Технологический процесс получения заготовки непрерывным литьем

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Реферат

Цель курсового проекта: расчет основных узлов и их выбор, описание технологического процесса получения заготовки непрерывным литьем, изучить конструктивные особенности и способ работы, произвести расчет наиболее нагруженного узла.

Технология непрерывной разливки стали, машина непрерывной разливки стали, тянуще-правильная машина, устройства, принцип действия и техническая характеристика ТПМ, монтаж ТПМ, расчетная часть, кинематический расчет, определение мощности привода и выбор электродвигателя, выбор и проверочный расчет стандартных узлов привода, расчет подшипников на долговечность, КНИР, анализ проблемных мест конструкции ТПМ, пути решения недостатков проблемных мест ТПМ.



Техническое задание

Технические характеристики сталелитейного завода

Плавильный цех 4 электродуговых печи, 90 МВА; производство стали узкого применения 2 VAD 2 печь-ковша; масса плавки номин. 160 т.; продолжительность плавки от выпуска до выпуска ? 47 (43,1-54,8) мин; планируемое производство стали 1ґ000ґ000 т/год; марка стали C < 0.35 %, C = 0.35 - 0.55 %, C > 0.55 %, шарикоподшипниковая сталь.

Основные технические характеристики МНЛЗ

Тип машины CONCAST CONVEX® 17-10.25 CCS; конструкция машины кроволинейная (радиальная), предназначена для тяжелого режима работы; радиус машины 10,25 м / 18 м; правильное устройство CCS-CONCAST Continuous Straightening = правильное устройство МНЛЗ фирмы CONCAST; количество машин 1; количество ручьев 6; расстояние между ручьями 1200 мм; уровень линии транспортировки +2.93 мм (над уровнем пола цеха); проектные пределы сечения <заготовки> 150 x 150 мм2 (15 % продукции/год), 170 x 170 мм2 (85 % продукции/год); оборудовано для разливки 150 кв.мм и 170 кв.мм; длина заготовки минимально допустимая: 4м, максимальная 12 м.; расстояние от мениска кристаллизатора до точки касания ~ 16.77 м; максимальная металлургическая длина (от мениска кристаллизатора до начала резки) ~ 31.4 мм;

Скорость разливки:

Марка стали	170 x 170 мм	150 x 150 мм
A (C < 0.35 %)	2.8 м/мин	3.4 м/мин
B (C = 0.35 - 0.55 %)	2.5 м/мин	3.2 м/мин
C (C > 0.55 %)	2.2 м/мин	3.0 м/мин
D (шарикоподшипниковая сталь)	2.2 м/мин	-



Введение

Непрерывный способ разливки стали на МНЛЗ имеет существенные преимущества по сравнению с разливкой в изложницы с последующей прокаткой слитков на обжимных станах, что обуславливает его перспективность и рост объемов использования. Стремление эксплуатировать МНЛЗ с максимальной производительностью и высоким качеством непрерывно литых заготовок требует повышенного внимания к надежности и долговечности всего оборудования и, в особенности, сменного оборудования. Мировой опыт эксплуатации МНЛЗ показал, что их производительность и эффективность во многом связаны с количеством ремонтов, обусловленных стойкостью роликов. За рубежом достигнута фактическая стойкость роликов, исчисляемая 3000000 тонн литых заготовок, а в отечественной металлургии - 500000 тонн. Такое различие объясняется более высоким уровнем технологии изготовления и восстановления изношенных роликов за рубежом за счет рационального подхода к выбору соответствующих материалов, конструкций роликов, систем охлаждения и технологий изготовления роликов МНЛЗ. Повышение стойкости роликов отечественных МНЛЗ во многом сдерживается из-за несовершенства применяемых на МНЛЗ технических разработок и математического описания закономерностей, в соответствии с которыми осуществляется регламентирование и целенаправленное воздействие на стойкость роликов. Высокая фактическая стойкость роликов зарубежных МНЛЗ свидетельствует об имеющихся резервах в повышении их стойкости на стадиях изготовления и восстановления, а также в процессе эксплуатации. В связи с изложенным выявление резервов в повышении стойкости роликов МНЛЗ и разработка научно обоснованных путей их реализации является актуальной научно-технической задачей, имеющей существенное значение для экономики страны, что особенно важно для рыночных условий.



Технология непрерывной разливки стали

Непрерывная разливка стали из агрегатов большой емкости может осуществляться лишь на высокопроизводительных МНЛЗ. Если продолжительность разливки из конвертера садкой 300-350 т не должна превышать 60-70 мин, то скорость разливки на двух ручьевой МНЛЗ должна составлять 150-170 т/ч на каждый ручей.

Повышение производительности установки может быть достигнуто в результате увеличения числа ручьев, поперечного сечения или скорости вытягивания слитка. При увеличении числа ручьев усложняются конструкция и обслуживание установки, возрастают капитальные затраты на ее сооружение. Увеличение поперечного сечения слитка связано с повышением затрат при последующей прокатке и опасностью возникновения дефектов, присущих крупному слитку. Кроме того, повышение производительности достигается лишь в том случае, если не происходит снижения линейной скорости вытягивания слитка. Повышение скорости разливки может привести к возникновению ряда дефектов слитка или даже к аварии в случае прорыва жидкого металла при недостаточной толщине твердой оболочки слитка.

