Проектирование комплекса оборудования сталеразливочного ковша сортового МНЛЗ
Разработка стационарного механизма перемещения крышек с целью разгрузки работы мостовых грузоподъемных кранов и сокращения затрат на потребляемую электроэнергию, следствием чего станет снижение себестоимости выпускаемой продукции в сталеплавильном цехе.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.10.2012 |
Размер файла | 5,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1 Современное состояние и перспективы развития ЭСПЦ ОАО «ММК»
2 Анализ работы оборудования ЭСПЦ ОАО «ММК»
2.1 Технологическая схема процесса
2.2 Описание механического оборудования и анализ недостатков проектных решений производства и конструкций агрегатов
2.3 Анализ существующей организации обслуживания оборудования производства
3. Проектирование комплекса оборудования стальковша сортовой МНЛЗ ЭСПЦ ОАО «ММК»
3.1 Обзор существующих конструкций манипуляторов
3.1.1 Назначение, определение и основные параметры
3.1.2 Классификация существующих манипуляторов
3.1.3 Описание принятого манипулятора для транспортировки крышки стальковша
3.2 Технико-экономическое обоснование принятой конструкции
3.3 Расчетно-конструкторская часть
3.3.1 Колонна
3.3.2 Механизм поворота
3.3.2.1 Расчет привода и зубчатой передачи
3.3.3 Опорно-поворотное устройство
3.3.4 Портал
3.3.5 Механизм подъема и опускания крышек
3.3.5.1 Расчет механизма подъема
3.3.5.1.1 Выбор типа и кратности полиспаста
3.3.5.1.2 Расчет и выбор каната
3.3.5.1.3 Выбор типоразмера
3.3.5.1.4 Определение размеров блока
3.3.5.1.5 Определение размеров барабана
3.3.5.1.6 Расчет барабана на прочность
3.3.5.1.7 Расчет оси барабана
3.3.5.1.8 Расчет подшипников оси барабана
3.3.5.1.9 Расчет соединения обечайки барабана с венцом-ступицей
3.3.5.1.10 Выбор двигателя
3.3.5.1.11 Расчет редуктора
3.3.5.1.12 Проверка двигателя на время разгона и торможения
3.3.5.1.13 Расчет и выбор тормоза
3.3.5.1.14 Выбор муфты
3.4. Проектные решения по установке комплекса оборудования
стальковша в условиях существующего производства
4. Безопасность и экологичность
4.1 Анализ опасных и вредных факторов
4.2 Мероприятия по улучшению условий труда
4.3 Охрана окружающей среды
4.3.1 Защита водного бассейна
4.3.2 Защита воздушного бассейна
4.4 Предупреждение и ликвидация аварий и ЧС
5. Технико-экономические показатели
5.1 Экономическое обоснование проекта
5.2 Организационно-правовая форма предприятия
5.3 Маркетинговое исследования рынка сбыта продукции
5.4 Финансовая оценка проекта
5.4.1 Производственная программа участка
5.4.2 Расчет капитальных затрат
5.4.3 Организация труда и з/п на участке
5.4.4 Расчет себестоимости продукции
5.5 Расчет основных технико-экономических показателей
5.5.1 Расчет чистой прибыли
5.5.2 Рентабельность продукции
5.5.3 Производительность труда
5.5.4 Условно-годовая экономия
5.5.5 Срок окупаемости
5.6 Выводы и предложения
Заключение
Список используемых источников
ВВЕДЕНИЕ
Экономика черной металлургии России как и всей страны в целом переживает в настоящее время переходный момент, когда более выгодным становится выход с металлом на внутренний рынок. Причин множество. Важнейшими из них являются расширение внутреннего рынка, трудности реализации продукции за рубежом.
На современном этапе развития промышленного производства начато интенсивное техническое перевооружение предприятий на базе новой технологии и внедрения высокоэффективного и надежного технологического оборудования.
Большие возможности для развития научно-технического прогресса заложены в металлургической промышленности, где эксплуатируются десятки тысяч машин и механизмов.
Способ непрерывного литья заготовок является одним из наиболее важных достижений металлургии XX века и за сравнительно короткий период времени получил самое широкое распространение в мировом сталеплавильном производстве. Он коренным образом изменил не только процесс разливки стали, но и все металлургическое производство. Сейчас примерно 60 % мировой выплавки стали разливается на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).
Данный дипломный проект посвящен разработке механизированного способа перемещения крышек сталеразливочных ковшей для выполнения технологического процесса разливки стали, установленного в электросталеплавильном цехе (ЭСПЦ) ОАО “ММК”.
Целью проекта является разработка стационарного механизма перемещения крышек с целью разгрузки работы мостовых грузоподъемных кранов и сокращения затрат на потребляемую электроэнергию, следствием чего станет снижение себестоимости выпускаемой продукции в ЭСПЦ.
Проблема снижения себестоимости выпускаемой продукции особенно актуальна для ОАО “ММК”, ведь затраты в конечном итоге оказывает большое влияние на себестоимость при производстве готовой продукции и на прибыль предприятия.
Важнейшим фактором повышения конкурентоспособности металлопродукции является активизация работы предприятия по снижению себестоимости продукции, повышению ее качества.
Для завоевания новых рынков сбыта и увеличения объема продаж металлопродукции, комбинат и, в частности электросталеплавильный цех, нуждается в модернизации. Модернизация позволит усовершенствовать технологический процесс в соответствии требованиям норм и техническим условиям.
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭСПЦ ОАО «ММК»
В числе новых производственных подразделений ОАО «ММК» в марте 2006 года введен в эксплуатацию электросталеплавильный цех, созданный на базе бывшего мартеновского цеха.
Произведенная реорганизация сталеплавильного производства позволила комбинату обеспечить: увеличение объема производства жидкой стали (более 13 млн тонн в год на полное развитие), внепечную обработку всего металла, высокое качество заготовки для сортопрокатных станов, непрерывную разливку всей производимой стали, расширение марочного сортамента выплавляемой стали.
Для примера приведем таблицу (таблица 1.1), в которой показана доля электросталеплавильного способа производства.
Таблица 1.1 - Доля конверторного (К) и электросталеплавильного (Э) способа производства в общем объеме выплавки стали %
Страна |
К |
Э |
|
Россия |
58,9 |
41,1 |
|
Украина |
75,6 |
24,4 |
|
Страны ЕС |
61,9 |
38,1 |
|
Прочие страны Европы |
59,1 |
40,9 |
|
США |
53,8 |
46,2 |
|
Канада |
58,5 |
41,5 |
|
Япония |
69,5 |
30,5 |
|
Китай |
66,3 |
33,7 |
|
Индия |
60,9 |
39,1 |
|
Южная Корея |
58,4 |
41,6 |
|
ЮАР |
62,1 |
37,9 |
На ОАО «ММК» в составе комплекса две 210-тонные электродуговые печи и одна 175-тонная установка ковш-печь. Электросталеплавильный комплекс входит в единую технологическую линию с двумя действующими МНЛЗ, что позволяет удвоить выпуск сортового проката на комбинате.
