Завалочная машина

Содержание

 

1. Общая часть        

1.1. Краткая характеристика предприятия    

1.2. Устройство мартеновского цеха ОАО «Запорожсталь» 

1.3. Устройство печного пролёта      

1.4 Напольно- завалочная машина грузоподъемностью 10 тонн 

2. Расчёт механизма вращения хобота     

2.1. Определение мощности двигателя     

2.2. Определение времени одного оборота хобота   

2.3. Определение оптимальной скорости вращения хобота  

Список  использованных источников     

Список  выполненных чертежей      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общая часть

1.1  Краткая  характеристика предприятия

 

Открытое акционерное общество Запорожский металлургический комбинат «Запорожсталь имени Серго Орджоникидзе» - одно из наиболее крупных промышленных предприятий Украины, продукция которого хорошо известна и пользуется спросом у потребителей на внутреннем рынке и во многих странах мира.

Комбинат производит высококачественный прокат (горячекатаный и холоднокатаный) толщиной 0,5-0,7мм из углеродистых, низколегированных, легированных и нержавеющих сталей.

Основными потребителями продукции  комбината являются предприятия  автомобильного, авиационного, сельскохозяйственного, транспортного машиностроения,  производители сварных труб, изделий  бытовой техники и другие.

Комбинат занимает устойчивое положение  на рынке, год за годом продвигаясь вверх в списке крупнейших производителей стали. Основные усилия специалистов «Запорожстали» направлены на освоение новых рынков и видов продукции, укрепление положительного имиджа предприятия, расширение географии поставок. Основа успеха – строгое соблюдение и постоянное совершенствование технологических процессов, высокое качество выпускаемой продукции, чёткое выполнение договорных обязательств, ориентация на потребности рынка и умелое внедрение рыночных механизмов управления.

Международное признание «Запорожстали» в деловом мире подтверждено международным призом «За лучшую торговую марку-1999».

По объёму производства стали ОАО  «Запорожсталь» входит в четвёрку наиболее крупных предприятий Украины. А по производству тонколистового, в том числе холоднокатаного проката, делит первое и второе места.

ОАО «Запорожсталь» является единственным в Украине предприятием по производству тонколистового проката из нержавеющих и легированных марок сталей, гнутых профилей, консервной жести, тонколистового проката с полимерным покрытием – металлопласта.

Комбинат обладает уникальным оборудованием  по производству крупногабаритных холоднокатаных листов из специальных сталей, а  также шлифованных и полированных полос и листов из нержавеющих  сталей.

Последние годы комбинат стабильно  наращивает объёмы производства, сокращает  энергоёмкость продукции, проводится модернизация производства, разрабатываются  и внедряются новые технологические  процессы.

В мартеновском цехе комбината работает 9 печей, ёмкостью 250-500 тонн с общей производственной мощностью 3,3 млн. тонн стали в год.

Сталь производится скрап – рудным методом на жидком чугуне. Мартеновские печи отапливаются природным газом. Для интенсификации выплавки стали  на всех печах используется кислород. Сталь продувается аргоном.

Выплавляемая сталь – малоуглеродистая и среднеуглеродистая конструкционная  и обыкновенного качества, низколегированная  – разливается в слитки массой до 20 тонн, используемые для производства листового проката.

На ОАО «Запорожсталь» особое внимание уделяется качеству выпускаемой продукции. Осуществляется контроль качества поступающего сырья, материалов и отгружаемой продукции, соблюдения установленных технологий на всех пределах производства. Свидетельством высокого качества металлургической продукции комбината является сертификат выданный, фирмой TUV Nord, на соответствие горячекатаного проката толщиной 3,0-6,0мм в листах и рулонах из стали марок Ст.2 пс и Ст.3 пс требованиям стандартов EN 10025, EN 10207, DIN 17100, Din 17172.

 

 

 

2.   Устройство  мартеновского цеха ОАО «Запорожсталь»

В состав мартеновского  цеха ОАО «Запорожсталь» с рельсовой подачей шихты входят следующие отделения: главный корпус, шихтовое отделение, миксерное отделение,

В главном корпусе, где  размещаются мартеновские печи, находятся  три отделения: шихтовый открылок, печной пролет и разливочный пролет (рисунок 1.1).

В связи с повышением емкости печей и установкой мощного  оборудования размеры здания главного корпуса увеличены: ширина печного пролета доведена до 30 м, ширина разливочного пролета до 24 м, высота подкрановых рельсов 20 м, высота рабочей площадки 7,5 м, шаг основных колонн здания доведен до 36 м. Длина холостых пролетов между печами увеличена до 36 м, что позволяет устанавливать перед печами составы с мульдами требуемой длины и исключает задержки при завалке шихты.