С целью дегазации перспективно применение вакуумной обработки стали в процессе ее разливки. Для уменьшения опасности вторичного окисления стали при разливке на МНЛЗ необходимо предусмотреть защиту струи на участке сталеразливочный ковш - промежуточный ковш - кристаллизатор, а также зеркала металла в промежуточном ковше и кристаллизаторе. Для этого используют защиту струи нейтральным газом или сгорающими газовыми смесями, разливку «под уровень» из промежуточного ковша с помощью удлиненного графитошамотного или кварцевого стакана, защиту зеркала металла в кристаллизаторе подачей смазки или различными смесями - экзотермическими шлаками, вермикулитом, смесями на базе графита и т. д. Наибольшее распространение получила разливка через удлиненный стакан в сочетании с защитой металла в кристаллизаторе теплоизолирующими смесями. Примерный состав смеси, %: С 30; SiО2 22; СаО 13; А12О3 13; FeO 1,7; Na2О 9,0; F 9,3; МnО 1,0.

Для того чтобы обеспечить высокое качество слитка, разливка стали должна производиться при оптимальных технологических параметрах. Важнейшие из них: скорость вытягивания, интенсивность охлаждения, температура, а для кипящей стали и окисленность металла и др. Скорость вытягивания в зависимости от марки стали и сечения слитка колеблется от 0,5-1,5 м/мин для слитков крупных сечений (шириной 150-300 мм) до 4- 8 м/мин для слитков мелкого профиля.

Рисунок 1 - Номограмма для определения глубины жидкой лунки Lж в зависимости от скорости вытягивания V и толщины заготовки в (1, 3,5 - для слитков, имеющих отношение ширины к толщине, равное соответственно 1, 3, 5)

При повышении скорости вытягивания слитка увеличивается производительность МНЛЗ, но требуется более жесткое охлаждение слитка в зоне вторичного охлаждения. Это, в свою очередь, способствует развитию термических напряжений и возникновению трещин. В слитках крупного сечения даже при интенсивном вторичном охлаждении не удается значительно ускорить затвердевание, так как параллельно с ростом корочки растет и ее тепловое сопротивление. Для того чтобы обеспечить полное затвердевание слитка до момента его порезки или разгибания в радиальных МНЛЗ, приходится снижать скорость вытягивания.

Взаимосвязь скорости вытягивания, размеров слитка и глубины жидкой лунки графически представлена на рисунке 1.

Некоторое ускорение затвердевания слитка может быть получено и в результате снижения перегрева жидкой стали. Величина перегрева должна быть постоянной по ходу разливки и составлять для стали, заливаемой в кристаллизатор, 10-15 °С. Уменьшение перегрева стали благоприятно влияет на строение слитка: улучшается макроструктура, снижается развитие ликвации и осевой пористости. Вместе с тем исходная температура стали - температура выпуска при разливке на МНЛЗ - должна быть несколько выше, чем при разливке на слитки. Это связано с более продолжительным циклом разливки и применением промежуточного ковша. Важнейшим условием получения качественного слитка является равномерность нарастания твердой корочки. Это обеспечивается организацией равномерного подвода металла и его охлаждения в кристаллизаторе и зоне вторичного охлаждения, строгим соблюдением соосности отдельных узлов МНЛЗ и постоянством режима вытягивания слитка.

Непрерывная разливка стали обеспечивает повышение выхода годного и улучшение качества слитка. Однако для непрерывного слитка характерен ряд специфических дефектов. Среди них наиболее часто встречаются: осевая пористость и ликвация, искажение профиля (ромбичность и раздутие заготовки), поверхностные и внутренние трещины и связанные с ними ликвационные полоски. У непрерывного слитка отсутствует конусность, фронт затвердевания по высоте перемещается почти параллельно граням. В этих условиях, особенно при развитой зоне транскристаллизации, образуются отдельные мосты и изолированные объемы жидкого металла. Несмотря на большую величину ферростатического давления столба жидкого металла, подпитка этих объемов не обеспечивается, и в осевой части слитка образуются поры и рыхлость. Образование усадочных дефектов сопровождается развитием зональной осевой ликвации.

Искажение геометрических размеров и формы сечения слитка происходит прежде всего вследствие неравномерности охлаждения и образования разно утолщённости в слитке. При этом возникают неравномерные термические напряжения, приводящие к появлению тупых и острых углов, локальному отходу от стенок кристаллизатора и еще большей неравномерности тепловых потоков. В результате разность диагоналей слитка может достигать 10-20 мм. Для плоских слитков с большим отношением ширины к толщине характерно нарушение геометрии в результате раздутия слитка под действием высокого ферро статического напора столба металла. Как ромбичность, так и раздутие приводят обычно к образованию внутренних трещин в слитке. Основные меры по устранению этих дефектов заключаются в усовершенствовании конструкции и настройке МНЛЗ, а также в согласовании скорости вытягивания слитка и режима его охлаждения.