2 АНАЛИЗ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ЭСПЦ ОАО «ММК»
2.1 Технологическая схема процесса
В связи с тем, что основным способом выплавки стали является кислородно-конвертерный, потребляющий меньшее количество лома по сравнению с мартеновским, возникли предпосылки для более быстрого развития электросталеплавильного производства, работающего на твердой шихте. Вторая важная причина развития выплавки стали в электропечах -- все возрастающая потребность в легированных сталях и чистом металле из металлизованных окатышей. Развитие электросталеплавильного способа производства стали идет параллельно с кислородно-конвертерным .
Технологическая линия производства стали в ЭСПЦ представлена на рис. 2.1.
Рисунок 2.1 - Технологическая линия производства стали в ЭСПЦ
В системе грузопотоков электросталеплавильного цеха с дуговыми электропечами различают линии доставки и загрузки лома, подачи и загрузки сыпучих шлакообразующих материалов и ферросплавов, уборки шлака, разливки и уборки стали.
Лом из копрового цеха железнодорожным транспортом подают в шихтовый пролет главного корпуса электросталеплавильного цеха в специальных совках, емкостью 65 м3. Загрузку саморазгружающихся бадей производят мостовым краном (рис. 2.2). Им поднимают совки с ломом и через воронку для перегрузки скрапа, засыпают в бадьи.
Рисунок 2.2 - Загрузка бадьи ломом
1 - совок с ломом; 2 - кран; 3 - приемная воронка; 4 - бадья.
После взвешивания на платформенных весах бадью тележкой перемещают в печной пролет и устанавливают над печью с помощью загрузочного мостового крана и при отведенном своде производят загрузку лома (рис. 2.3).
Рисунок 2.3 - Загрузка электропечи
1 - электропечь, 2 - бадья со скрапом, 3 - машина для заливки жидкого чугуна.
Так же при производстве стали в электропечах используют до 40% жидкого чугуна. На специально оборудованной тележке (робот) подвозят емкость с жидким чугуном, и при наклоне ее по желобу заливают чугун в электропечь (рис. 2.4).
Рисунок 2.4 - Заливка чугуна в электропечь
1 - электропечь, 2 - машина для заливки жидкого чугуна.
Доставляемые в цех шлакообразующие материалы разгружают в приемные переносные бункера. После сушки в барабанном сушиле материалы поступают в переносные бункера, которые затем устанавливают мостовым краном на балкон рабочей площадки. Подачу шлакообразующих материалов в печи осуществляют загрузочными машинами.
Кокс и бой электродов из бункера поступают на бегуны для измельчения и загружаются в мульды, устанавливаемые краном на балкон рабочей площадки. После взвешивания на платформенных весах материал подают в печь крановой загрузочной машиной.
Процесс плавки в электропечи занимает от 42 до 48 минут.
Далее следует обработка стали в ковшах. Она является важным звеном технологической цепочки выплавки стали на участке между плавильным производством и разливкой металла в пространственном, временном и в особенности функциональном отношениях.
Эта обработка означает:
1) разгрузку плавильного агрегата;
2) тонкую доводку стали по химическому составу;
3) повышение чистоты стали по неметаллическим включениям;
4) подготовку плавки к последующему процессу разливки путем регулирования температуры литья и литейных свойств;
Жидкую сталь подают в печь-ковш (рис. 2.5). На ковш помешают крышку особой конструкции с рабочими отверстиями и присоединением к системе вторичного отсоса газов. Сквозь крышку вводят 3 электрода, как через свод дуговой электропечи. Нагрев металла осуществляется электрической дугой.
Рисунок 2.5- Агрегат печь-ковш АПК-175
Сталеразливочный ковш с жидкой сталью после обработки на печи-ковше (настройка химического анализа и температуры) устанавливается при помощи крана (грузоподъёмность 300т) на передвижной стенд стальковша МНЛЗ (рис. 2.6).
Рисунок 2.6 - Подача стальковша на МНЛЗ
1 - разливочный стенд, 2 - стальковш.
МНЛЗ уже находится в режиме готовности к разливке. Для этого затравки были заведены в кристаллизаторы и упакованы, все системы такие как гидравлика, охлаждение, смазка и системы автоматизации включены и готовы к разливке.
МНЛЗ может разливать в режиме стопорной разливки (закрытая разливка со стопором, погружным стаканом и разливочным порошком) либо в режиме открытой струей (калиброванные стаканы с системой быстрой замены и разливочным маслом).
Поверхность огнеупорной футеровки промковша уже нагрета до температуры не меньше 1100 єС на станции нагрева промковша.
Стенд подаёт стальковш в позицию разливки.
Пламя для нагрева промковша выключаются, горелки поднимаются вверх. Тележка промковша заводится вместе с ванной промковша в позицию разливки над кристаллизаторами и там центрируется так, чтобы сливные отверстия находились в центре кристаллизаторов.
После этого защитная труба подводится к выпускному отверстию при помощи манипулятора защитной трубы. Шиберный затвор ковша открывается и промковш наполняется жидкой сталью. Если жидкая сталь не выливается, то следует убрать защитную трубу и прожечь сливное отверстие стальковша при помощи кислородной трубы.
После того, как в ванне промковша находятся приблизительно 10т жидкой стали, по одному запускаются ручьи.
Заполняется кристаллизатор. С выполнением функции CAST все остальные действия такие, как запуск приводов для тянущих клетей, воды для вторичного охлаждения и запуск механизма качания кристаллизаторов производятся одновременно.Кристаллизатор оснащен специальной медной гильзой - DIAMOLD, которая позволяет производить разливку с высокой скоростью. Сталь в кристаллизаторе охлаждается при помощи первичного охлаждения так, чтобы образовалась корочка с несущей способностью и устойчивая к тянущим движениям. Для снижения трения между медной гильзой и корочкой заготовки в кристаллизатор подаётся разливочной порошок или масло (рапсовое или другое минеральное масло в случае разливки открытой струёй).
Гидравлический механизм качания раскачивается согласно заранее определённой кривой вдоль радиуса установки.В зависимости от скорости разливки автоматически регулируется частота и/или амплитуда.
Вторичное охлаждение происходит в четырёх независимых друг от друга зонах, объём воды охлаждения для каждой зоны регулируется в зависимости от фактической скорости разливки, сечения и марок стали.
После того, как затравка провела горячую заготовку через ролики ведения заготовки и зоны разбрызгивания камеры охлаждения, в тянущей клети происходит отделение затравки от заготовки. Для этого верхний ролик тянущей клети опускается как раз в тот момент, когда место разъединения затравки от горячей заготовки проходит этот ролик. Головная часть горячей заготовки выдавливается из конца затравки и при этом выпрямляется. Затравка движется дальше в устройстве для подъёма затравки; по достижении конечной позиции устройство подъёма затравки откидывается в позицию ожидания.
После отделения горячая заготовка движется через первую часть рольганга (промежуточный рольганг) к машинам газо-кислородной резки заготовок. При достижении необходимой длины отрезается непригодная часть для использования головная обрезь (приблизительно 0,7м).
Машины газо-кислородной резки делят заготовки в соответствии с планом резки на заданную длину (3,5-12м).
