一种基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构

摘要

本发明公开了一种基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，属于冶金设备技术领域，解决了现有技术中炉壁枪安装、调整困难，炉壁开孔过大的技术问题。本发明提供的基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构包括炉壁枪夹持单元、滑动单元和驱动单元；炉壁枪夹持单元用于夹持炉壁枪枪体；滑动单元固定于电弧炉炉壁上；驱动单元的一端与炉壁枪夹持单元连接，驱动单元的另一端与滑动单元的一端连接；驱动单元用于带动炉壁枪枪体绕虚拟转轴在滑动单元内滑动。本发明通过设计电弧炉炉壁枪活动支架结构从而简化了枪体安装，缩短枪体整体长度，最终减少了电弧炉炉壁开孔尺寸。

权利要求

1.一种基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，其特征在于，包括炉壁枪夹持单元、滑动单元和驱动单元；

所述炉壁枪夹持单元用于夹持炉壁枪枪体；所述滑动单元固定于所述电弧炉炉壁上；

所述驱动单元的一端与炉壁枪夹持单元连接，所述驱动单元的另一端与滑动单元的一端连接；所述驱动单元用于带动炉壁枪枪体绕虚拟转轴在滑动单元内滑动；

所述滑动单元包括圆弧形轨道，所述圆弧形轨道的的圆心在所述虚拟转轴上；

所述炉壁枪夹持单元包括炉壁枪夹块；所述炉壁枪夹块与炉壁枪枪体固定连接；所述炉壁枪夹块两侧对应设有第一导轮和第二导轮；所述第一导轮和所述第二导轮贯穿所述炉壁枪夹块的底部，所述第一导轮和所述第二导轮的贯穿部分卡在所述圆弧形轨道上；

所述滑动单元还包括圆弧形轨道支架；所述圆弧形轨道支架与电弧炉炉壁可拆卸连接，所述圆弧形轨道设于圆弧形轨道支架的一端，所述圆弧形轨道通过圆弧形轨道支架固定于电弧炉炉壁上；所述圆弧形轨道和所述圆弧形轨道支架均沿竖直方向安装；

所述第一导轮和第二导轮卡在所述圆弧形轨道上并能够沿所述圆弧形轨道滑动；所述驱动单元的一端与所述炉壁枪夹块连接；另一端与所述圆弧形轨道支架连接；

在所述驱动单元的驱动下，所述炉壁枪夹块通过所述第一导轮和所述第二导轮的贯穿部分在所述圆弧形轨道内滑动，进而实现带动炉壁枪枪体绕虚拟转轴转动的动作；所述圆弧形轨道支架的另一端设有耳座，所述耳座上设有第一销轴；所述炉壁枪夹块靠近所述耳座的一端设有第二销轴；

所述驱动单元的一端通过第一销轴与所述圆弧形轨道支架的耳座连接，另一端通过第二销轴与所述炉壁枪夹块连接；

所述电弧炉炉壁枪枪体能够绕虚拟转轴转动，所述虚拟转轴的数量为n，n≥1。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，其特征在于，所述圆弧形轨道的弧度大于所述电弧炉炉壁枪的倾动角度。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，其特征在于，设虚拟转轴与电弧炉炉壁中心处的距离为L，m；电弧炉炉壁的开孔高度为H，H满足以下关系式：其中，H为电弧炉炉壁的开孔高度，m；D为电弧炉炉壁枪直径，m；d为电弧炉炉壁直径，m；

α为电弧炉炉壁枪枪体初始旋转时与水平面的角度，β为电弧炉炉壁枪枪体从初始旋转角度α旋转后与水平面的角度，β>α；L为虚拟转轴与电弧炉炉壁中心处的距离，m。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，其特征在于，当虚拟转轴与电弧炉炉壁中心处的距离L≤L0时，电弧炉炉壁开孔高度H的值最小：其中，H为炉壁开孔高度，m；D为电弧炉炉壁枪直径，m；d为电弧炉炉壁直径，m；α为电弧炉炉壁枪枪体初始旋转时与水平面的角度，β为电弧炉炉壁枪枪体从初始旋转角度α旋转后的角度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，其特征在于，所述驱动单元包括液压缸；所述液压缸的一端与所述耳座连接，另一端与所述炉壁枪夹块连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，其特征在于，所述驱动单元包括电动缸；所述电动缸的一端与所述耳座连接，另一端与所述炉壁枪夹块连接。