На различных этапах формирования слитка в его корочке возникают напряжения, вызванные вытягиванием или разгибанием слитка . ферростатическим напором жидкого металла охлаждением и усадкой слитка , фазовыми превращениями в стали при переходе через критические точки . Частично эти напряжения снижаются за счет способности металла к пластической деформации. По мере использования запаса пластичности и роста растягивающих напряжений может наступить хрупкое разрушение и образование трещины, если суммарное напряжение превосходит прочность металла:



Образовавшиеся разрывы могут частично или полностью залечиваются жидким металлом. В противном случае в твердом металле остаются трещины. В непрерывном слитке встречаются трещины как поверхностные (поперечные, продольные, сетчатые), так и внутренние (угловые, поперечные к граням, осевые). Причины и механизм их образования весьма разнообразны. Склонность к образованию трещин возрастает при разливке стали с повышенным интервалом кристаллизации при содержании углерода 0,16-0,28 %, газонасыщенностью и содержанием серы, температурой стали и скоростью разливки, при жестком охлаждении слитка, при его зависании в кристаллизаторе, при искажении геометрии слитка, его резкой деформации при разгибе и вследствие других причин. Образование внутренних трещин обычно сопровождается обогащением их ликватами и, наоборот, в местах развития зональной ликвации наиболее вероятно нарушение сплошности металла. При определенной степени деформации внутренние трещины могут завариваться при прокатке. Наружные неглубокие трещины могут быть удалены зачисткой.

Машина непрерывной разливки стали

Непрерывная разливка стали является наиболее прогрессивным и эффективным способом получения заготовок непосредственно на специальной установке МНЛЗ - машина непрерывного литья заготовок.

После обработки плавки на печи-ковше, стальковш поднимают разливочным краном на поворотный стенд МНЛЗ, который поворачивают на 180° в положение разливки. Затем открывается шиберный затвор и металл начинает поступать в предварительно разогретый промковш (на разливочной площадке, как правило, расположены две станции разогрева промковшей для сокращения времени на переподготовку машины между сериями плавок).



Рисунок 2 - МНЛЗ: Машины непрерывного литья заготовок

Промковш наполняется до определённого уровня, после чего, металл, через дозирующие устройства в днище промковша начинает поступать в водо-охлаждаемые кристаллизаторы. В кристаллизатор предварительно заводится затравка, которая выполняет функцию временного дна. Когда кристаллизатор заполняется металлом до заданного уровня, затравка начинает вытягивать формирующийся слиток в зону вторичного охлаждения (ЗВО).

При выходе из кристаллизатора слиток имеет тонкую наружную корочку металла и сердцевину содержащую жидкую фазу, поэтому в ЗВО происходит окончательное затвердевание слитка при помощи воды или водо-воздушной смеси, разбрызгиваемой через форсунки. Далее слиток поступает в тянуще-правильный агрегат (ТПА), после которого от слитка отделяется затравка и затем слиток разрезается на мерные длины на установке газовой резки. Затем, в зависимости от конструкции МНЛЗ, слиток поступает либо на холодильник с шагающими балками, либо сразу на прокатный стан.

Тянущая плавильная машина

сталь разливка технология редуктор

Устройства, принцип действия и техническая характеристика ТПМ

Расплав непрерывно заливается из сталеразливочного ковша через промежуточный ковш в интенсивно охлаждаемую форму - кристаллизатор. Заливка в кристаллизатор производится после введения в его нижнюю часть затравки, поперечное сечение которой равно сечению отливаемого слитка. Верхний конец затравки образует на первый момент заливки дно кристаллизатора и, кроме того, имеет вырез в форме ласточкиного хвоста. При интенсивном охлаждении и кристаллизации быстро образуется корочка слитка. Формирующийся слиток снизу сцепляется через ласточкин хвост с затравкой. Начавшаяся заливка не прерывается, при достижении металла над затравкой уровня 300-400 миллиметров включается механизм вытягивания заготовки. При разливке расплав занимает уровень 100-120 миллиметров ниже верхней кромки кристаллизатора. Непрерывное вытягивание слитка из кристаллизатора производится со скоростью 0.5-1.5 метров в минуту для крупных сечений (шириной 150-300 миллиметров) и 4-8 метров в минуту для заготовок мелкого сечения. Из кристаллизатора слиток с ещё жидкой сердцевиной поступает в зону вторичного охлаждения, состоящую из брусьев или роликов и группы мощных форсунок, подающих воду непосредственно на поверхность слитка. Брусья или холостые ролики предохраняют поверхность слитка от выпучивания корочки, особенно по широким граням, что может происходить от внутреннего давления столба жидкой стали. В результате интенсивного охлаждения быстро растёт твёрдая корочка слитка. Степень охлаждения и скорость вытягивания слитка подбирают так, чтобы жидкая сердцевина слитка затвердевала перед входом слитка в зону действия тянущих роликов. Сформировавшийся слиток разрезается газовой резкой на заготовки заданной длины. Отрезанная заготовка само укладывается в кантователь. Под действием массы заготовки кантователь опрокидывает заготовку на подъёмник, передающий на рольганг, и заготовка отправляется на контроль, удаление дефектов и далее на склад или дальнейшую переработку в прокатных цехах.