Отрезанные заготовки выводятся по отводящему рольгангу в сторону конца установки. При достижении упоров заготовки поднимаются и сталкиваются в сторону холодильника при помощи сталкивающего устройства.
Манипулятор поперечной транспортировки перемещает лежащие на втором уровне заготовки по уклону в сторону холодильника.
Квадратные заготовки кантуются постоянно. Прямоугольные заготовки не кантуются. В конце холодильника заготовки складываются в ряды (температура поверхности 450-550 єС).
Пакеты заготовок транспортируются краном в зону отгрузки, там заготовки погружаются, либо складируются.
2.2 Описание механического оборудования и анализ недостатков проектных решений производства и конструкций агрегатов
В состав электросталеплавильного цеха входят три сталеплавильных агрегата - две дуговые электросталеплавильные печи и один двухванный сталеплавильный агрегат, две сортовые и одна слябовая машины непрерывного литья заготовок, два агрегата “печь-ковш”, агрегат доводки стали и установка усреднительной продувки стали, промковш и его тележка, стальковш и его тележка, подъемно-транспортное оборудование .
Дуговые электросталеплавильные печи фирмы “VAI-FUCHS” представляют собой современные агрегаты (рис.2.7), масса плавки, как и для двухванного сталеплавильного агрегата - номинальная 180 т.
Рис.2.7 - Дуговая электросталеплавильная печь
В качестве шихтовых материалов все сталеплавильные печи используют жидкий чугун, металлический лом, ферросплавы, в качестве добавочных материалов используется известь, углеродсодержащие материалы и др. Электропечи имеют возможность работы как без жидкого чугуна (100% металлического лома, при этом цикл плавки по контракту составляет 48 минут), так и с жидким чугуном (от 25% до 40%, при этом цикл плавки снижается от 42 до 44 минут соотвественно). Для нагрева и расплавления металлошихты в рабочем пространстве сталеплавильного агрегата используются следующие энергетические источники: электрическая дуга, природный газ, углеродсодержащие материалы, кислород. Металл из сталеплавильного агрегата выпускается в сталеразливочный ковш в виде полупродукта с заданной температурой. Технические характеристики ДСП приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1. -Технические характеристики ДСП
1 |
Годовое производство, тыс.т |
2000 |
|
2 |
Годовое производственное время, час |
7920 |
|
3 |
Средний вес плавки, т. |
175 |
|
4 |
Продолжительность плавки, мин |
42* |
|
5 |
Расход электроэнергии, кВт/ч |
290 |
|
6 |
Расход электродов, кг/т |
1,2 |
|
7 |
Мощность трансформатора, МВА |
150 |
|
8 |
Вторичное напряжение, Вольт |
800/1225/1400 |
|
9 |
Вторичный ток, кА |
70 |
|
10 |
Диаметр электродов, мм |
610 |
|
11 |
Жидкий остаток "болото", т |
30 |
|
12 |
Общая емкость по жидкому металлу, т |
210 |
|
13 |
Объем загружаемого в ДСП материала, м3 |
185 |
|
14 |
Объем бадьи (завалочной корзины), м3 |
165 |
|
15 |
Количество завалок |
2 |
|
16 |
Выход годного, % |
90 |
|
17 |
Производительность по вдуванию O2, м3/мин |
6 x 2750 |
|
18 |
Производительность по вдуванию угля, кг/мин |
2 x 20-60 |
|
19 |
Мощность комбинированных горелок RCB, МВт |
6 x 3,5 |
|
20 |
Период под напряжением, мин |
30 |
|
21 |
Период без напряжения, мин |
12 |
|
22 |
Общий расход кислорода, м3/т |
42 |
|
23 |
Общий расход газа, м3/т |
4 |
|
24 |
Вдуваемый уголь, кг/т |
4 |
|
25 |
Известь, кг/т |
35 |
|
26 |
Доломит, кг/т |
3,8 |
? - для варианта работы с расходом жидкого чугуна - 25 %, скрапа - 75 %.
Основные проектные данные приведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2. -Основные проектные данные
Скрап / Жидкий чугун |
100 % / 0 % |
75 % / 25 % |
60 % / 40 % |
Состав загружаемого материала
Загружаемый скрап |
t |
200 |
150 |
100 |
|
Загрузка чугуна |
t |
- |
- |
- |
|
Доля скрапа, загружаемого впервой корзине |
% |
60 |
60 |
50 |
|
Доля скрапа загружемого во второй корзине |
% |
40 |
15 |
- |
|
Загрузка жидкого чугуна Непрерывная подача % |
% |
- |
25 |
40 |
Технология вдувания
Производительность по вдуванию кислорода |
Nm3/h |
5x 2750 |
5x 2750 |
5x 2750 |
|
Производительность по вдуванию угля |
kg/min |
2x 20 - 60 |
2x 20 - 60 |
2x 20 - 60 |
|
Мощность комбинированных горелок, RCB |
MW |
5x 3,5 |
5x 3,5 |
5x 3,5 |
|
Мощность горелок, нормальные горелки |
MW |
1x 3,5 |
1x 3,5 |
1x 3,5 |
|
Мощность горелок общая |
MW |
21 |
21 |
21 |
|
Производительность |
Nm3/h |
3 x 350 |
3 x 350 |
3 x 350 |
Продувка
Донная продувка в ковше, выпуск |
|||||
Аргон / Азот |
Liter/min |
100 - 425 |
100 - 425 |
100 - 425 |
Показатели по расходу
Температура металла при выпуске |
0С |
1610 |
1610 |
1610 |
|
Электроэнергия |
kWt/h |
365 |
290 |
235 |
|
Электроды |
kg/t |
1,3 |
1,2 |
1,15 |
|
Общий расход кислорода |
Nm3/t |
40 |
42 |
45 |
|
Общий расход топлива (газ / мазут), макс |
Nm3/t |
4 |
4 |
4 |
|
Вдуваемый уголь, макс. |
kg/t |
8 |
4 |
1 |
|
Загружаемый уголь, макс. |
kg/t |
15 |
0 |
0 |
|
Загружаемая известь |
kg/t |
35 |
35 |
40 |
|
Доломит |
kg/t |
3,5 |
3,8 |
3,8 |
|
Параметры отходящих газов |
|||||
Расход |
Nm3/t |
55 |
55 |
55 |
|
Температура в среднем |
0С |
1400 |
1400 |
1600 |
Агрегат печь-ковш. Доведение расплава металла по химическому составу до заданной марки стали осуществляется на агрегатах внепечной обработки (рис.2.8 - агрегат печь-ковш»), при этом температура металла в конце обработки должна соответствовать заказу, в соответствии с конкретными условиями разливки на МНЛЗ.
Рисунок 2.8. -Агрегат печь-ковш
В качестве расходных материалов на агрегатах внепечной обработки стали используются: ферросплавы, известь, плавиковый шпат, порошковая проволока с различными наполнителями для микролегирования, инертный газ (аргон, азот) для перемешивания металла, кислород для химического нагрева металла на агрегате доводки стали (на агрегате печь-ковш для физического нагрева металла электрическая дуга) и др. Продолжительность технологических операций по внепечной обработке стали для рядового сортамента составляет 40-50 минут, в случае необходимости глубокой десульфурации, либо подготовки псевдокипящих марок стали для разливки «закрытой» струей на сортовых МНЛЗ длительность обработки возрастает до 70-120 минут.