7.根据权利要求1至4任一项所述的基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，其特征在于，所述驱动单元包括气动缸；所述气动缸的一端与所述耳座连接，另一端与所述炉壁枪夹块连接。

说明书

一种基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金设备技术领域，尤其涉及一种基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构。

背景技术

[0002] 近年来电弧炉冶炼技术得到了极大的发展，除废钢预热、平熔池冶炼、不开盖废钢加入等技术外还要得益于电炉强化冶炼技术的进步。

[0003] 目前电弧炉冶炼过程中采用多点喷氧技术，在包括炉门、炉壁、小炉盖等地方增设吹氧位置提高氧气用量以达到强化冶炼的目的。

[0004] 需要说明的是，传统电弧炉由于装入量低，熔池直径小，所以多采用固定式炉壁枪设计。但是随着电炉容量增加熔池直径加大，熔池液面高度在冶炼过程中不断变化，固定式炉壁枪由于射流位置固定，只能通过调整射流强度进行控制，对于大熔池缺乏必要调节手段已不适应现代电弧炉需要。

[0005] 与固定式炉壁枪相比，目前的活动式炉壁枪采用了活动支架设计，可以根据炉况调整氧枪角度，但现有的活动支架设计均采用实体转轴设计，炉壁开孔远大于固定式炉壁枪，导致炉壁开孔封堵困难。

[0006] 对于现代电炉来说炉门和炉壁是主要的泄漏点。当电炉除尘系统为避免烟尘外逸采用负压设计时，由于炉内气压低于炉外大气压，导致大量空气从炉门、炉壁开孔等泄露点涌入，对炉内气氛造成影响。另外，过大的炉壁开孔也会影响水冷炉壁的水路循环设计，因此，目前采用活动炉壁枪的电炉较少。

发明内容

[0007] 鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，用以解决现有活动式炉壁枪采用实体转轴造成开孔过大、封堵困难的技术问题。

[0008] 本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

[0009] 本发明提供了一种基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构，包括炉壁枪夹持单元、滑动单元和驱动单元；

[0010] 炉壁枪夹持单元用于夹持炉壁枪枪体；滑动单元固定于电弧炉炉壁上，用于配合炉壁枪夹持单元实现特定轨迹运动；

[0011] 驱动单元的一端与炉壁枪夹持单元连接，驱动单元的另一端与滑动单元的一端连接；驱动单元用于带动炉壁枪枪体绕虚拟转轴在滑动单元内滑动；

[0012] 滑动单元包括圆弧形轨道，圆弧形轨道的曲率中心即为虚拟转轴。当滑动单元采用圆弧轨道设计时，圆弧形轨道的圆心即为虚拟转轴位置。

[0013] 在一种可能的设计中，炉壁枪夹持单元包括炉壁枪夹块；炉壁枪夹块与炉壁枪枪体固定连接；炉壁枪夹块两侧对应设有第一导轮和第二导轮；

[0014] 滑动单元还包括圆弧形轨道支架；圆弧形轨道设于圆弧形轨道支架的一端，圆弧形轨道通过圆弧形轨道支架固定于电弧炉炉壁上；圆弧形轨道和圆弧形轨道支架均沿竖直方向安装；

[0015] 第一导轮和第二导轮卡在圆弧形轨道上并能够沿圆弧形轨道滑动；驱动单元的一端与炉壁枪夹块连接；另一端与圆弧形轨道支架连接。

[0016] 在一种可能的设计中，圆弧形轨道支架的另一端设有耳座，耳座上设有第一销轴；炉壁枪夹块靠近耳座的一端设有第二销轴；

[0017] 驱动单元的一端通过第一销轴与圆弧形轨道支架的耳座连接，另一端通过第二销轴与炉壁枪夹块连接。

[0018] 在一种可能的设计中，圆弧形轨道的弧度大于电弧炉炉壁枪的倾动角度。

[0019] 在一种可能的设计中，设虚拟转轴与电弧炉炉壁中心处的距离为L，m；电弧炉炉壁的开孔高度为H，H满足以下关系式：

[0020]