Данное устройство требуется для запуска процесса разливки, перемещения и хранения затравок, регулирования скорости горячего ручья и перемещения ручья в конце разливки. Оно состоит из следующих узлов и систем:

узел регулирования тягового усилия в правильно-вытяжном устройстве,

узел регулирования давления и подъема/опускания гидравлических качающихся рычагов,

система хранения затравок,

вспомогательный агрегат вытягивания возле машины для отрезания.

Рисунок 3 - Схема МНЛЗ № 6: 1 - Кристаллизатор; 2 - Камера охлаждения; 3 - Опорная точка слежения; 4 - Вытягивания; 5 - Жесткая затравка; 6 - Бесконтактный переключатель для слежения; 7 - Концевой выключатель; 8 - Датчик положения для измерения длины; 9 - Кантователь; 10 - Правильное устройства; 11 - Нажимной ролик перед устройством для резки

Управление этими операциями требует высокой степени согласованности программного обеспечения. Поэтому управление в обобщенном виде представлено в данной главе.

Секция вытягивания, расположенная вблизи от камеры охлаждения, используется для введения или перемещения назад неподвижно закрепленной затравки и отвода непрерывнолитого слитка. Электродвигатель верхнего вытягивающего ролика имеет встроенный стопорный тормоз, предназначенный для удержания жестко закрепленной затравки в нужном положение для повторного вытягивания ручья. Электродвигатель нижнего вытягивающего ролика оборудован встроенным генератором импульсов, используемым, в основном, для выполнения функции отслеживания. Кроме того, этот сигнал может быть также использован и для измерения скорости.

Рисунок 4 - Секция вытягивания: 1 - Тянущие валки; 2 - Правильные валки

Верхние ролики блока вытягивания и правки можно поднимать и опускать с помощью качающихся рычагов (коромысел).

При помощи гидравлической системы управления коромысла перемещаются в их верхнее или нижнее положение. Вторая пара роликов (правильные ролики) предназначены для выпрямления изогнутых слитков. Кроме того, в результате опускания этого ролика в месте перехода от затравки к горячему ручью эти две части могут быть отделены одна от другой. Это разделение осуществляется автоматически и не может быть выполнено вручную в режиме разливки из-за требования для всех этапов точного согласования по времени, необходимого для успешного выполнения операции.

Скорость вращения электродвигателей переменного тока вытягивающих роликов регулируется с помощью частотных преобразователей.

Управление системой вытягивания осуществляется со следующих рабочих мест:

из диспетчерской, с пульта управления установкой MCD,

из литейного участка, с панели управления кристаллизатором МОР,

от камеры охлаждения, с помощью подвесного кнопочного пульта управления введением затравки DBICP.

Для каждого ручья на месте смонтированы:

- для верхнего тянущего ролика:

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором, со встроенным термистором, имеющим положительный температурный коэффициент, и электромагнитным стопорным тормозом.

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором для вентилятора охлаждения упомянутого выше электродвигателя

- для нижнего тянущего ролика:

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором, со встроенным термистором, имеющим положительный температурный коэффициент.

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором для вентилятора охлаждения упомянутого выше электродвигателя



Технические характеристики ТПМ

Макс. скорость [м/мин]	6.0
Диапазон скоростей [м/мин]	0-6
Макс. частота [Гц]	90
Диапазон частот [Гц] (мин. - номин. - макс.)	10-50-90
Частота вращения электродвигателя нижнего ролика [об/мин]	190-950-1710
Диаметр ролика [об/мин]	350