В состав оборудования агрегата “печь-ковш” входят:
- система хранения, дозирования и механизированной подачи сыпучих (ферросплавов и шлакообразующих материалов) состоит из 8 бункеров;
- два 2-х ручьевых трайб-аппарата для ввода в металл порошковой проволоки с различными видами наполнителей диаметром 9-16мм со скоростью ввода до 300 м/мин;
- печной трансформатор;
- система для донной продувки;
- манипулятор аварийной верхней фурмы;
- манипулятор для измерения температуры и отбора проб металла;
- стенд наращивания электродов;
- самодвижущийся сталевоз.
Измерение температуры и окисленности металла осуществляется при помощи системы “Сelox” фирмы “Heraus Electro-Nite”.
Продувка металла в сталеразливочном ковше осуществляется аргоном через две пористые пробки с максимальной интенсивностью до 1200 л/мин. Общий вид агрегата печь-ковш представлен на рис.2.9.
Рисунок 2.9 - Общий вид агрегата печь-ковш
1 - АПК 175, 2 - трансформатор печной трехфазный, 3 - сталевоз самоходный со взвешивающим устройством СС-5700, 4 - манипулятор для измерения температуры и взятия пробы, 5 - механизм подъема электродов, 6 - элктроды, 7 - токопровод, 8 - линия загрузки агрегата, 9 - помещение автоматики АПК, 10 - бункера ферросплавов.
Технические характеристики АПК приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3. -Технические характеристики АПК
№ п/п |
Наименование параметра |
Величина |
|
1 |
Годовая производительность, тыс. т |
1700 |
|
2 |
Число рабочих часов в год |
7680 |
|
3 |
Вес жидкой стали в ковше, |
175-180 |
|
4 |
Длительность цикла обработки, мин |
40 |
|
5 |
Мощность трансформатора, МВА |
26 |
|
6 |
Скорость нагрева, 0С/мин |
4 |
Устройство для улавливания и очистки газов.
В течение плавки количество выходящих из печи газов колеблется в пределах 40--500 м3/ч на 1 т. Большое количество газов выделяется во время продувки металла кислородом. Средний выход газа за плавку составляет 50--60 м3/ч на 1 т. Отходящие газы содержат взвешенные частички пыли, количество которой во время продувки изменяется в пределах 2--12 г/м3, а в период расплавления 0,25--7,6 г/м3. Пыль -- высокодисперсна, отличается малой электропроводностью и содержит 35--65 % оксидов железа, 6--15 % оксидов кальция, 3--13 % глинозема, а также оксиды магния, марганца и кремния.
В процессе плавки газовая фаза постоянно обновляется; в ее состав входит до 20 % оксида углерода, до 10 % кислорода, а также диоксид углерода и водород. Температура ее примерно равна температуре металла. При соприкосновении с окружающим воздухом горючие составляющие газовой фазы сгорают. Потери тепла при этом достигают 10 % от вводимой в печь электрической мощности.
Отбор газа из рабочего пространства дуговой печи осуществляют через сводовое отверстие. Между отверстием в своде и газоотборным футерованным патрубком предусмотрен зазор 200--300 мм. Соединение патрубка с неподвижным неохлаждаемым газоходом выполнено также с зазором. Это позволяет перемещать патрубок при повороте свода. Тяга создается вентилятором-дымососом. Для уплотнения сводовых отверстий у электродов и между заслонкой и рабочим окном применяют пневмодинамические уплотнители, газы почти полностью удаляются только через специальное отверстие. Для очистки от пыли установлен металлический мокрый скруббер с трубами Вентури. После очистки содержание пыли в отходящих газах не превышает 80 мг/м3.
В своде печи установлен датчик давления, сигнал с которого поступает на регулятор давления. В соответствии с сигналом рассогласования между фактическим и заданным давлениями под сводом регулятор давления перемещает заслонку. Во время расплавления под сводом поддерживается давление от 10 до 20 Па. В период продувки при полностью открытой заслонке отрицательное давление (разряжение) под сводом составляет 10 Па (из-за создаваемой тяги двух вентиляторов газоотсоса, мощностью 1900 кВт каждый). В восстановительный период дымосос отключают, поскольку отрицательное давление приводит к повышению угара легирующих и раскислителей; под сводом оно составляет плюс 5--20 Па. В испарителе установлены термопары, сигнал с которых поступает на регулятор температуры. Последний управляет работой водяных форсунок.
Управление системой газоочистки сосредоточено в специальном помещении, где установлены приборы, показывающие разрежение газа в электропечи, разрежение дыма до и после газоочистки, температуру дыма до и после скрубберов, а также после газоочистки, перепад разрежения в трубах Вентури, давление и температуру воды, поступающей на газоочистку, в распределительных коллекторах, расход воды на каждый блок труб Вентури, а также суммарный расход воды на скруббер и шламоуловитель, температуру отходящего шлака.
Применение системы уменьшает тепловые потери с газами на 15--20 %, что снижает расход электроэнергии на 2,0--2,5 % и увеличивает тепловой к. п. д. печи.
Агрегат доводки стали и установка усреднительной продувки стали по составу и оборудованию аналогичен агрегату печь-ковш, за исключением системы электронагрева. Подогрев плавки на агрегате доводки стали осуществляется путем химического нагрева, а на установке усреднительной продувки стали подогрев отсутствует. Общий вид АДС представлен на рис. 2.10, технические характеристики АДС представлены в табл. 2.4.
Рисунок 2.10 -Общий вид АДС
1 - АДС 175, 2 - крышка АДС, 3 - сталевоз самоходный со взвешивающим устройством, 4 - манипулятор для измерения температуры и взятия пробы, 5 - манипулятор аварийной фурмы, 6 - магазин аварийных фурм, 7 - фурма продувочная.
Таблица 2.4 -Технические характеристики АДС (УУПС)
№ п/п |
Наименование параметра |
Величина |
|
1 |
Годовая производительность, тыс. т |
1800 |
|
2 |
Число рабочих часов в год |
7680 |
|
3 |
Вес жидкой стали в ковше, |
175-180 |
|
4 |
Длительность цикла обработки, мин |
37,5 |
Сортовые МНЛЗ и слябовая МНЛЗ. Непрерывная разливка стали производится на двух сортовых пятиручьевых машинах непрерывного литья заготовок фирмы “VAI”(рис.2.11) и одной слябовой двухручьевой машины ОАО “УРАЛМАШ”
(рис. 2.12). Сечение сортовой заготовки 150х150 мм (для новых сортовых станов)
и в небольшом количестве - 152х170 мм, производительность каждой МНЛЗ - 1,0 млн.т непрерывнолитой сортовой заготовки в год. Сечение слябовой заготовки (слябы) 250х750…2350, производительность 2,0 млн.т непрерывнолитой слябовой заготовки в год. Технические характеристики сортовых МНЛЗ представлены в табл. 2.5 и слябовой МНЛЗ в табл. 2.6.