[0021] 其中，H为电弧炉炉壁的开孔高度，m；D为电弧炉炉壁枪直径，m；d为电弧炉炉壁直径，m；α为电弧炉炉壁枪枪体初始旋转时与水平面的角度，β为电弧炉炉壁枪枪体从初始旋转角度α旋转后与水平面的角度，β>α；L为虚拟转轴与电弧炉炉壁中心处的距离，m。

[0022] 在一种可能的设计中，当虚拟转轴与电弧炉炉壁中心处的距离L≤L0时，电弧炉炉壁开孔高度H的值最小：

[0023]

[0024] 其中，H为炉壁开孔高度，m；D为电弧炉炉壁枪直径，m；d为电弧炉炉壁直径，m；α为电弧炉炉壁枪枪体初始旋转时与水平面的角度，β为电弧炉炉壁枪枪体从初始旋转角度α旋转后的角度。

[0025] 在一种可能的设计中，电弧炉炉壁枪枪体能够绕虚拟转轴转动，虚拟转轴的数量为n，n≥1。

[0026] 在一种可能的设计中，驱动单元包括液压缸；液压缸的一端与耳座连接，另一端与炉壁枪夹块连接。

[0027] 在一种可能的设计中，驱动单元包括电动缸；电动缸的一端与耳座连接，另一端与炉壁枪夹块连接。

[0028] 在一种可能的设计中，驱动单元包括气动缸；气动缸的一端与耳座连接，另一端与炉壁枪夹块连接。

[0029] 与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

[0030] (1)本发明的基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构通过虚拟转轴设置在炉壁上，可以大幅度降低炉壁开孔的尺寸，有利于维持炉内的正常冶炼气氛。

[0031] (2)与现有技术相比，一方面，本发明提供的活动支架结构能够固定和支撑电弧炉炉壁枪；另一方面，该电弧炉炉壁枪活动支架结构由于没有实体转轴存在，可以安装在某些因干涉问题无法安装实体转轴的位置。

[0032] (3)基于虚拟转轴的电弧炉炉壁枪活动支架结构可以使炉壁枪体实现一些采用实体转轴支架的枪体无法完成的动作。

[0033] 本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

[0034] 附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

[0035] 图1为电弧炉炉壁开孔位置与虚拟转轴的位置关系；

[0036] 图2为基于圆弧形轨道的虚拟转轴实现原理；

[0037] 图3为基于圆弧形轨道的虚拟转轴结构设计；

[0038] 图4为圆弧形轨道及弧形支架的结构示意图；

[0039] 图5为炉壁枪夹块的结构示意图。

[0040] 附图标记：

[0041] 1‑电弧炉炉壁枪；2‑炉壁枪夹块；3‑圆弧形轨道支架；4‑液压缸；5‑耳座；6‑第一销轴；7‑圆弧形轨道；8‑第二销轴；9‑第一导轮。

[0042] 其中，H为电弧炉炉壁的开孔高度，m；D为电弧炉炉壁枪直径，m；d为电弧炉炉壁直径，m；α为电弧炉炉壁枪枪体初始旋转时与水平面的角度，β为电弧炉炉壁枪枪体从初始旋转角度α旋转后的角度，β>α；L为虚拟转轴与电弧炉炉壁中心处的距离，m。

具体实施方式

[0043] 下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

[0044] 虚拟转轴的设计原理为：如图2所示，AB和CD垂直相交，交点E为AB中点。由几何定律得知，当AB与直径为R的圆重合时，直线CD必然经过该圆的圆心O，与CD的角度θ无关。因此CD可视为围绕点O旋转，而O点为直径为R的圆弧的圆心，并不依赖任何实体存在，可视为直线CD的虚拟转轴。

[0045] 基于上述设计原理，本发明提供了一种基于虚拟转轴的电弧炉炉壁1枪活动支架结构，该活动支架结构能够围绕虚拟转轴实现旋转功能，进而带动电弧炉炉壁1枪进行旋转，旋转方向不依赖于某一平面，虚拟转轴的数量为n，n≥1；需要说明的是，虚拟转轴的数量和位置均可根据实际情况和需要进行设定。