Таблица 1 - Технические характеристики ТПМ

1	2
Электродвигатель с тормозом	Эл. двигатель переменного тока, тип 132 M, 6-полюсный, с тормозом номинальная мощность = 0.6 - 4.0 - 4.0 кВт, 3 x 380 В перемен. (10 - ((10-50 - 90 Гц), 190 - 950 - 1710 об/мин, T = 25 - 25 - 22 Нм Тормоз: T = 60 Нм, 220В, 50 Гц, Внешний вентилятор: 3 x 380 В, 0.164 кВт, 2690 об/мин.
Электродвигатель	Эл. двигатель переменного тока, тип 132 M, 6-полюсный, номинальная мощность = 0.6 - 4.0 - 4.0 кВт, 3 x 380 В перемен. (10 - 50 - 90 Гц), 190 - 950 - 1710 об/мин T = 25 - 25 - 22 Нм
Червячный редуктор	Тип CAVEX CFA 160, передаточное число = 21.5 : 1, Tвых = 4500 Нм, Tмакс = 6100 Нм, n1 = 121.9 об/мин, n2 = 5.7 об/мин марка масла: SYNTHESO HT 1000, объем масла: 14.5 л
Карданный вал	Tмакс = 3900 Нм, макс. угол: 35°, n = 120 об/мин
Редуктор с косозубыми коническими шестернями	Тип KS 30L-3R,передаточное число 12.307 : 1,Tвых = 320 Нм, Tмакс = 440 Нм, n1 = 50 - 1500 об/мин, n2 = 4 - 121.9 об/мин, марка масла: SYNTHESO HT 1000, объем масла: 0.8 л
Муфта	N-EUPEX B 95, отверстие Ш 20-H7 / 38-H7, Tном: 100 Нм
Муфта	L 075, отверстие Ш 10-H7 / 20-H7, Tном: 12 Нм
Цилиндр	Тип CETOP, Ш 100 / 70 x 526 мм ход Тип CETOP, Ш 100 / 70 x 295 мм ход
Датчик положения	Пошаговый 845 H - SJDB24CMY1C, разрешение: 500 имп. / об.
Поворотный патрубок	DUOFLOW Type II, ѕ” BSP, No.2100-048-177



Система подачи смазки ТПМ

Карта смазки ТПМ

Схема смазки ТПМ предоставлена в приложении А.

Таблица 2 - Карта смазки ТПМ

Позиция №	Наименование узла	Количество точек смазывания	Способ смазывания	Материал	Периодичность	Оъём, г/мин, л.
1-4	Подшипники скольжения (втулка бронзовая)	12 т. 1 ручье	Ручной	УНИОЛ-2М	1 раз в месяц	29,7 г/мин в 1 точку
5	Редуктор CAVEX-160	2 т. 1 ручье	Ручной	НТ-1000(синтетика)	1 раз в месяц	18 л.
6-9	Подшипники №3520 (двухрядные роликовые)	10 т. 1 ручье	Централизованная	KLUBER LH-461 (синтетика)	1 раз в 50 минут	1030,4 г/мин

Система смазки МНЛЗ № 6

Таблица 3 - система смазки МНЛЗ № 6

Наименование	Кол-во пунктов смазки	Тип смазки DIN 51502 NLGI K2K	Частота смазки
			Ежедневно	В неделю	В месяц	квартально	Ежегодно
1	2	3	4	5	6	7	8
Нижние ролики	96	Shell ALVANIA EP(LF)2	х
Устройство поворота кокиля	2	Shell ALVANIA EP(LF)2					х
Устройство поворота кокиля и испытания давлением	2	Shell ALVANIA EP(LF)2					х
Система качания кристаллизатора	12	Shell ALVANIA EP(LF)2					х
Направляющие ролики	108	Shell ALVANIA EP(LF)2		х
Приводное правильное устройство	96	Shell ALVANIA EP(LF)2			х
Вспомогательное приводное устройство	24	Shell ALVANIA EP(LF)2			х
Вспомогательное приводное устройство	24	Shell ALVANIA EP(LF)2				х
Жёсткая затравка	12	Shell ALVANIA EP(LF)2			х
Узел установки жёсткой затравки	136	Shell ALVANIA EP(LF)2			х
Машина для газовой резки	66	Shell ALVANIA EP(LF)2			х
Устройство для снятия грата	36	Shell ALVANIA EP(LF)2			х
Устройство для снятия грата	48	Klьber Wolfracoat C		х
Отводящий рольганг	54	Shell ALVANIA EP(LF)2					х
Отводящий рольганг	48	Shell ALVANIA EP(LF)3		х

ПРИМЕЧАНИЕ:

1.Осмотр оборудования производить во время подготовки машины к разливе согласно регламента.

2.Ежесменно производить проверку, при необходимости обтяжку, болтовых соединений на закрепленном за бригадой оборудовании.

3.Смазку оборудования производить согласно карте смазки.

Расчет системы смазывания редуктор Cavex-160

Рисунок 5 - Редуктор Cavex - 160: 1 - Червяк; 2 - Червячное колесо; 3 - Подшипник радиально-упорный; 4 - Ведущий вал редуктора; 5 - Вентилятор

Опорами валов червяка и колеса служат подшипники качения. В червячном зацеплении возникают как радиальные, так и осевые усилия, поэтому в опорных узлах используют радиально-упорные подшипники. Способ установки подшипников зависит от длины вала и температурных режимов. Для валов, у которых расстояние между опорами небольшое (до 300 мм), работающих при небольших перепадах температуры, применяют установку подшипников - «враспор» (см. рисунок 5). При этом торцы наружных колец подшипников упираются в торцы подшипниковых крышек, а торцы внутренних колец - в буртики вала.

Рисунок 6 - Схема сил в зацепление

Условная вязкость масла для смазки зубчатых передач:

ВУ80 = q · мo / 20 (7)

где ВУ80 - условная вязкость масла при температуре 80 0С;

q - давление на единицу длины зуба, кН/м;

мo - коэффициент, зависящий от окружной скорости колес: при н < 8 м/с мo = 1,6

ВУ80 = 51 · 1,6 / 20 = 4,08

Давление на единицу длины зуба:

q = 102 · N / н · B(7)



где N - передаваемая мощность, кВТ;

н - окружная скорость, м/с;

B - длина зуба, см.

q = 102 · 4/ 5 · 1.6 = 51 кН/м.