Рис.2.11 - Сортовая машина непрерывного литья заготовок
Таблица 2.5 -Технические характеристики сортовых МНЛЗ
№ п/п |
Наименование параметра |
Величина |
|
1 |
Тип МНЛЗ |
Радиальная установка с криволинейным кристаллизатором |
|
2 |
Количество ручьев |
5 |
|
3 |
Годовая производительность, тыс. т |
1000 |
|
4 |
Емкость сталеразливочного ковша, т |
175 |
|
5 |
Базовый радиус, мм |
9000 |
|
6 |
Расстояние между ручьями |
1250 |
|
7 |
Диапазон рабочих скоростей машины |
||
При разливке, м/мин |
0-7 |
||
При вводе затравки, м/мин |
6 |
||
Скорость рольгангов, м/мин |
40 |
||
8 |
Сечение отливаемых заготовок, мм*мм |
100*100 |
|
124*124 |
|||
120*150 |
|||
150*150 |
|||
152*170 |
|||
9 |
Длина заготовок, мм |
3500-12000 |
|
10 |
Металлургическая длина машины, мм |
24000 |
|
11 |
Уровень разливочной площадки, мм |
+10200 |
|
12 |
Уровень рольганга, мм |
+900 |
Рис. 2.12 - Слябовая машина непрерывного литья заготовок
Таблица 2.6 -Технические характеристики слябовой МНЛЗ №5
№ |
Наименование параметра |
Величина |
|
1 |
Тип МНЛЗ |
Криволинейная с вертикальным кристаллизатором, с многоточечным загибом и выпрямлением непрерывного слитка |
|
2 |
Количество ручьев |
2 |
|
3 |
Технологическая длина (от верха кристаллизатора до оси последнего ролика), мм |
31685 |
|
4 |
Длина вертикального участка, мм |
2840 |
|
5 |
Длина участка загиба, мм |
1799 |
|
6 |
Длина дугового участка, мм |
8326 |
|
7 |
Длина участка выпрямления, мм |
6630 |
|
8 |
Длина горизонтального участка, мм |
12090 |
|
9 |
Радиус дугового участка, мм |
8000 |
|
10 |
Длина медных стенок кристаллизатора, мм |
900 |
|
11 |
Сечение отливаемых слитков, мм |
||
толщина |
250 |
||
ширина |
1250-2350 |
||
12 |
Длина слитков после порезки, м |
||
максимальная |
12 |
||
минимальная |
4,8 |
||
13 |
Емкость сталеразливочного ковша, т |
||
номинальная |
175 |
||
максимальная |
200 |
||
14 |
Емкость промежуточного ковша при рабочем уровне металла, т |
48,2 |
|
15 |
Рабочий уровень металла в промежуточном ковше, мм |
1200 |
|
16 |
Годовая производительность, тыс. т |
2200 |
Сущность машин непрерывного литья заготовок заключается в литье стали в сквозную водоохлаждаемую изложницу (кристаллизатор), непрерывного вытягивания слитка из изложницы и последующей порезки слитка на мерные заготовки.
Подъемно-транспортные механизмы
В цехе находятся основные мостовые краны с грузоподъемностью:
- на вспомогательных операциях на участке перегрузки скрапа - 16 т;
- перегрузка скрапа из совков в бадьи - 130 т;
- загрузка электропечи - 225+63/20 т;
- заливочный -300+75/15т;
- перенос стальковшей - 400+75/15 т;
- перенос и складирование заготовок - 100/32т;
- пратцен-кран - 16т
Так же работа кранов связано с опасностью и ответственностью. Группа режима работы кранов и их механизмов:
- группа режима работы крана ИСО А7 (ГОСТ 7К)
- главный механизм подъема ИСО М7 (ГОСТ 5М)
- вспомогательный механизм подъема ИСО М6 (ГОСТ 4М)
- механизм передвижения крана ИСО М7 (ГОСТ 5М)
- механизм передвижения тележки ИСО М7 (ГОСТ 5М)
К основному механическому оборудованию участка, где расположен сталеразливочный ковш, можно отнести сам сталеразливочный ковш и тележку стальковша.
Сталеразливочный ковш
Отечественная промышленность выпускает сталеразливочные ковши сварного типа вместимостью 50-480 т.
Сталеразливочные ковши выполняют в форме усеченного конуса со сферическим днищем. На рис.2.13 показан ковш вместимостью 480 т с двумя стопорными затворами. Коническая часть корпуса 7 состоит из трех обечаек, сваренных между собой встык; сферическое днище - цельноштампованное. К средней обечайке повышенной толщины приварены два кольцевых пояса жесткости 5, две кованые цапфовые плиты 3, в которые впрессованы цапфы 2 для захвата ковша крюками главного подъема разливочного крана. Упоры 4, приваренные к нижнему кольцевому поясу, предназначены для установки ковша на стенд или сталевоз. Для кантования ковша механизмом вспомогательного подъема разливочного крана при сливе остатков металла, проведении ремонта футеровки к днищу шарнирно на серьге прикреплена скоба 9. Слив избытка шлака, поступающего при выпуске металла из сталеплавильного агрегата, производят по двум сливным носкам 1. Внутри ковш футерован огнеупорным кирпичом 8. В днище ковша выполнены два отверстия для выпуска стали, в которые вставлены сменные сталевыпускные стаканы из огнеупорного материала. Отверстия ковша открывают и закрывают стопорами 6, управляемыми дистанционно гидроцилиндрами 15 (или ручным механизмом 17). Двухстопорные ковши позволяют сократить продолжительность разливки стали.
Рис. 2.13 -Общий вид сталеразливочного сварного ковша
По способу перекрытия сталевыпускного отверстия затворы подразделяют на стопорные и скользящие. В стопорных затворах отверстия для выпуска стали закрывают внутри ковша в объеме жидкого металла прижатием пробки к сталевыпускному стакану. В скользящих затворах отверстия ковша перекрывают снаружи горизонтальным движением отсекающей огнеупорной плиты или поворотного диска.
Стопорные затворы
Стопорный затвор состоит из следующих основных частей (рис.2.14): стопора 6 -стального стержня, защищенного огнеупорными кольцами, с навинченной шамотной пробкой 18 внизу; ползуна 11, проходящего внутри направляющей трубы 13; вилки 10, связывающей стопор с ползуном; винтового механизма 14 для регулирования наклона направляющей трубы при совмещении пробки со сталевыпускным стаканом 19; гидравлического цилиндра 15 и рычажного механизма 17, служащих для управления стопором дистанционно. Пружина 16 прижимает стопор к стакану. Вилка 12 предохраняет стопор от раскачивания.
Рис. 2.14 -Стопорные затворы сталеразливочного ковша
Скользящие затворы
Затворы скольжения относятся к прогрессивному типу, так как позволяют улучшить технологию разливки стали, увеличить время пребывания стали в ковше, необходимое для внепечной обработки металла и разливки на МНЛЗ, производить регулировку скорости и осуществить автоматизацию процесса разливки. В зависимости от вида движения отсекателя скользящие затворы делят на шиберные и поворотные .