[0046] 与现有技术相比，本发明设置的虚拟转轴不以实体形式存在，能够最大限度的避免干涉情况的发生。当虚拟轴数量>1时，通过电弧炉炉壁1枪活动支架结构夹持的电弧炉炉壁1枪能够实现绕虚拟转轴的空间转动。

[0047] 现有技术中的采用的是实体转轴结构设计的活动支架，为了防止干涉转轴必须放置在水冷炉壁之外，这种结构的弊病在于电弧炉炉壁1枪旋转时由于转轴远离炉壁，旋转造成电弧炉炉壁1枪在电弧炉炉壁1开口的纵向方向上存在较大位移，再加上电弧炉炉壁1枪枪体本身的直径，需要在电弧炉炉壁1的高度方向上预留出足够空间，否则炉壁枪枪体与电弧炉炉壁1会发生碰撞，发生干涉的情况。

[0048] 采用虚拟转轴设计的电弧炉炉壁1枪由于没有实体转轴的存在，因此，虚拟转轴的位置可以任意设定，当虚拟转轴与电弧炉炉壁1的中心线重合时，电弧炉炉壁1的开孔高度最低。由于虚拟转轴的位置可以任意设定和调整，因此，采用基于虚拟转轴的炉壁枪活动支架固定的炉壁枪可以实现常规固定方式无法实现的功能。

[0049] 电弧炉炉壁1开孔大小与转轴位置的关系如图1所示，图1中以管式水冷炉壁为例，炉壁水冷管道直径为d，m；即电弧炉炉壁1直径为d，m；炉壁枪直径为D，m；虚拟转轴与电弧炉炉壁1中心处的距离为L，m；α和β均为电弧炉炉壁1枪枪体与水平面的夹角，其中，α具体为电弧炉炉壁1枪枪体初始旋转时其与水平面的角度，β具体为电弧炉炉壁1枪枪体从初始旋转角度α旋转后与水平面的角度，β>α；L为虚拟转轴与炉壁中心处的距离，m。

[0050] 设虚拟转轴与电弧炉炉壁中心处的距离为L，m；电弧炉炉壁的开孔高度为H，H满足以下关系式：

[0051]

[0052] 从式(1)中可以看出，炉壁开孔高度H受炉壁枪直径D、电弧炉炉壁1直径d、枪体旋转角度α和β以及虚拟转轴与电弧炉炉壁1中心处的距离L影响。对于确定的电弧炉炉壁1枪，炉壁枪直径D和电弧炉炉壁1直径d为固定值，电弧炉炉壁1开孔高度受α、β和L影响，而对于相同旋转角度的炉壁枪系统，影响炉壁开孔高度H的主要是虚拟转轴到电弧炉炉壁1中心处的距离L。

[0053] 当虚拟转轴与电弧炉炉壁1中心处的距离L≤L0时，炉壁开孔高度H最小：

[0054]

[0055] 而采用实体轴结构的活动支架无法做到这点，这就体现出虚拟转轴的重要性。

[0056] 需要说明的是，虚拟转轴指物体围绕转动的不存在实体的转轴，为了实现电弧炉炉壁1枪绕虚拟转轴转动的设计，本发明提供了一种基于虚拟转轴的电弧炉炉壁1枪活动支架结构，包括炉壁枪夹持单元、滑动单元和驱动单元；炉壁枪夹持单元用于夹持炉壁枪枪体；滑动单元固定于电弧炉炉壁1上，用于配合炉壁枪夹持单元实现特定轨迹运动；驱动单元的一端与炉壁枪夹持单元连接，驱动单元的另一端与滑动单元的一端连接；驱动单元用于带动炉壁枪枪体绕虚拟转轴在滑动单元内滑动。

[0057] 需要强调的是，上述滑动单元包括圆弧形轨道7，圆弧形轨道7的曲率中心即为虚拟转轴。当滑动单元采用圆弧形轨道7设计时，圆弧形轨道7的圆心即为虚拟转轴位置。