Расчет масляной ванны картера. Количество масла заливаемого в картер при смазке червячного колеса рассчитывают:

G1 = (h1 + h2)Fr(7)

где h1 - глубина погружения зуба в масло, дм;

h2 - зазор между червячным колесом и дном картера, дм;

Fr - площадь основания картера, дм.

G1 = (0.35 + 1.1) · 9.9 = 14.3 л.

Способ смазки червячного зацепления - окунание червячного колеса в масляную ванну картера редуктора. Масляная ванна должна иметь достаточную ёмкость во избежание быстрого старения масла и перемещения продуктов износа и осадков в зацепление и опоры валов (14,3 л.). При нижнем расположении червяка уровень масла обычно назначают из условия полного погружения витков червяка. Смазочным материалом для червячного редуктора Cavex CFA 160 служит НТ-1000(синтетика). Подшипники для червячного колеса (№7311А) и для червяка (№121).

Для устранения утечек масла и попадания внутрь редуктора пыли и грязи в сквозных крышках опор редуктора устанавливают уплотнения. Наиболее часто применяют уплотнения манжетного типа.



Расчет количество смазочного материала для подшипников опор роликов

Q = 0.001 · B · (D2 ­ d2),(7)

где В - ширина подшипника, мм;

D - наружный диаметр подшипников, мм;

d - внутрений диаметр подшипников, мм.

Q = 0.001 · 46 · (1802 -1002) = 1030,4 (г)

Подшипник для опор роликов (№ 3520),фиксирующая положение вращающейся или качающейся части механизма по отношению к другим его частям. Способ смазывания опор роликов - централизованная KLUBER LH - 461 (синтетика) 1 раз по 1030,4 (г/мин)

Расчет выбора смазочного материала для подшипника скольжения (бронзовая втулка):

? = 100/ 338 d0.4 · n = 100/338·500.4 ·50 = 0.0012 (кгс·с/м2)(7)

Определяем температуру смазочного слоя в подшипнике:

T = t + v d3n3?/ 9600a2 = 80 + v503·503·0.0012/9600·3.72 = 91 оC (7)

Расчет количества смазочного материала подаваемого в подшипник скольжения:

Q = d2 / 70000? = 502/70000·0.0012 = 29.7 (г/мин)(7)



Из расчетов следует, что для подшипника скольжения применяется способ смазывания - ручной, выбор пластичной смазки для подшипника скольжения выбирают в зависимости от условий окружающей среды - сухая, рабочей температуры подшипника 91 оC, материал смазочный консталин синтетический 1-13, который идентичный по характеристикам УНИОЛ - 2М, что применяется сейчас на ОЭМК, количества смазочного материала подаваемое в подшипники скольжения 29,7 г/мин.

Организация технологического обслуживания и ремонта

Система планово-предупредительных ремонтов

Главная задача службы состоит в том, чтобы обеспечить эффективную, безаварийную работу оборудования при минимальных затратах трудовых и материальных ресурсов.

Одним из важнейших условий решения этой задачи является применение системы технического обслуживания и ремонта, суть которой состоит в четком чередовании и регламентации периодов ритмичной работы оборудования в соответствии с установленным режимом профилактических мероприятий с целью предупреждения преждевременного его износа, включая плановые ремонты и межремонтное техническое обслуживание.

Согласно этой системе оборудование в процессе эксплуатации подвергается техническому обслуживанию и плановым ремонтам, направленным на восстановление его работоспособности, частично утраченной в период работы.

Описание типов ремонтов и их содержание для ТПМ

Содержание оборудования в работоспособном состоянии обеспечивается его техническим обслуживанием и плановым ремонтами.

На предприятиях черной металлургии предусмотрены плановые ремонты двух видов: текущие и капитальные.

Текущий ремонт выполняется для обеспечения или восстановления работоспособности оборудования и состоит в замене или восстановлении быстро изнашивающихся деталей или узлов, выверке отдельных узлов, элементов металлоконструкции, трубопроводов, смене масла в емкостных системах смазки, проверке креплений и замене вышедших из строя крепежных деталей.

Капитальный ремонт выполняется для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые. В состав работ по капитальному ремонту входят также работы по модернизации оборудования и внедрению новой техники, выполняемые по заранее разработанным и утвержденным проектам.

Периодичность остановок оборудования на текущие и капитальные ремонты определяется сроком службы деталей и техническим состоянием узлов и механизмов агрегата, продолжительность остановок - временем, необходимым для выполнения наиболее трудоемкой (из запланированной на данный ремонт) работы [4]. Периодичность ремонтов установлена исходя из трехсменной работы оборудования при непрерывном графике. Так как механизм подъёма и поворота свода связан с технологическим процессом плавки стали, то структура ремонтного цикла механизма аналогична структуре ремонтного цикла печи.

