电弧炉电极升降系统静态刚度分析

宋朝省^1,2，黄其明²，刘向东²

1. 清华大学机械工程系2. 重庆赛迪冶炼装备系统集成工程技术研究中心有限公司

摘 要：为了准确的计算电弧炉电极升降系统刚度特性,基于有限元理论,提出了一种电极升降系统刚度特性数值计算方法。建立了电弧炉电极升降系统静态刚度计算模型,根据实际冶炼工况,首次定义了三种方向电极升降系统刚度。计算分析了横臂与立柱链接螺栓预紧力,立柱上升高度以及关键结构设计参数立柱直径对电极升降系统三种刚度的影响规律。结果表明螺栓预紧力的增加及立柱直径的增大会使得各向系统刚度增加,然而立柱上升位置的提高使得系统刚度降低,尤其是垂向和扭转刚度。与螺栓预紧力及立柱上升高度因素相比,立柱直径变化对系统各向刚度影响较大。研究结果对电弧炉升降机械系统的结构设计以及下一步的动力学特性分析具有重要的指导意义。

关键词：电弧炉;电极升降系统;静态刚度;有限元法;参数化分析;