[0058] 具体地，如图3至图5所示，炉壁枪夹持单元夹持与炉壁枪枪体的一端固定连接，炉壁枪枪体的另一端延伸至电弧炉内；滑动单元设于电弧炉外面，且邻近电弧炉炉壁1的开孔处，弧形单元沿竖直方向安装；另外，驱动单元的一端与弧形单元连接，另一端与炉壁枪夹持单元连接，通过驱动单元的伸缩运动实现炉壁枪枪体沿滑动单元滑动，同时实现绕虚拟转轴转动的动作。

[0059] 与现有技术相比，本发明通过设置驱动单元和滑动单元，利用驱动单元带动电弧炉炉壁1枪沿滑动单元滑动；同时能够实现电弧炉炉壁1枪绕虚拟转轴转动的动作；通过使炉壁枪枪体绕虚拟转轴转动而非固定转轴转动，能够实现电弧炉炉壁1枪的旋转点(即虚拟转轴)靠近电弧炉炉壁1(水冷炉壁)，直至处于电弧炉炉壁1的中心线处，从而能够大幅度降低安装电弧炉炉壁1枪对电弧炉炉壁1的开孔高度的要求。

[0060] 另外，现代电弧炉的炉门和炉壁是最主要的泄漏点，当电炉除尘系统为避免烟尘外逸采用负压设计时，由于炉内气压低于炉外大气压，导致大量空气从炉门、炉壁开孔等泄露点涌入，对炉内气氛造成影响。同时过大的炉壁开孔也会影响水冷炉壁的水路循环设计，因此采用活动炉壁枪的电炉较少；本发明能够减小电弧炉炉壁1的开孔高度，避免了电弧炉炉内的大量空气从炉门、炉壁开孔等泄露点涌入，进而避免了对炉内气氛造成影响，这对强化冶炼维护炉内气氛起到了重大的作用；还需要说明的是，由于本发明的电弧炉炉壁1开孔较小，能够避免由于电弧炉炉壁1开孔过大影响水冷炉壁的水路循环设计。

[0061] 为了固定炉壁枪以实现电弧炉炉壁1枪绕虚拟转轴转动，本发明的炉壁枪夹持单元包括炉壁枪夹块2；炉壁枪夹块2与炉壁枪枪体固定连接；炉壁枪夹块2两侧对应设有第一导轮9和第二导轮；滑动单元还圆弧形轨道支架3；圆弧形轨道7设于圆弧形轨道支架3的一端，圆弧形轨道7通过圆弧形轨道支架3固定于电弧炉炉壁1上；第一导轮9和第二导轮卡在圆弧形轨道7上并能够沿圆弧形轨道7滑动；驱动单元的一端与炉壁枪夹块2连接；另一端与圆弧形轨道支架3连接。

[0062] 具体地，如图3至图5所示，本发明的炉壁枪夹持单元包括炉壁枪夹块2，炉壁枪夹块2两侧设有第一导轮9和第二导轮，其中，第一导轮9和第二导轮贯穿该炉壁枪夹块2的底部，第一导轮9和第二导轮的贯穿部分卡在圆弧形轨道7上；圆弧形轨道支架3与电弧炉炉壁1可拆卸连接，圆弧形轨道7设于圆弧形轨道支架3的一端，驱动单元一端与圆弧形轨道支架
3连接，另一端与炉壁枪夹块2连接，在驱动单元的驱动下，炉壁枪夹块2通过第一导轮9和第二导轮的贯穿部分在圆弧形轨道7内滑动，进而实现带动炉壁枪枪体绕虚拟转轴转动的动作。

[0063] 需要说明的是，本发明的圆弧形轨道支架3的另一端设有耳座5，耳座5上设有第一销轴6；炉壁枪夹块2靠近耳座5的一端的设有第二销轴8；驱动单元的一端通过第一销轴6与圆弧形轨道支架3的耳座5连接，另一端通过第二销轴8与炉壁枪夹块2连接。

[0064] 为了满足电弧炉炉壁1枪的转动要求，本发明的圆弧形轨道7的弧度大于电弧炉炉壁1枪的倾动角度。

[0065] 为了调整电弧炉炉壁1枪活动支架结构的安装角度，本发明的圆弧形轨道支架3通过螺杆和螺母与电弧炉炉壁1可拆卸连接；当需要调整电弧炉炉壁1枪的安装角度时，可以通过拆卸螺杆和螺母，进而调整电弧炉炉壁1枪活动支架的安装角度，最终实现电弧炉炉壁1枪不同固定角度喷吹。