Планирование процесса капитального ремонтного цикла ТПМ производится на основании «Положения о техническом обслуживании и ремонте механического оборудования предприятий горной металлургии».

Капитальным ремонтом называют комплекс мероприятий, выполняемых с целью восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса оборудования с заменой или восстановлением его изношенных частей.

Капитальный ремонт производится бригадами ремонтно-механических цехов.

Планово предупредительный ремонт 1:

Ревизия приводов

Ревизия, замена поворотных пропусков подвода воды

Устранения замечаний выявленных в ходе ремонта

Ремонт крепления редукторов

Контроль уровня масла в редукторах

Планово предупредительный ремонт 2:

Демонтаж плитных настилов

Очистка тпм от пыли, грязи, окалины

Демонтаж настилов над рамами тпм, демонтаж тпм

Ревизия приводов, замена роликов

Замена карданных валов

Геодезические съемки ТПМ ручьи 1-6

Планирование ремонтов оборудования комбината производится на основании годового графика плановых ремонтов основного технологического оборудования, утвержденного генеральным директором комбината и графиков ремонтов оборудования цехов и производств, утвержденных главным инженером комбината, главными специалистами комбината.

Начальники и механики цехов до 1 сентября каждого года представляют в УГМ (отдел ремонтов) проекты годовых графиков объектов.

Годовой график плановых ремонтов основного технологического оборудования составляет УГМ до 1 октября года. Годовой график согласовывается с начальниками цехов, главным механиком, главным энергетиком, директором по производству, главным инженером комбината и утверждается Генеральным директором комбината.

Начальники цехов и их механики до 1 ноября года, представляют в УГМ годовые графики плановых ремонтов механического оборудования, не учитываемого в плане производства, в двух экземплярах. Механики цехов на основании годовых графиков планов ремонтов составляют месячные графики плановых ремонтов и представляют их на согласование в УГМ до 10 числа месяца.

УГМ утверждает до 20 числа месяца. Оригиналы графиков остаются в УГМ. Цеховые службы совместно с УГМ за три месяца до остановки агрегата на капитальный ремонт составляют графики подготовительных работ.

УГМ еженедельно проводит совещание с механиками цехов по вопросу расстановки ремонтного персонала по цехам, анализирует степень загрузки, уровень обеспеченности запчастями и вносит необходимые корректировки с целью обеспечения максимального использования ремонтного персонала.

Таблица 4 - Периодичность, продолжительность и трудоемкость ремонтов тянуще правильной машины

Текущий ремонт	Капитальный ремонт	Структура ремонтного цикла	Категория ремонтной сложность, Крс	Трудоемкость одного ремонта, чел-ч	Трудоемкость за год эксплуатации, чел-ч
Т1	Т2	Периодичность (числитель)			Текущего	Капитального	Текущих ремонтов	Общая в год провед. капремонта
Периодичность (числитель) сутки, годы
Продолжительность (знаменатель) часы			Т1	Т2
30 | 24	90 | 48	2 | 168	6 Т1+2Т2+К	55	83	75	375	764	2864

Используя таблицу 1, составим структурный график межремонтного цикла (Рисунок 1), который наглядно показывает содержание ремонтного цикла.



Рисунок 7 - Структурный график межремонтного цикла

График капитального ремонта

Оперативный график проведения капитальных ремонтов составляется на основании дефектной ведомости, предшествующих ремонтов. Для МНЛЗ № 6 оперативный график проведения капитального ремонта представлен в приложении В.

В настоящее время на МНЛЗ №6 имеется предельно допустимый износ узлов радиальной части, приводного правильного устройства, вспомогательного вытяжного устройства, промежуточного рольганга, отводящего рольганга, поперечного шлеппера, поворотного холодильника. Кроме этого имеется сквозная коррозия несущих металлоконструкций в бункере вторичного охлаждения.

Предельно допустимый износ механического оборудования имеется по причине длительной и интенсивной эксплуатации в агрессивных средах (высокая температура, вода).

На основании инструкции по эксплуатации фирмы изготовителя еженедельно запланированное время технического обслуживания МНЛЗ №6 должно составлять 2 смены в неделю 12 часов в смену.

В это время должны производиться работы по смазке оборудования (около 1200 точек ручной смазки), проверка и при необходимости заливка масла в приводные редуктора, необходимые регулировочные работы и устранение незначительных неисправностей.

В настоящее время при интенсивности разливки стали (максимальное количество плавок в сутки составляет 23 плавки) время на техническое обслуживание отсутствует. Кроме того сокращено время ремонта МНЛЗ (план - 72 часа, факт - 30-40 часов).

Для обеспечения безаварийной работы МНЛЗ №6 необходимо выполнение следующих мероприятий:

Замена изношенных механизмов;

Необходимое время на техническое обслуживание и ремонт;

Обеспечение необходимым количеством ремонтного персонала ЦРМО на ремонтах круглосуточно;

Модернизация оборудования (уменьшение количества точек ручной смазки);

Возможность разливки стали по горячей линии МНЛЗ. Это даст возможность проводить ремонтные работы и техническое обслуживание на холодной линии и поворотном холодильнике.

