高炉开铁口机是高炉生产过程中的关键设备，该机构为一个空间四连杆执行机构，是天津钢铁公司主体设备3200立方米高炉日常生产作业的关键设备之一。开铁口机由底座及外伸梁、转臂、角度调整装备、冲钻机构和液气管路系统等构成。本文依据3200立方米高炉的技术升级改造的研究项目，针对其开铁口机机构进行优化设计课题开展研究，旨在提高机构的设计质量，解决经一次开铁口操作不能将出铁口完全打开的难题，提高高炉利用系数和工作效率，对高炉提高生铁产量、提高经济效益具有重要的实际意义。　　本文在参阅国内外最新相关研究成果的基础上，依据高炉开铁口机的工作过程、工况及空间结构特点，首先深入分析了该机构在工作时各梁的受力特点和载荷的分布，对高炉开铁口机机构的工作过程进行了运动学及动力学分析，并完成了轨道梁在加长后的强度效验计算。进而明确高炉开铁口机机构最佳工作状态的要求，给出了高炉开铁口机机构优化设计的方向。　　以高炉开铁口机机构水平梁和悬臂梁结构重量最轻为优化目标，建立了该水平梁优化设计的数学模型，通过优化设计计算和不断分析、调整不合理约束值，取得了相应的优化设计方案，排除了造成原设计不合理的因素，调整了底座外伸梁旋转节点处承受的载荷。优化结果表明，结构重量明显降低。　　依据所取得的优化设计方案，建立了高炉开铁口机机构水平梁的有限元模型。通过有限元分析计算，取得了相关部位的应力场和位移场，找出设定值过高的约束项，即刚度约束条件挠度值取值过小造成优化后的旋臂梁过重。通过对典型单元应力分析，验证了优化设计方案的正确性和可应用性。　　通过开铁口机机构的优化设计，解决了经一次开铁口操作不能将出铁口完全打开的难题，提高高炉生铁产量和利用系数，取得了显著的经济效益。