設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)；</b></p><p>　　1. 宋強(qiáng) 沖天爐污染的防與治研究報(bào)告 作者 鑄造設(shè)備研究 2008年第一期</p><p>　　2. 馬敬仲 錢(qián)

61、立 朱承永 編 《鑄鐵與沖天爐使用手冊(cè)》 （中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社）</p><p>　　3 天津大學(xué) 河北工學(xué)院 廣東工學(xué)院 等主編 《.鑄鐵合金及熔煉》 </p><p>　　4. 楊思一 沖天爐熔煉的環(huán)境保護(hù)與除塵技術(shù) 鑄造設(shè)備研究 2009年第二期</p><p>　　5. 清華大學(xué) 華中工學(xué)院 鄭州工學(xué)院 主編 《鑄造

62、設(shè)備》 （機(jī)械工業(yè)出版社）</p><p>　　6. Wangpei Li, Robert L, Thomas etal1Effects of Cr Con-tent on the Interruption Ability of CuCr Contact Materials[J]1IEEE Transactions on Plasma Science, 29 (5)(2001) 744-748</p>

63、;<p>　　Abstract：Cupola is an iron- based low cost but high pollution and high energy consumption of iron equipment , so now countries have banned the use of this device. The use of mechanical devices and mechanica

64、l design automation technology will link cupola exhaust heat sealing and guidance , so that the secondary use of waste heat from the flue gas , ( such as heat treatment casting mold preheat and drying ) , flue gas after

65、two dust ( ? dry wet dust removal ) to meet emission standards ( temperatu</p><p>　　ized and then again after the dust discharge standards , the gas enters the chimney into the atmosphere. Retained because o