Шиберный затвор конструкции ВНИИметмаша (рис. 2.15) состоит из блока затвора, расположенного на поворотном кронштейне 7, опорного фланца 2 со сменным стаканом 1, вставленным в корпус 3 ковша, кронштейна 14 и гидравлического механизма перемещения шибера. Основными деталями шиберного затвора являются неподвижная 8 и подвижная 10 контактные плиты, выполненные из огнеупорного материала. Неподвижную плиту вставляют в обойму 4, а подвижную плиту вместе со сталевыпускным патрубком 9 устанавливают в чаше 5. Чаша помещена в направляющие корпуса 6 затвора. Шибер затвора, состоящий из чаши, подвижной плиты и коллектора, перемещается навесным гидроцилиндром 13. Штанга 11, связывающая гидроцилиндр с шибером, помещена в направляющую втулку 12 и фиксирована от проворачивания пальцем, входящим в продольный паз штанги. Для быстрой замены контактных плит поворотный кронштейн, заключенный во втулку неподвижного кронштейна 15, опускают и отводят в сторону на оси 14. Кронштейн по вертикали перемещают гайкой 16.
Рис. 2.15 - Шиберные затворы сталеразливочного ковша
Тележка стальковша
Рисунок 2.16 -Тележка стальковша.
Тележка стальковша (рис. 2.16) служит для транспортировки стальковша из позиции загрузки в позицию разливки или из позиции разливки в аварийную позицию или позицию загрузки.
Тележка стальковша состоит из следующих основных частей:
- передвижной рамы;
- приводного узла;
- взвешивающего устройства;
- защиты разливки.
Сварная конструкция передвижной рамы используется в качестве опорной рамы тележки стальковша. На передвижной раме располагаются ходовые колёса, буфер, подшипники для приводов и взвешивающее устройство для измерения веса стальковша.
Приводной узел состоит из восьми колёс, которые опираются на передвижную раму. Четыре колеса приводятся в движение планетарной передачей (передаточное число 30) с гидравлическим двигателем, четыре колеса являются не приводными (самоустанавливающийся роликоподшипник). Диаметр неприводных колёс 800мм. Скорость передвижения 1,5 - 20 м/мин. Номинальный вращающий момент 8 кН*м.
Четыре загрузочные ячейки располагают на передвижной раме (по две загрузочные ячейки на каждую взвешивающую балку). На каждой загрузочной ячейке смонтирована поперечная балка. На передвижной раме находятся направляющие для стальковша. Загрузочные линейки измеряют вес содержимого стальковша.
Техническая характеристика и основные размеры тележки стальковша
Количесво тележек 2 шт
Длина тележки. 8613 мм
Ширина тележки. 5825 мм
Высота тележки 4065 мм
Объем загрузки 60 т
Вес тележки 30 т
Расстояние передвижения тележки 16500 мм
Расстояние между рельсами 4890 мм
Приводные колеса 4 шт
Неприводные колеса 4 шт
Диаметр приводных колес 800 мм
Диаметр неприводных колес 800 мм
У большинства МНЛЗ различных металлургических комбинатов существует специальный подъемно-поворотный стенд, который значительно упрощяет процесс разливки горячего металла в сталеразливочный ковш. ППС предназначен для установки на нем двух сталеразливочных ковшей, перевода их из резервного положения в рабочее и обратно, взвешивания ковша с металлом, удержания ковша в период разливки, вертикальных перемещений ковшей для выполнения вспомогательных технологических операций. Техническая характеристика подъемно-поворотного стенда конструкции фирмы «Демаг» преведена в табл. 2.7.
Таблица 2.7 - Техническая характеристика ППС
Наименование |
Значение |
|
Максимальная масса ковша с металлом, т. |
450 |
|
Угол поворота, град. |
360 |
|
Время поворота на угол 180°, с. |
30 |
|
Высота подъема ковша, мм. |
650 |
|
Время подъема ковша, с. |
25 |
|
Мощность электродвигателя, кВт. |
2 х 63 |
|
Пневмодвигатель: |
||
мощность, кВт. |
16,4 |
|
частота вращения, об/мин. |
200 |
При подготовке сталеразливочного ковша к разливки стали и во время разливки, на ковш одевается крышка термостатирования для сохранения температурных характеристик разливаемой стали.
Общая схема ППС показана на рис. 2.17.
Рисунок 2.17 - Общая схема ППС,
где 1- круг опроно-поворотный; 2- гидроцилиндр подъема; 3- консоль; 4- ковш сталеразливочный; 5- крышка термостатирования.
Основной тенденцией в развитии современного сталеплавильного производства является повышение качества металлопродукции при улучшении технико-экономических показателей (ТЭП) производства, то есть снижении затрат.
Улучшение ТЭП производства металлопродукции возможно путем его интенсификации и снижении расходов по переделу. Все это может быть достигнуто за счет введения в строй нового современного оборудования или модернизации существующего, что является экономически более оправданным.
На современных МНЛЗ для передачи крышки стальковша из одного пролета (разливочного) цеха в другой (пролет МНЛЗ) используют мостовые краны большой грузоподъемности.
В предлагаемом проекте основной задачей является модернизация конструкции сталеразливочного стенда с целью сокращения затрат на потребляемое электричество.
Рациональным решением поставленной задачи на сегодняшний день представляется разработка и внедрение механизации транспортировки крышек термостатирования сталеразливочного ковша.
Для осуществления поставленной задачи в проекте предлагается провести установку на колонну вблизи сталеразливочного ковша стационарной консольной конструкции с механизмом поворота, механизмом подъема и опускания крышек.
Факторы, оправдывающие капитальные вложения на проведение модернизации сталеразливочного стенда, изложены ниже:
- разгрузить работу мостовых кранов разливочного пролета, грузоподъемностью 210+63/20 т.;
- улучшение условий труда и повышение безопасности эксплуатации сталеразливочного стенда.
Недостатком существующей технологии при данной конструкции сталеразливочного стенда является то, что установку и съем крышек термостатирования сталеразливочного ковша осуществляется краном грузоподъемностью 210 т, хотя процесс съема и одевания крышки может быть механизированным.
2.3 Анализ существующей организации обслуживания оборудования производства
ЭСПЦ построен на базе мартеновского цеха и поэтому там сохранилось и используется много оборудования, не отвечающего требованиям производства (осталось несколько мостовых кранов, которые технически и морально устарели). Вредные факторы окружающей среды, как запыленность и тепловое излучение, также оказывают негативное влияние на работу оборудования. Из-за высокой запыленности в узлах трения повышается абразивный износ, и элементы пары быстрее выходят из строя. Тепловое излучение негативно влияет на смазочные материалы (при увеличении температуры вязкость падает, и смазочный материал не удерживается в узле трения). Двигатели ПТМ, в основном, выходят из строя (сгорают) из-за их длительной перегрузки. К поломкам валов относят их скручивание, вследствие чего и разрыв (причиной является некорректное использование тормозов). На участке вторичной обработки стали серъезными проблемами являются: прогар стальковша; скол или обрыв электрода с портала во время нагрева металла в ковше; утечка охлаждающей воды: из системы охлаждения трансформатора, из крышки агрегата «печь-ковш» над ковшом с металлом; загорание транспортерной ленты тракта подачи сыпучих АПК, АДС.
