Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Сентября 2013 в 13:53, дипломная работа
Особенностями металлургических машин являются: высокие нагрузки и тяжёлые режимы, агрессивная окружающая среда, безотказность работы, легкодоступный и нетрудоемкий ремонт. Неожиданная (неплановая) остановка машины в непрерывном металлургическом процессе вызывает значительные потери из-за недополученной продукции, затрат на ремонт.
Металлургические машины и особенно их приводы требуют специального внимания на стадиях проектирования, изготовления, испытания и эксплуатации. Прокатные станы, МНЛЗ, конвертеры являются уникальными как по заложенным в них техническим решениям, так и по исполнению.
Прокатный стан, установленный сразу за МНЛЗ состоит из:
- индукционного подогрева заготовки;
- черновой группы клетей (восемь чередующихся горизонтальных и вертикальных клетей);
- чистовой группы (шесть горизонтальных клетей);
- ножниц для порезки проката;
- участка охлаждения и уборки проката.
В индукторе осуществляется нагрев заготовок от температуры на выходе из МНЛЗ (около 850°С) до температуры прокатки на входе в стан (1200°С).
Нагрев выполняется двумя индукторами, первый из которых постоянно включен на полную мощность, а мощность второго регулируют в зависимости от температуры заготовки на входе в индуктор, скорости ее движения, размеров заготовки и марки стали. С этой целью разработан технологический алгоритм работы индуктора. (Рис. 29)
В заключение можно показать схему современного металлургического производства:
или
Схема металлургического производства
Печь-ковш – агрегат,
на котором производится качественная
доводка жидкой стали перед подачей
ее на МНЛЗ. Представляет собой футерованный
ковш с крышкой, в которую вставлены
электроды для подогрева
1-стальковш; 2-промковш; 3-кристаллизатор; 4-зона вторичного охлаждения; 5-тянуще-правильная машина; 6- режущее устройство; 7-проходная нагревательная печь; 8- блок клетей прокатного стана; 9-моталка для сматывания рулонов
Рис.27 Принципиальная схема ЛПА
Рис. 28 Схема листового ЛПА
1 - стальковш; 2 - промковш; 3 - кристаллизатор; 4 - вертикальный участок; 5 - радиальный участок (участок загиба); 6 - режущее устройство; 7 - проходная нагревательная печь; 8 - 6-ти клетевой прокатный стан; 9 - моталка
1-сталеразливочный ковш; 2-промковш; 3-кристаллизатор; 4-зона вторичного охлаждения; 5- тянуще-правильная машина (ТПМ); 6-режущее устройство; 7-индукционный нагреватель; 8-черновая группа клетей; 9- петлеобразователь; 10- чистовая группа клетей; 11-летучие ножницы; 12- рольганг; 13-участок уборки и охлаждения проката.
Рис.29 Схема ЛПА для производства арматурного, сортового и фасонного проката
Прежде чем приступить к работе над конструкцией, непосредственному конструированию, следует определить концепцию будущей машины.
Под концепцией понимаем перечень свойств и параметров, подчиненных целям, которые должны быть заложены в разрабатываемую конструкцию.
Прежде всего машина должна обеспечить качественное и эффективное исполнения прогрессивного технологического процесса, выбранного и утвержденного для данной машины на стадии предпроектных проработок.
Выбор технологического процесса, как правило, производится по результатам научно – исследовательских и опытных работ.
Технологический процесс считают прогрессивным, если он позволяет получить новый продукт, необходимый для развития экономики страны, или известный продукт, но новым, эффективным способом, позволяющим снизить затраты энергии, материалов и человеческого труда в сравнении с действующим технологическим процессом,
Вторым важным пунктом концепции может быть максимально полезное использование оборудования, т.е. реализация технологического процесса и заданного количественного уровня производства на минимально возможном количестве оборудования.
Решая задачу, сформулированную вторым пунктом концепции, добиваются снижением затрат на производство и строительство машин, сокращения сроков изготовления оборудования, сроков строительства и монтажа.
Третий пункт определяет
параметры надежности машины. Устанавливают
продолжительность периода
В четвертом пункте определяют основные принципы управления машиной (технологическим процессом). Уровень автоматизации и уровень комфорта персонала, занятого на машине. Учитывая, что программные и технические средства систем управления являются весьма дорогостоящим продуктом, целесообразно провести приближенные экономические расчеты прежде, чем окончательно формулировать концепцию управления. Но в любом случае надо делать так, чтобы уровень комфорта персонала, был выше чем на известных (действующих) машинах выбранного технологического процесса.