Годовой график плановых ремонтов основного технологического оборудования

Система планово-предупредительных ремонтов обеспечивает проведение ремонтов по заранее намеченному годовому графику. Годовой график плановых ремонтов составляется управлением главного механика предприятия на проведение в планируемом году текущих и капитальных ремонтов оборудования основных цехов по каждому цеху. В графике предусматриваются записи плановых сроков и продолжительность остановок оборудования на ремонт.

График согласовывается с начальниками цехов, главным механиком, главным энергетиком, директором по производству, главным инженером предприятия утверждается руководителем предприятия. Утвержденный график должен быть доведен до цехов не позднее, чем за месяц до начала планируемого года.

Отметки в графике о фактическом выполнении ремонтов производятся по их окончании.

Утвержденный годовой график плановых ремонтов основного технологического оборудования, является документом, регламентирующим годовое планирование производства на предприятии.

Таблица 5 - Годовой график ремонтов оборудования МНЛЗ № 6

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентя

Октя

Ноябрь

Дека брь

мнлз1

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-2/144

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

мнлз2

р-2/144

р-1/56

р-1/56

р-1/56

р-1/56

р-1/56

р3/360

р-1/56

р-1/56

р-1/56

р-1/56

мнлз3

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р3/360

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-2/144

мнлз4

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р2/144

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-1/48

р-2/144

р3/360

р-1/48

мнлз6

р3/360

Описание технических решений МНЛЗ № 6

При эксплуатации устройства ТПМ на машине непрерывного литья заготовок № 6 были выявлены проблемы и произведены изменения такие как:

Произведена замена роликов приводного правильного устройства (ППУ) в количестве 42 штук по причине износа.

Произведена замена материала роликов 17Г2С на 20Х13 для увеличения срока службы.

Произведена конструкция водоохлаждаемых экранов для ППУ для увеличения срока службы.

Изменена схема крепления приводных редукторов учитывающая линейное расширения м/к.

Изменена конструкция подвода отвода воды на охлаждения роликов.

Изменена конструкция расширительных бачков на редукторах для улучшения условий труда.

На соединительных тягах притяжных роликов установлены подшипники скольжения вместо подшипников ШС 40.



Заключение

В курсовой работе по надежности была рассмотрена машина непрерывного литья заготовки № 6 (6-ти ручьевая), было мною изучено конструкция и принцип работы механизма тянущее правильной машины, его технология монтажа и ремонта, а также с технологическим оборудованием, применяемым в ЭСПЦ ОАО «ОЭМК». Был осуществлён расчёт системы смазывания редуктора Cavex - 160, где для опоров валов червяка служат подшипники шариковые радиальные однорядные (№ 121), а для червячного колеса служат подшипники роликовые конические однорядные (№ 7311 А), способ смазки червяного зацепления - окунанием червячного колеса в масляную ванну картера редуктора, смазочным материалом для червячного редуктора Cavex - 160 служит НТ - 1000 (синтетика), емкость ванны картера 14,3 л. Был сделан расчёт выбора смазочного материала для подшипника опор роликов, для подшипника двухрядного роликового (№3520), расчёт количества смазочного материала, способ смазывания опор роликов - централизованная KLUBER LH - 461 (синтетика) 1 раз по 1030,4 (г/мин). Для подшипника скольжения (втулка бронзовая), способ смазывания - ручной, материал смазочный УНИОЛ - 2М, 1 раз в 29,7 г/мин. Были рассмотрены график капитального ремонта, годовой график плановых ремонтов основного технологического оборудования, описание технических решений, описание типов ремонта и их содержание для ТПМ, система планово-принудительных ремонтов.



Список использованной литературы

1. Проект сталеплавильного цеха ОЭМК. Технологические решения. М.: Гипромез, 1986.- 235с.

2. Н.Д. Лукашкин, Л.С. Кохан, А.М. Якушев. Конструкция и расчет машин и агрегатов металлургических заводов: учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. - 456 с.

3. Э.В. Ловчинский, В.С. Вагин. Машины и механизмы сталеплавильного производства. - М.: «Металлургия», 1982.- 271 с.

4. Руководство по эксплуатации МНЛЗ: ОЭМК ЭСПЦ. 2002-76 с.

5. Положение о техническом обслуживании и ремонтах (ТОиР) механического оборудования предприятий системы Минчермета СССР. М.: Минчермет СССР, 1983.- 390 с.

6. Положение о ремонте оборудования комбината. Старый Оскол. 1994.- 36 с.

7. Справочник по применению и нормам расхода смазочных материалов. Изд. 4-е, пер. и доп. Под ред. Е.А. Эминова. Книга 1. М., « Химия», 1977.-100 с.

8. Расчет металлургических машин и механизмов / В.М. Гребенюк, Ф.К. Иванченко, В.И. Ширяева. - Выща шк. Головное изд-во,1988.-488 с.

Размещено на Allbest.ru