Печной толкатель

На участке прокатного стана основным загрязнителем воздушной среды является пыль. Источником пыли является прокатываемый металл и рабочие клети. Вторичная окалина в очаге деформации срывается рабочими валками и выбрасывается в атмосферу цеха, а также выделяется пыль при порезке раската и его транспортировке. Часть этой пыли (10-20%) удаляется из цеха через вытяжные аэрационные фонари, а остальная пыль находится в помещении цеха в подвешенном состоянии, а также осаждается на строительных конструкциях цеха и оборудовании. Общее удельное количество пыли, выделяющееся в отделении стана, составляет для обжимных станов до 80 г/т (должны соответствовать нормам по ГОСТ 12.0.005-88, ССБТ "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно - гигиенические требования"; ДСН 3.3.6.042 - 99 "Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень"). Согласно карт условий труда интенсивность тепловых излучений на открытых рабочих местах у рабочей клети составляет на блюминге 0,18-14 кВт/м². Интенсивность тепловых излучений на рабочих местах операторов постов управления может составлять 0,05-2,1 кВт/м² (согласно карт условий труда), что превышает норму в 140 Вт/м² согласно ДСН 3.3.6.042 - 99 "Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень". Температура воздуха в рабочей зоне у прокатных станов достигает 32 - 36⁰С. Основными источниками шума на станах горячей прокатки являются рабочие клети, машины огневой зачистки, ножницы для резки проката, холодильники. В обжимных станах уровень шума достигает 127 дБА. (что превышает нормы в 80 дБА согласно ДСН 3.3.6.037-99 "Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку").

7.2 Мероприятия и основные требования по ликвидации аварийных ситуаций в сортовом цехе

Для предотвращения образования петель при прокатке металла на мелкосортных и проволочных непрерывных станах должны быть применены меры по обеспечению безотказного захвата полосы валками, правильного регулирования окружной скорости валков отдельных клетей и предотвращения забуривания переднего конца полосы. Отводные трассы проводного состояния не должны иметь зазоров между проводниковыми приборами выше проектных.

На последних группах клетей непрерывных мелко-сортной и проволочных станов должны устанавливаться защитные сетки со стороны работников и сверху, а со стороны привода - сплошной лист. Размер ячеек сеток должен быть меньше сечения прокатываемого металла, а прочность ограждения должна исключать возможность пробивки сетки при ударе передним концом полосы металла.

Петлевые столы состояний должны иметь ограждение высотой 0,9 м. Независимо от ограждений клетей и петлевых столов на проволочных непрерывных станах все проходы и переходные мостики в зоне размещения клетей должны быть ограждены.

На мелкосортных непрерывных станах переходные мостики через рольганги по последней чистовой клеткой должны ограждаться сплошной зашивкой с теплоизолирующим покрытием.

Без указанных ограждений прокатка металла запрещается.

Отводные рольганги от последней клети мелкосортных состояний должны быть ограждены бортами высотой не ниже 0,3 м. Со стороны проходов указанные борта должны иметь наклон, препятствует выбрасыванию подвижной полосы.

В случаях, когда при прокатке металла возможно образование петли, над рольгангами должны быть установлены ограждения, которые снимаются или раздвижного типа.

Для защиты работников от теплоизлучения при прокатке металла направляющие желоба на непрерывных станах и на станах с последовательным расположением клетей должны быть обеспечены экранами с проточной водой.

Прокатное поле на сортовых станах линейного типа должно быть ограждено сплошными бортами, исключающими возможность застревания конца полосы, образования петель.

Желоба, используемые для передачи металла от одной линии клетей в другую, для предотвращения образования петель необходимо накрывать крышками.

Запрещается ремонт желобов и карманов, а также распутывания и удаления полос, застрявшие во время проката.

Для предупреждения несчастных случаев необходимо:

на новых станах осевое налаживания валков осуществлять с помощью специальных устройств, управление которыми должно быть выведено из линейных состояний на передние, а во всех остальных - на внешние торцевые стороны клетей;

при подаче металла в валки применять вводные коробки или с роликовыми или с раздвижными пробелами;

при петлевой прокатке темных и чисто клети линейных мелкосортных и проволочных станов с передней и задней сторон оборудовать обводными аппаратами.

Конструкция холодильников должна исключать возможность выброса заготовки. Холодильники должны быть обеспечены обслуживающими площадками и переходными мостиками, защищенными от теплоизлучения.

Отбор проб прокатываемого металла, как правило, должен производиться механизированным способом в местах, предусматривающие безопасность работников, выполняющих эту работу.

В необходимых случаях в местах, где отбираются пробы, должны быть установлены ограждающие щиты.

Охлаждение проб прокатываемого металла должно производиться в специально отведенных местах.