В мартеновскую печь загружают  жидкий чугун, металлический лом, флюсы, железную руду и легирующие добавки. Жидкий чугун в чугуновозных ковшах емкостью 60 т поступает из доменного цеха в миксерное отделение, где при помощи специальных мостовых кранов грузоподъемностью 140/32 т его заливают в миксер емкостью 1300 т.

Для бесперебойной подачи жидкого чугуна в мартеновские печи установлены два миксера в одном здании, расположенного с торца главного корпуса. Из миксерного отделения жидкий чугун также в 60-ти тонных чугуновозах подается тепловозом по горизонтальной эстакаде на рабочую площадку печного пролета. В печь жидкий чугун заливают через окна по подвесному охлаждаемому желобу при помощи заливочных кранов.

Холодную шихту —  сыпучие материалы и металлический  лом — хранят в шихтовом отделении, расположенном в  отдельном здании и оборудованном соответственно грейферными и магнитными кранами. Из шихтового отделения материалы подают к мартеновским печам в мульдах, установленных на специальных тележках (рисунок 1.2).

 

 

Рисунок 1.2 -  Мульдовая тележка

 

В мульдовой тележке (рисунок 1.2) литая рама жёсткой конструкции опирается на два ската через пружины и буксы с двухрядными роликоподшипниками; тележка оборудована автоматической сцепкой. На каждой тележке располагаются по четыре мульды ёмкостью по 1,75м. Грузоподъёмность тележек 45 тонн.

 Составы с магнитными и сыпучими материалами сначала поступают в шихтовый открылок главного корпуса,  а затем, по мере надобности, их подают к мартеновским печам раздельно по эстакадам с торцов здания или по боковым заездам на каждый из четырёх блоков печей.  Загружают шихту в печь завалочными машинами грузоподъемностью 10т. В каждом блоке работает по 2 завалочных машины.

В печном пролёте эксплуатируются  мартеновские печи с садкой 500 тонн и один двухванный сталеплавильный агрегат ДСА – 1 с садкой 250/250 тонн. Печи обслуживают заливочные краны грузоподъёмностью 140/32 т – 2шт, 125/35 т – 4шт.

В печном пролете на рабочей площадке проходят два железнодорожных пути нормальной колеи для подачи составов с мульдами и ковшей с чугуном и один для передвижения завалочных машин вдоль фронта печей. Ферросплавы подают в печной пролет в саморазгружающихся контейнерах на мульдовских  тележках и засыпают в металлические бункера.

Заправочные материалы транспортируют в переносных бункерах, приспособленных  для установки на заправочные  машины (преимущественно ленточного типа).

Из мартеновской печи готовую сталь  выпускают в разливочном пролете  по раздвоенному желобу в два сталеразливочных ковша ёмкостью 250 тонн. В пролете  проходят два сквозных железнодорожных пути: один для подачи составов с изложницами, другой для подачи шлаковых ковшей и вагонов для уборки мусора. Кроме главного въезда с торца цеха, предусмотрены три косых заезда между печами.

Сталь из сталеразливочных ковшей разливают  по изложницам, установленным на тележках грузоподъемностью 250 тонн; разливочные  краны, кроме операций по разливке стали; выполняют также вспомогательные работы. Грузоподъемность разливочных кранов рассматриваемого цеха составляет 320/85/15 тонн.

Шлак из рабочего пространства печей  выпускают через средние завалочные окна в шлаковые ковши емкостью 16,5 м³, установленные на тележках под рабочей площадкой. Заполненные ковши выдвигают канатной лебедкой с системой полиспастов в разливочный пролет, где краном устанавливают их на шлаковозы.

Состав тележек с залитыми изложницами  отправляется в цех подготовки составов, где после охлаждения стали,   направляют в отделение    раздевание слитков. Слитки отделяют от изложниц стрипперными кранами. После раздевания их направляют в здание нагревательных колодцев прокатного цеха или на склад слитков. Порожние изложницы после охлаждения подают в отделения механизированной чистки и смазки. После этого составы тележек с изложницами транспортируют во двор изложниц.  

 

I - шихтовой открылок; II - печной пролет; III - разливочный пролет; 1 - составы с мульдами; 2 - чугуновозы; 3 - заливочные краны; 4 - напольные завалочные машины; 5 - рабочая площадка; 6 - мартеновские печи; 7 - тележка для передачи шлаковых ковшей; 8 - устройство для подачи раскислителей в ковш; 9 - сталеразливочные ковши; 10 - разливочные краны; 11 - консольные краны; 12 - кран для установки прибыльных надставок; 13 - шлаковозы; 14 - составы с изложницами; 15 - разливочные площадки; 16 - шлаковые ковши; 17 - установка для сушки сталеразливочных ковшей; 18 - бункер для ферросплавов; 19 - печь для нагрева ферросплавов; 20 - ямы для ремонта сталеразливочных ковшей; 21 - печь для сушки стопоров сталеразливочных' ковшей; 22 - посты управления печами

                               Рисунок 1.1- Разрез мартеновского цеха с печами емкостью 500 тонн: 

оооо

1.3  Устройство печного  пролёта

 

В главном корпусе мартеновского  цеха мартеновские печи размещают вдоль пролета в одну линию, при этом загрузочные окна печей выходят в сторону печного пролета, а выпускные отверстия для стали — в сторону разливочного пролета. Рабочая площадка перекрывает весь печной пролет, на уровне 6—7,5 м от пола цеха.