Указанные четыре пункта концепции имеют подпункты, в которых уточнено формулируются свойства и параметры машины.
Разработка концепции
сопровождается изучением и анализом,
Разработка концепции является первым и , по существу, определяющим этапом конструирования машины.
Концепция критически рассматривается, корректируется и утверждается техсоветом КБ.
После утверждения концепции разрабатывают задание на создание машины.
Задание включает следующее разделы:
В этом описании необходимо указать на те тонкости, которые не являются очевидными на первый взгляд, но которые известны опытным специалистам, влияют на качество и надежность процесса и непременно должны быть учтены при разработке конструкции.
На схеме указываются предельные габариты (объёмы), куда может быть вписана машина.
Также показывается расположение грузо-подъемных механизмов (кранов) с указанием желаемых отметок подкрановых путей, ширины пролетов, предельных тяжеловесов.
Кроме того, показываются пути (дороги), по которым к машине подают заготовки и увозят готовые изделия.
расходы энергоносителей (вода, электроэнергия, газ, кислород, сжатый воздух)
размеры, показатели качества.
годовая, суточная, часовая.
Указывается годовой фонд рабочего времени.
периодичность повторяющихся операции.
расположения оборудования, вытекающие из описания технологического процесса.
складов.
давление, расход, напряжение электрического тока.
тип регулирующей аппаратуры, надёжность.
технологическим процессом.
Указывается рекомендуемая
степень автоматизации и
экологических параметров – освещённость, влажность, загрязненность воздуха, температура помещения.
до сдачи в эксплуатацию
При разработке задания
выполняются технологические
Законченное разработкой
задание проходит согласование между
заказчиком и исполнителем. На практике
задание часто готовит
Разрабатывая проект, исполнитель не может отклониться от задания и сделать хуже, но может отклониться от задания и сделать лучше. Но и в этом случае отклонение от задания должно быть согласованно с заказчиком.
(Табл.2)
В принятой практике проект разделяют на три стадии:
- эскизный проект
- технический проект
- рабочий проект
В эскизном проекте конструктор рассчитывает и определяет кинематику машины, приближенно габариты и массу. Конструкция узлов и механизмов прорабатывается не подробно, уточняются некоторые пункты задания. Эскизный проект проходит предварительное согласование с заказчиком.
Технический проект по сути является продолжением эскизного проекта, но разрабатывается подробно.
Конструируются все узлы, определяются комплектующие, выполняются технические расчёты.
Технический проект проходит
официальное рассмотрение на техсовете
и согласовывается с
На основе техпроекта
разрабатывается рабочий
Следует указать на одну очень важную особенность рабочего проекта – именно на этой стадии создания машины окончательно определяются конфигурации и размеры деталей, а эффективность творчества хорошо разогретого коллектива конструкторов достигает своей максимальной величины.
Обнаруживаются некоторые просчеты и нецелесообразности технического проекта, приходится его менять. Часто рабочий проект сильно отличается от технического, имея с ним схожесть только по внешним контурам.
Такая особенность рабочего проекта объясняется тем, что машины тяжелого (металлургического) машиностроения создаются как уникальные и часто единичные агрегаты, дорогостоящие и трудоемкие в изготовлении и строительстве. Нет практически возможности проверить конструкторские решения на опытной пилотной конструкции.
У конструктора тяжелого (металлургического) машиностроения есть только одна возможность сравнивать и искать оптимальное решение – разработка нескольких вариантов на чертеже. Эти варианты разрабатываются непрерывно на протяжении всего цикла проектирования. Но рабочий проект – это та стадия, когда надо ставить точку. Хорошо развитое воображение, умение пользоваться знаниями по математике, теоретической механике, сопромату, детали машин, специальным дисциплинам являются непременными качествами высококвалифицированного конструктора тяжелого машиностроения.
Многолетний опыт по конструированию металлургических машин позволяет утверждать, что можно сократить количество стадии проектирования, а вместе с этим и сроки проектирования.
Речь идет о том, чтобы вместо стадии «эскизный проект» и «технический проект» принять стадию «Основные технические решения (ОТР)», превратить, таким образом, проектирование из 3-х стадийного в 2-х стадийное.
В ОТР определены принципиальные решения по всем узлам и механизмам, определены технические параметры, проверены технологическими и техническими расчетами ответственные детали и узлы.
Но в отличие от техпроекта здесь нет подробных конструктивных решений всех узлов. То, что ясно как делать в рабочем проекте, в ОТР подробно не показывают.
Вместе с тем, ОТР
по объёму и глубине проработки вполне
достаточен для развертывания
Информация о работе Конструирование машин для металлургических процессов