Обслуживание металла от состояний, а также перемещения его к отделочным агрегатам должно быть механизировано.

Операции исправления, рубки, составление обрезов, сортировка, пакетирование, увязку и взвешивания готового проката, транспортировки, складирования и загрузки пакетов в железнодорожные вагоны должны быть полностью механизированы.

7.2.1 Мероприятия по защите от электротравматизма. Расчет защитного заземления

Мероприятия по защите от поражения электрическим током предусматривают использование их при нормальном режиме работы электрооборудования и поддерживают их безопасность в аварийных условиях. Они подразделяются на меры коллективной и индивидуальной защиты. Защита от поражения электрическим током должна обеспечиваться: конструкцией электрооборудования, техническими средствами и средствами защиты, организационными мерами. По конструкции и исполнению, средствами установления, качеству изоляции электрооборудование должно соответствовать условиям эксплуатации согласно соответствующим нормативным документам.

К техническим средствам и мер защиты от поражения электрическим током относятся малое напряжение, изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная), обеспечение недоступности неизолированных токоведущих частей; защитное заземление; зануление, защитное отключение; выравнивания потенциалов; электрическое разделение сетей ; компенсация токов замыкания на землю; ограждающие устройства; предупреждающая сигнализация; блокировки; знаки безопасности, средства защиты и предохранительные приспособления.

К организационным мероприятиям по обеспечению электробезопасности при эксплуатации электрооборудования относятся: назначение лиц, ответственных за организацию и выполнение работ; документальное оформление задания на проведение работ (наряд, распоряжение с записью в соответствующий журнал, в порядке длительной эксплуатации с последующей записью в определенный журнал) допуск к проведению работ; надзор за работающими при выполнении работ, оформление в наряде и оперативном журнале перерывов в работе, переводов на другие рабочие места и окончания работ.

Для защиты от пробоя напряжения на корпус толкателя, а также близ стоящего оборудования необходимо предусмотреть защитное заземление. Расчет ведем согласно ГОСТ 12.1.030-81, ССБТ "Электробезопасность. Защитное заземление, зануление".

При прикосновении человека к незаземленному корпусу привода рольганга, сила тока, которая проходит через него, составляет:



где U_ф =440 В - фазное напряжение;

R_ч =1000 Ом - сопротивление тела человека;

R_из = 5000 Ом - сопротивление изоляции одной фазы относительно земли.

Полученное значение силы тока превышает допустимое значение 50мА, потому существует опасность для жизни обслуживающего персонала. Для исключения поражения персонала током, необходимо рассчитать защитное заземление.

Рисунок 7.3 - Схема контурного и выносного заземления

Расчет удельного сопротивления грунта [11]:

,

где =1,5 - климатический коэффициент сопротивления грунта;

=100 Ом?м - удельное сопротивление грунта.

Ом·м.

Принимаем, что искусственные и природные заземлители соединены параллельно. При этом их общее сопротивление не должно превышать нормативное значение сопротивлений заземлений Rз = 4 Ом. Исходя из этого, рассчитаем сопротивление искусственного заземления:



,

где R_В =7,3 Ом - природные заземлители с природным растеканием.

Ом.

В качестве искусственного заземления используем стальные стержни круглого поперечного сечения, которые будут располагаться в поверхности грунта.

,

где d = 0,04 м - диаметр прутка;

l = 1,5м - длина прутка.

Ом.

В качестве стальной соединительной полосы используем стальную шину из полосы прокатной стали с сечением 50 мм и длинной l =10 м. Принимаем, что стержни размещены через 2,5м, таким образом, получаем 4 стержня.

Сопротивление соединительной полосы:

Ом.



Уточняем сопротивление полосы с учетом сопротивления использования:

Ом.

где "0,62" - коэффициент использования.

Необходимое сопротивление растеканию стержней рассчитывается согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ):

Ом < 4 Ом.

Определяем конечное число стержней и коэффициент их использования :

шт.

Принимаем 8 штук.

7.2.2 Расчет теплоотражающего экрана

Расчет производится с целью уменьшения влияния теплого излучения на персонал.

На рабочей площадке металлоконструкция сталкивателя подвергается испытанию влияния избыточного тепла, поэтому для обеспечения условий их работы предполагается установка теплоотражающего экрана.

Исходные данные:

- температура стенки печиТ_ст=1150 єС;

- температура за экраном Т_о=25 єС;

- температура нагревания экранаТ_э=1000 єС.

Определим коэффициент снижения температуры:

.

Определим коэффициент снижения теплового потока:

.

Определяю число пластов экрана в (А1) листах:

.

Принимаю экран в 4 пласта.