В печном пролете располагают оборудование для подачи жидкого чугуна и холодной шихты в мартеновские печи и для  заправки их, а также вспомогательное  оборудование: лебедки для подъема  крышек загрузочных окон, перекидные устройства под рабочей площадкой, механизмы для подачи кислородных  фурм и др.

Для подъема ковшей с жидким чугуном, доставленных из миксерного отделения, и залива его в мартеновские печи служат заливочные краны. При их помощи выполняют и вспомогательные работы, переносят бункера с заправочными материалами, контейнеры с раскислителями, заправочные машины, устанавливают заливочные желоба для жидкого чугуна. Их используют также при выполнении ремонтных работ, как основного, так и вспомогательного оборудования.

Грузоподъемность заливочных кранов определяется емкостью чугуновозных ковшей и составляет 125/35 (4 штуки) и 140/32тонны(2 штуки).

Основным способом загрузки холодных шихтовых материалов в мартеновские печи большой емкости является мульдовая загрузка, осуществляемая завалочными машинами напольного типа  грузоподъёмностью 10 тонн в количестве 8 штук. Процесс загрузки шихты этими машинами состоит в следующем. Мульды с шихтой, установленные на тележках перед печами, захватывают по одной хоботом завалочной машины, поднимают и прямым движением тележки задают в печь, В печном пространстве мульду поворачивают, вследствие чего материал высыпается. Порожнюю мульду обратным движением хобота выводят из печи и устанавливают на мульдовую тележку. Затем машину немного передвигают, захватывают следующую груженую мульду, задают ее в печь и цикл повторяется.

Кроме основной операции — загрузки шихты, завалочную машину используют также  для передвижения (толкания) составов мульдовых тележек вдоль фронта печей, для разравнивания (планировки) шихты в печном пространстве, уборки шлака и скрапа возле печи, а также для ремонтных работ.

Ввиду того, что завалка шихты  процесс довольно медленный, и при этом понижается производительность печи, поэтому загрузку печи шихтой производят двумя завалочными машинами.

Рассмотрим устройство напольной завалочной машины грузоподъемностью 10 т. Общий вид машины показан на рисунке 1.4.

Захват и подъем груженой мульды, а также установку порожней мульды на тележку и ее размыкание осуществляют механизмами качания хобота и замыкания мульды. Подачу груженой мульды в печное пространство и вывод ее из печи выполняют механизмом передвижения тележки, опрокидывание и разгрузку мульды в печи — механизмом вращения хобота. Перемещается завалочная машина по рельсам вдоль фронта печей при помощи двух симметрично расположенных механизмов.

В напольно-завалочной машине, таким образом, имеется пять механизмов: на мосту установлены механизмы ее передвижения, на тележке  весьма компактно смонтированы четыре механизма:  передвижения тележки, вращения хобота, качания хобота и механизм замыкания мульды.

 

 

 

1 - хобот;  2 - механизм передвижения  машины;   3 - мост;  4 - загрузочная   тележка; 5 - кабина  машиниста;   6 - портал;  7 - токосъемник.

Рисунок 1.4 - Напольно-завалочная машина   грузоподъемностью   10  т.

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Напольно-завалочная  машина грузоподъемностью 10 тонн.

 На комбинате «Запорожсталь» в мартеновском цехе, в печном пролёте эксплуатируется 8 завалочных машин грузоподъемностью 10 тонн. Все машины давно технически устарели, но благодаря усилиям механиков мартеновского цеха, специалистам ремонтных цехов и службы главного механика завалочные машины уже работают по третьему сроку эксплуатации. За это время специалистами комбината был полностью модернизирован механизм передвижения машины с установкой четырёх трёхступенчатых редукторов хода моста вместо предыдущих двухступенчатых редукторов, что позволило улучшить производительность и сократить время на заправку мартеновской печи ломом и шихтой. Также была произведена реконструкция кабины машиниста с переносом её с подвижной тележки на портал машины, что позволило значительно улучшить условия труда оператора управления машиной и облегчить труд ремонтного персонала во время проведения капитальных, текущих ремонтов и ежесменного технического обслуживания технологическим персоналом.