Для нормальной высокопроизводительной работы механического оборудования необходимо кроме систематического ухода и его смазки периодически производить восстановление или замену изношенных деталей, узлов и механизмов оборудования как элементов их крепления.
Восстановление или замена отдельных элементов, деталей, узлов оборудования, приведение в работоспособное состояние всего агрегата называется его ремонтом.
В процессе эксплуатации механического оборудования оно неоднократно подвергается осмотрам текущим и капитальным ремонтам.
Таким образом, за период между капитальным ремонтом оборудования оно подвергается текущим ремонтам различной продолжительности.
Установление порядка в проведении ремонтов, привлечение для этого необходимых трудовых и материальных ресурсов, технических средств, соответствующей организации и правил ведения ремонтов.
На металлургических предприятиях применяются три формы организации ремонтов:
- централизованная;
- нецентрализованная;
- смешанная.
На Магнитогорском металлургическом комбинате применяют централизованную систему ремонтов. При такой организации ремонтов средства для производства всех ремонтов оборудования и изготовление запасных деталей и узлов сосредоточены в ремонтных цехах, находящихся в ведении главного механика комбината. При такой организации ремонтов на предприятии создаются централизованные ремонтные цеха, а в основных цехах остаются лишь рабочие дежурных ремонтных профессий и незначительные по количеству бригады для выполнения и ведения мелких ремонтов оборудования. Преимущества централизованной организации ремонтов заключается в следующем:
- специальная слесарно-монтажная бригада по ремонту однотипного оборудования и узлов;
- равномерная загрузка ремонтного персонала, соответственно его квалификация;
- более полное использование ремонтного оборудования.
На металлургическом комбинате вся многочисленная служба по содержанию и ремонту механического оборудования возлагается на главного механика комбината.
Главный механик подчинен главному инженеру предприятия и через него директору комбината.
В состав ремонтно-механической службы входят:
- управление главного механика;
- ремонтные цеха, участки;
- ремонтные службы цехов.
Схема ремонтной службы ЭСПЦ приведена на рис.2.18.
Рисунок 2.18 - Схема ремонтной службы ЭСПЦ
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ОБОРУДОВАНИЯ СТАЛЬКОВША СОРТОВОЙ МНЛЗ ЭСПЦ ОАО «ММК»
3.1 Обзор существующих конструкций манипуляторов
Манипуляторы обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными грузоподъемными машинами на операциях загрузки и разгрузки технологического оборудования, обеспечивают более высокую производительность труда и позволяют механизировать ряд основных технологических операций в литейных, механических, сборочных и других производствах. При этом манипуляторы не исключают использования традиционных грузоподъемных устройств (консольных кранов, талей, кран-балок и т.д.), они лишь позволяют на ряде операций более эффективно механизировать ручной труд, а также механизировать ручной труд на многих операциях, где применение традиционных средств оказалось невозможным или экономически неоправданны.
3.1.1 Назначение, определение и основные параметры
Манипуляторы - устройства, дистанционно управляемые оператором и (или) программным устройством, содержащие рабочий орган, который предназначен для имитации перемещений и рабочих функций кисти руки человека. Как правило, манипулятор состоит из исполнительного органа, расположенного в опасной зоне, задающего органа, расположенного вне этой зоны, и связующего органа, проходящего через разделительную стену (защиту). Манипуляторы обычно имеют дистанционно-сменные рабочие органы, которые могут быть выполнены в виде захватов или различных инструментов.
Операции, выполняемые манипуляторами, можно условно разделить на четыре группы: подъемно-транспортные, технологические, управляющие, ремонтные.
К наиболее типичным подъемно-транспортным операциям можно отнести следующие: перенос предметов с одного рабочего места на другое, доставка предмета от межкамерного транспорта к рабочему месту и обратно и т.д.
К технологическим операциям можно отнести: пересыпание порошков и переливание жидкостей, фильтрование и перемешивание растворов, резку активных материалов.
К управляющим операциям можно отнести: управление технологическим оборудованием.
К ремонтным операциям можно отнести замену вышедших из строя устройств и приборов, отворачивание и заворачивание болтов и гаек, которыми крепятся эти устройства и приборы и т.д.
Номинальная грузоподъемность манипулятора определяется максимальной массой объекта, для работы с которым в течение длительного времени предназначен манипулятор. Номинальная грузоподъемность устанавливается ГОСТ 25204-82.
Число степеней подвижности определяется числом независимых перемещений грузового блока манипулятора. В некоторых случаях предусматривают возможность дополнительного переносного движения либо поворотного, либо прямолинейного, что позволяет увеличить рабочую зону. Дополнительные степени подвижности для ориентации объекта могут быть предусмотрены в захватных устройствах
Диапазон регулирования скорости перемещения определяется отношением максимальной скорости к минимальной. При наличии устройств ручного управления приводом максимальной является скорость, соответствующая максимальному смещению устройства управления, минимальной -наименьшая стабильная скорость при малом смещении устройства управления.
Максимальный и минимальный радиусы определяются как расстояния от вертикальной оси поворота манипулятора до центра шарнира присоединения грузового блока к рычажному механизму, измеренное в горизонтальной плоскости при максимальном и минимальном удалениях грузового блока от колонны.
Угол возможного поворота исполнительного устройства манипулятора вокруг вертикальной оси должен быть не менее 350. В ряде случаев, когда манипуляторы устанавливаются недалеко от стен, колонн здания и других препятствий, требуется введение дополнительных ограничений, в том числе и на угол поворота вокруг вертикальной оси.
Обязательным условием безаварийной эксплуатации манипуляторов является оснащение их различными устройствами безопасности, предотвращающими свободное падение груза при аварийных ситуациях в цепях питания и управления, а также ограничивающими скорость вертикального перемещения грузового блока. Эта скорость не должна превышать 0,63 м/с.
3.1.2 Классификация существующих манипуляторов
Одним из отличительных признаков манипуляторов является способ управления, который во многом определяет структуру, свойства и состав систем, необходимых для получения требуемых характеристик манипулятора. Манипуляторы управляются либо посредством задающего устройства, формирующего сигнал управления исполнительным органом, либо непосредственно приложением вручную усилия к объекту манипулирования.
Важным признаком, определяющим условия эксплуатации манипулятора, является тип привода. По типу привода различают манипуляторы с электроприводом, пневмоприводом и с комбинированным приводом.
Наибольшее распространение получили манипуляторы с электроприводом. Они удобны в обслуживании и практически не требуют специальной подготовки операторов для их эксплуатации. Манипуляторы рассматриваемого вида применимы для выполнения погрузочно-разгрузочных работ. При необходимости выполнения технологических операций, связанных с приложением направленной вниз силы, -сверления, зачистки поверхности абразивным инструментом и др. -применяют манипуляторы с реверсивным электроприводом. В большинстве других случаев достаточно использовать манипуляторы с нереверсивным электроприводом, система управления которого значительно проще.