7.2.3 Пожаровзрывобезопасность сортового производства

Пожарная и взрывная опасность прокатного производства на предприятиях черной металлургии определяется следующими факторами:

наличием широко развитой сети кабельного хозяйства; наличием большого количества масла в маслоподвалах (в них находятся резервуары для хранения масел станции подачи технологической смазки (их производительность на крупных станах достигает 1200 л/мин и более), насосно-аккумуляторные станции для гидроприводов стана, станции густой смазки и другие агрегаты маслохозяйства); наличием сети масляных гидроприводов, в которых постоянно поддерживается избыточное давление масла около 20 МПа, обратных маслопроводов, а также машин для промасливания прокатанной полосы перед сматыванием ее в рулон; применением горючих (взрывоопасных) газов в нагревательных печах и колодцах, при резке металла (кроме того, взрывоопасный водород образуется в травильных ваннах при обработке металла); применением взрывоопасного защитного газа (водородно-азотной смеси) при отжиге металла в безокислительной среде (для приготовления защитного газа вблизи прокатного стана работает станция защитного газа помещения, которой взрывоопасны); применением огнеопасных лаков красок и других горючих покрытий и огнеопасных растворителей при создании антикоррозионных, влагостойких, теплозащитных, декоративных и других покрытий на изделиях готового проката; наличием нагретого металла на станах горячей прокатки

С учетом больших площадей прокатных цехов особое внимание при проектировании должно уделяться мероприятиям по обеспечению безопасной эксплуатации людей в случае пожара. При размещении вспомогательных помещений в этих цехах выходы из них должны предусматриваться непосредственно в цех, а не через какие-либо расположенные рядом другие помещения (т.к. согласно СНиП 2.01.02-85 предусматривать выхода для эвакуации через два соседних помещения не допускается). При этом в число эвакуационных выходов не допускается учитывать ворота, предназначенные для въезда железнодорожного транспорта. Учитывают только специальные калитки, расположенные рядом с этими воротами. Мастерские ревизии подшипников относят к категории Б и классу зоны В-1а. Постоянное наличие в мастерской ЛВЖ и горючих жидкостей предъявляет повышенные требования по обеспечению пожарной безопасности. В помещении мастерской допускается наличие не более 30 м³ керосина. При этом все резервуары с керосином должны быть оборудованы несгораемыми крышками и аварийным резервуаром для слива жидкости в случае пожара. Мастерские ревизии подшипников, а также установки для промывки подшипников в керосине площадью 500 м² и более должны оборудоваться автоматическими установками пожаротушения. При меньшей площади мастерских они должны оборудоваться автоматической пожарной сигнализацией. Пожарную опасность в прокатных и трубных цехах представляют термические печи. В качестве защитного газа в ряде случаев в них применяется водородно-азотная смесь (95% водорода и 5% азота). Помещения цехов, в которых расположены печи, работающие с использованием водорода, должны быть оборудованы автоматическими газосигнализаторами с устройством световой и звуковой сигнализации. Эти печи должны быть герметичными. Затворы колпаковых печей должны исключать возможность выхода водорода наружу и подсоса воздуха в рабочее пространство печи. Печь должна быть оборудована прибором, измеряющим расход водорода. При падении давления под муфелем или под колпаком (для вакуумно-водородных печей) должна автоматически прекращаться подача водорода и включаться продувка инертным газом. При этом должна срабатывать звуковая и световая сигнализация. Наличие большого количества масла на прокатных станах вызывает необходимость установки в непосредственной близости от станов стационарных или передвижных воздушно-пенных огнетушителей. Однако в настоящее время все большее распространение получает оборудование прокатных станов стационарными установками пожаротушения (пенными или углекислотными) с ручным и дистанционным включением. Данный вид противопожарной защиты является наиболее эффективными предпочтительным. Внутренний противопожарный водопровод в помещениях прокатных и трубных цехов следует предусматривать в соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85 "Внутренний водопроводи канализация зданий".

Пожарная безопасность нормируется ГОСТ 12.1.004-91, ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

В обжимном цехе производится обработка негорючего материала в раскаленном состоянии, процесс обработки которого сопровождается выделением тепла и в некоторых случаях появлением искр. Как топливо печи используется горючий газ. В системах смазывания циркулируют горючие жидкости.

Так как маслоподвалы имеют стойкость перекрытий к влиянию огня к 2- х часов, оборудованные тамбурами-шлюзами и имеют автоматическую систему пожаротушения, то прокатный цех относится к категории Г по пожароопасности (ОНТП-24-86).

Основные причины возникновения пожаров:

1) загорание маслопроводов;

2) авария газопроводов;

3) короткое замыкание в цепях электропитания.