[0066] 需要说明的是，为了实现冶炼过程中电弧炉炉壁1枪的变角度喷吹，本发明的驱动单元包括液压缸4、电动缸和气动缸。

[0067] 当采用液压缸4时，液压缸4的一端与耳座5连接，另一端与炉壁枪夹块2连接，通过液压缸4推杆的伸缩实现电弧炉炉壁1枪绕虚拟转轴转动。

[0068] 当采用电动缸时，电动缸的一端与耳座5连接，另一端与炉壁枪夹块2连接，通过电动缸推杆的伸缩实现电弧炉炉壁1枪绕虚拟转轴转动。

[0069] 当采用气动缸时，气动缸的一端与耳座5连接，另一端与炉壁枪夹块2连接，通过气动缸推杆的伸缩实现电弧炉炉壁1枪绕虚拟转轴转动。

[0070] 综上，本发明通过设置电弧炉炉壁1枪活动支架结构，能够实现电弧炉炉壁1枪沿虚拟转轴进行旋转；虚拟转轴的位置上不存在实体也没有干涉的问题；虚拟转轴的位置由设计确定，在安装时调整，因为虚拟转轴的存在使炉壁枪枪体的旋转点可以尽量靠近水冷炉壁，因此可以大幅度降低对炉壁开孔的需要，这对强化冶炼维护炉内气氛起到了重大的作用。

[0071] 需要解释的是，本发明的虚拟转轴并不局限于某一方向和维度，转轴数量n(n≥1)可根据实际要求增加用来实现一些复杂动作，比如炉壁枪实现多维度活动，因此多虚拟轴结构也在本专利保护范围内。

[0072] 实施例1

[0073] 本实施例的电弧炉为，具体的尺寸或规格为。

[0074] 以某厂70t电炉为例。该电炉额定容量70t，最大装入量100t，熔池直径Φ4400mm，上炉壳水冷炉壁内径Φ5600mm。炉壁氧枪直径DΦ100mm，电弧炉水冷炉壁管道直径为Φ89mm，管道间距90mm。氧枪常用角度30～45°。

[0075] 按照常规活动支架设计，考虑到支架转动的干涉转轴距离炉壁中心线至少250mm。按照L＝250mm，α＝30°，β＝45°，D＝100mm，d＝89mm。根据计算，临界长度L0＝58.02mm，L>L0。

[0076] 对于上述确定的电弧炉炉壁1枪，炉壁枪直径D和电弧炉炉壁1直径d为固定值，电弧炉炉壁1开孔高度受α、β和L影响，而对于相同旋转角度的炉壁枪系统，影响炉壁开孔高度H的主要是虚拟转轴到电弧炉炉壁1中心处的距离L。

[0077] 当炉壁枪枪体从α转动到β时，电弧炉炉壁1开孔高度为H，H满足以下关系：

[0078]

[0079] 从式(1)中可以看出，炉壁开孔高度H受炉壁枪直径D、电弧炉炉壁1直径d、枪体旋转角度α和β以及虚拟转轴与电弧炉炉壁1中心处的距离L影响。

[0080] 当氧枪从α转动到β时计算出炉壁最小开孔高度H＝259.42mm。盘管式水冷炉壁开孔必须满足整根管道度，管道间距90mm，因此至少需要去掉3层管，即实际开孔高度为271mm。如果考虑管道进回水布置只能去除偶数根管道时，需要去掉4层管，实际开孔高度
361mm。

[0081] 实施例2

[0082] 电弧炉参数与实例1相同，本实例采用虚拟轴结构的活动支架设计。

[0083] 本实施例的电弧炉炉壁枪的虚拟转轴位于电弧炉炉壁的中心处，即虚拟转轴与电弧炉炉壁1中心处的距离L≤L0，此时，炉壁开孔高度H最小：

[0084]

[0085] 同样参数情况下，理论最小开孔高度经计算H＝178.29mm，去除两层管后开孔间距为181mm，可以满足炉壁枪的活动需要，开孔高度仅为实施例1开孔幅度的1/2～2/3，与45°布置的固定炉壁枪相当。

[0086] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。