Манипуляторы с пневмоприводом также достаточно широко распространены. Такие манипуляторы незаменимы в условиях повышенной взрыво- и пожароопасности, когда применение оборудования с электроприводом требует сложных и дорогостоящих устройств защиты. Они обладают еще одним существенным преимуществом: линейный пневмопривод позволяет полностью устранить передаточный механизм и, следовательно, существенно уменьшить потери на трение.
Манипуляторы с гидроприводом применяют чаще всего для работы с объектами большой массы. Когда сопротивление перемещению в горизонтальной плоскости, вызванное потерями на трение и неполным уравновешиванием исполнительного устройства, становится значительным, такие манипуляторы снабжают еще одним или двумя гидроприводами: радиального перемещения и поворота.
По особенностям эксплуатации манипуляторы подразделяют на стационарные и подвижные, причем подвижные могут быть самоходными и перемещающими вручную. Самоходные манипуляторы, установленные на автокаре или электрокаре, могут использоваться как на операциях загрузки и разгрузки оборудования, так и для межоперационного транспортирования заготовок и деталей.
По варианту установки манипуляторы подразделяют на подвесные, на опоре, встроенные в оборудование. Подвесные манипуляторы могут устанавливаться на потолке, на стене, крепиться к кронштейнам эстакад. Настенные и потолочные варианты установки используют обычно при отсутствии свободных площадей или при размещении оборудования вплотную к стенам цеха. Манипуляторы, устанавливаемые на опоре, чаще всего имеют колонну. Такие конструкции минимальную площадь пола и легко монтируются вблизи обслуживаемого оборудования.
3.1.3 Описание принятого манипулятора для транспортировки сталеразливочного ковша
Для транспортировки крышки сталеразливочного ковша выбираем стационарный, подвесной манипулятор, управляемый посредством задающего устройства. Рассмотрим гидравлический тип привода. Манипулятор содержит механизмы поворота и опускания крышки стальковша. Устанавливается на колоне. Общий вид манипулятора представлен на рис. 3.1.
Рисунок 3.1 -Общий вид манипулятора.
1-колонна, 2-привод, 3-механизм подъема лебедки, 4-лебедка.
3.2 Технико-экономическое обоснование принятой конструкции
Основной тенденцией в развитии современного сталеплавильного производства является повышение качества металлопродукции при улучшении технико-экономических показателей (ТЭП) производства, то есть снижении затрат.
Улучшение ТЭП производства металлопродукции возможно путем его интенсификации и снижении расходов по переделу. Все это может быть достигнуто за счет введения в строй нового современного оборудования или модернизации существующего, что является экономически более оправданным.
На МНЛЗ-1,2 для передачи крышки стальковша из одного пролета (разливочного) цеха в другой (пролет МНЛЗ) используют мостовые краны большой грузоподъемности. Основной задачей является модернизация конструкции сталеразливочного стенда с целью сокращения затрат на потребляемое электричество.
Рациональным решением поставленной задачи на сегодняшний день представляется разработка и внедрение механизации транспортировки крышек термостатирования сталеразливочного ковша.
Факторы, оправдывающие капитальные вложения на внедрение механизации транспортировки крышек ковшей на сталеразливочном стенде мнлз-1,2 изложены ниже:
- разгрузить работу мостовых кранов разливочного пролета;
- улучшение условий труда и повышение безопасности эксплуатации МНЛЗ-2;
- уменьшение энергозатрат за счет снижения количества потребляемой электроэнергии.
3.3 Расчетно-конструкторская часть
3.3.1 Колонна
Колонна механизма перемещения крышек термостатирования выполнена из сварной металлоконструкции круглого сечения с ребрами жесткости. Колонна предназначена для несения нагрузок вышележащих конструкций и крепления на ней механизма поворота. Конструкция колонны крепится к поворотной станине сталеразливочного стенда через болтовые соединения к платформе, приваренной к станине, рис. 3.2.
Рисунок 3.2 - Колонна механизма перемещения крышек,
где 1 -станина; 2 - платформа; 3 - болтовое соединение; 4 - колонна; 5 - механизм поворота.
3.3.2 Механизм поворота
Механизм поворота предназначен для отвода портала с подвешенной крышкой в сторону от сталеразливочного ковша, в случае его замены, для выполнения дальнейших технологических процессов разливки стали и для подвода портала по оси сталеразливочного ковша в случае одевания крышки на ковш.
Привод поворота может осуществляться двумя способами (мотор-редуктором или гидромотором) через открытую зубчатую передачу как показано на рисунке 3.3.
Подобные документы
Технологическое проектирование механосборочного участка по изготовлению детали "зуб" для поворотной платформы сталеразливочного стенда установки непрерывной разливки стали в электросталеплавильном цехе ПАО "Северсталь". Разработка приспособления траверса.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 09.11.2016История развития выплавки стали в дуговых электропечах. Технология плавки стали на свежей углеродистой шихте с окислением. Выплавка стали в двухванном сталеплавильном агрегате. Внеагрегатная обработка металла в цехе. Разливка стали на сортовых МНЛЗ.
отчет по практике [86,2 K], добавлен 10.03.2011Затратность процесса получения в доменной печи чистых по сере чугунов и разработка методов внедоменной десульфурации чугуна. Снижение затрат в сталеплавильном цехе в результате изменений технологии организации внепечной обработки стали магнием и содой.
реферат [19,6 K], добавлен 06.09.2010Анализ работы мостового крана общего назначения, его техническая характеристика. Кинематический расчет привода механизма передвижения тележки мостового крана. Надежность ее узлов привода. Мероприятия по повышению долговечности деталей крановых механизмов.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 22.05.2013Технические характеристики мостовых, козловых и консольных кранов. Рабочие движения, механизмы подъема и передвижения. Детали крановых механизмов и их соединения. Электродвигатели, редукторы, муфты, тормоза, зубчатые передачи, исполнительные органы.
презентация [22,9 M], добавлен 09.10.2013Назначение, устройство и принцип работы технологического оборудования. Расчет тахограммы электропривода, статических нагрузок механизма и параметров одномассовой и двухмассовой схемы замещения. Выбор электродвигателя переменного тока для механизма.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.03.2015Проектирование участка механической обработки приводного вала механизма разгрузки зерновоза в условиях АО "КСТОЗИК". Подбор оборудования и инструмента. Расчет режимов обработки, норм времени на операции. Специальные средства технологического оснащения.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 14.02.2015Разработка рабочего оборудования с увеличенной емкостью ковша и с увеличенной скоростью исполнения рабочих движений с целью увеличения производительности экскаватора. Общие, конструктивные и прочностные расчеты рабочего оборудования и его привода.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 15.08.2010Рост требований к качеству выпускаемой продукции. Конструирование торцовых фрез. Алгоритм проведения научных исследований и устранение недостатков. Повышение производительности, снижение себестоимости, увеличение стойкости инструмента, снижение вибраций.
научная работа [3,6 M], добавлен 19.07.2009Характеристика особенностей осуществления подъема и перемещения груза в поперечном направлении. Описания мостовых опорных кранов. Анализ механизмов, предназначенных для подъема людей, расплавленного и раскаленного металла, ядовитых и взрывчатых веществ.
презентация [21,6 M], добавлен 09.10.2013