Для предотвращения пожаров в маслоподвалах устанавливаем систему сигнализации и автоматического пожаротушения. Также нужно предусмотреть наличие огнетушителей в местах наибольшей вероятности возникновения пожаров. Возле электрооборудования должны находиться порошковые огнетушители, возле маслопроводов и в других местах располагаем 24 штуки пенных огнетушителей, 12 штук углекислотных и порошковых огнетушителей.

Для локализации пожара предусматриваем тамбур-шлюз с огнестойкостью двери не менее 0,6 часов.

В случае образования газовой взрывоопасной смеси при аварии газопроводов, система контроля с газоанализаторами прекращает подачу газа в газопровод.



ВЫВОДЫ

В дипломном проекте была проведена реконструкция печного толкателя в условиях стана 350.

В соответствии с исходными данными был проведен расчёт энергосиловых параметров привода. В результате расчета был выбраны двигатели МТН 613-19. Так же были выполнены расчёты на прочность основных элементов устройства: зубчатой муфты, шпоночных соединений, вала, подшипников валов рычагов. Для валов рычагов выбраны подшипники: №3003168 по ГОСТ 5721-75.

В организационной части проекта были рассмотрены вопросы: сборки резьбовых соединений, смазывания и монтажа печного толкателя. Рассчитана пластичная и жидкая системы смазки и выбраны питатели: для подшипников вала выбраны дозирующие питатели. Применяется пластичная смазка УНИОЛ 2М/2 По расходу смазки выбрана ручная централизованная система пластичной смазки. Составлен линейный график реконструкции, на основании которого рассчитана смета. Монтаж выполняется бригадой из 6-х человек и длится 25 часов. Стоимость монтажа составляет 3121,81 грн.

В результате предлагаемой в дипломном проекте реконструкции печного толкателя повышается ремонтопригодность, повышается общее КПД машины, разработана система для улучшенной подачи пластичной смазки к узлам трения.



ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Паршин В.С., Спиридонов В.А., Мухоморов В.Л. Толкатели заготовок для металлургических печей: Методические указания к курсовому проекту. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - 39 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: в 3-х т. Т.1. - 9-е изд., перераб. и доп./ под ред. И.Н.Жестковой. - М.: Машиностроение, 2006. - 936 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: в 3-х т. Т.2. - 9-е изд., перераб. и доп./ под ред. И.Н.Жестковой. - М.: Машиностроение, 2006. - 960с.

4. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: в 3-х т. Т.3. - 9-е изд., перераб. и доп./ под ред. И.Н.Жестковой. - М.: Машиностроение, 2006. - 936 с.

5. Королёв А.А. Механическое оборудование прокатных и трубних цехов: Учебник для вузов.- 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1987. - 480 с.

6. Егодуров Г.С., Бохоева Л.А., Зангеев Б.И. Руководство к решению задач по механике материалов и конструкций: Учебное пособие./ под редакцией д.т.н., профессора Р.К.Вафина. - Улан-Удэ: Из-во ВСГТУ, 2005. - 299с.

7. Расчёт на устойчивость сжатых стержней: Методические указания к выполнению контрольных заданий по курсу "Сопротивление материалов" / В.В.Чупин, Д.Е.Черногубов. Екатеринбург: ГОУ УГТУ-УПИ, 2001. - 31с.

8. ГОСТ 3071-88. Канаты стальные. Сортамент. - Введ.01.07.90. - М.: ИПК Изд-во стандартов.

9. Седуш В.Я. Надежность, ремонт и монтаж металлургических машин. Издательское объединение "Вища школа", 1976. - 228 с.

10. Каталог продукции ПАО "НЗСФО" [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.nzsfo.com.ua/images/pdf/Catalog_produkchii.pdf , свободный.

11. ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. - Введ.01.01.76. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам.

12. ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. ШУМ. Общие требования безопасности. - Введ.01.07.84. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам.

13. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - Введ.01.01.89. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам.

14. ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. - Введ.01.07.91. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам.

15. ГОСТ 12.4.011-89. ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классфификация. - Введ.01.07.91. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам.

16. ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. - Введ.01.01.92. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам.

17. ГОСТ 12.2.062-81. ССБТ. Оборудование производственное. Ограждения защитные. - Введ.01.07.82. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам.

18. ГОСТ 12.1.019-79. ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. - Введ.01.07.80. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам.

19. Методическое пособие для выполнения расчетов по охране труда в дипломных проектах. / М.В. Осин, В.И. Миндрин, А.Б. Елькин и др. - Н.Новгород: НГТУ, 2001 - 62 с.

20. ВНиР В6-10 Монтаж технологического оборудования промышленных предприятий. Прокатные станы. - М.: Прейскурантиздат, 1987 - 21 с.

21. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. - Введ.01.01.96.

22. ОНТП-24-86. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. - Введ.01.01.87.

Размещено на Allbest.ru