Проектирование установки холодного ламинатора в линию Агрегата полимерных покрытий №1 Цеха покрытий ОАО «ММК»

Ванна выполнена из нержавеющей стали;

длина закалочной ванны – 5м;

давление в выходном патрубке насоса – 0,25 - 0,3Мпа.

Поддерживающий ролик:

диаметр – 240 - 290мм;

длина бочки – 1900мм.,хромированный.

Отжимные ролики:

диаметр – 250мм;

длина бочки – 1900мм;

количество – 2 пары.

Установка дожигания – предназначена для разрушения паров растворителей в отработанных газах. До подачи в камеру горения отработанный воздух предварительно нагревается в первичном теплообменнике. Вторичный теплообменник устанавливается после установки окисления для нагрева свежего воздуха, поступающего в цех.

Максимальная нагрузка сольвента – 600л/ч;

расчётная камерная температура – от 800 до 1000 ºС;

Концентрация компонентов в выбросах:

летучие органические вещества – не более 20мг/м3;

СО – не более 100мг/м3;

NOx – не более 100мг/м3.

Клеть S-образных роликов №4 – предназначена для транспортировки полосы от холодильника №2 до клети S-образных роликов №5, увеличения или уменьшения натяжения полосы согласно технологическим параметрам.

Два S-образных ролика:

диаметр – 600мм;

длина бочки – 1900мм, с полиуретановым покрытием.

Прижимной ролик:

диаметр – 250мм;

длина бочки – 1800мм, с полиуретановым покрытием.

Клеть S-образных роликов №5 – транспортировка полосы от клети S-образных роликов №4 до выходного накопителя, увеличение или уменьшение натяжения полосы согласно технологическим параметрам.

Два S-образных ролика:

диаметр – 600мм;

длина бочки – 1900мм, с полиуретановым покрытием.

Прижимной ролик:

диаметр – 250мм;

длина бочки – 1800мм, с полиуретановым покрытием.

Выходной накопитель полосы – предназначен для поддержания скорости движения полосы технологической секции во время операции снятия рулона, вырубки шва, замедления, ускорения выходной секции.

Длина вмещаемой полосы – 200м.

Направляющие ролики:

подвижных – 10шт;

стационарных – 10шт;

число ручьев полосы – 20.

Ролик направляющий:

диаметр – 600мм;

длина бочки – 1900мм.

Автоматически центрирующий ролик №8 - предназначен для центрирования полосы по оси линии перед выходной частью агрегата.

Уровень исправления – ±76мм;

направляющий ролик – 1шт.

Клеть S-образных роликов №6 – транспортировка полосы от обводного ролика №9 до моталки, увеличение или уменьшение натяжения полосы согласно технологическим параметрам.

Два S-образных ролика:

диаметр – 600мм;

длина бочки – 1900мм, с полиуретановым покрытием.

Прижимной ролик:

диаметр – 250мм;

длина бочки – 1800мм, с полиуретановым покрытием.

Тянущее устройство – транспортировка переднего конца полосы к ножницам для обрезки концов.

Обводной ролик с входной стороны:

диаметр – 250мм;

длина бочки – 1800мм.

Тянущий ролик с входной стороны:

диаметр – 250мм;

длина бочки – 1800мм.

Ножницы для обрезки концов – используются для вырубки сшивного шва.

Лезвие ножниц – прямоугольного сечения (4 резательные кромки);

раскрытие ножей – 100мм;

частота реза – 20мин-1, не более;

длина ножа – 1800мм;

толщина отрезаемой части – 2мм;

длина скрапных листов – 500 - 3000мм.

Система удаления обрези – проводковый стол приподнимается, обрезь падает от ножниц в емкость для скрапа.

Емкость для скрапа:

длина – 1000мм;

ширина – 1800мм;

высота штабелирования – 500мм;

грузоподъемность – 5т;

путь перемещения – 2500мм.

Направляющий проводковый стол – сборка пробных листов, транспортировка полосы через скрапное хозяйство к проводковому столу.

Опорные ролики:

диаметр – 105мм;

длина бочки – 1800мм.

Задающее направляющее устройство – транспортировка полосы к моталке и к заправочному столу.

Заправочный стол – заправка переднего конца полосы в ременный захлестыватель для намотки полосы.

Ременный захлестыватель – наматывание переднего конца полосы на барабан моталки сверху или снизу.

Моталка – служит для смотки и удержания рулонов, создает требуемое натяжение за счет электропривода. Предусмотрено автоматическое перемещение моталки с целью регулировки движения полосы соосно установке. Конструкция моталки предполагает операцию смотки сверху и снизу.

Масса рулона – не более 15т;

диаметр барабана моталки – 450мм;

ширина барабана – 1900мм;

центрирование моталки – ±75мм.

Диаметр рулона:

максимальный – 2200мм;

минимальный – 950мм.

Подъемная тележка – предназначена для приема рулонов с моталки, их взвешиванию, передачи к станции обвязки и месту складирования.

Количество тележек – 1;

грузоподъемность макс. – 30т;

скорость подъёма – 3м/мин;

скорость перемещения – 15м/мин;

высота подъёма макс. – 800мм;

привод роликов – гидравлический;

подъёмный механизм – гидравлический двигатель.

 

Рис.2.3 –  Кинематическая схема моталки, где

1. двигатель;

2. муфта

3, 9-подшипниковые опоры

4, 8- зубчатые передачи

5, 11- зубчатые передачи

6, 7- подшипниковые опоры

10- подшипниковая опора

12- главная подшипниковая опора  

13,14 – откидная подшипниковая опора

 

                       Технологические характеристики и технологические    

                   параметры агрегата полимерных покрытий № 1

 

1. Производительность  агрегата:  200  000 т/год.

2. Характеристика  рулонов, задаваемых в агрегат:

- внутренний  диаметр – 610 мм;

- наружный  диаметр – 1000 – 2400 мм;

- ширина  полосы – 700 – 1650 мм;

- толщина  полосы – 0,2 – 1,2 мм.

3. Максимальная  скорость прохождения полосы  через агрегат:

- на входной  секции – 200 м/мин;

- на технологической  секции – 140 м/мин;

- на выходной  секции – 200 м/мин.

4. Расход  электроэнергии на тонну продукции: 32,1 КВт. час/т.

5. Расход  природного газа на тонну продукции: 29,6 кг у. т/т.

6. Расход  пара на тонну продукции: 0,072 Гкалл./т.

7. Температура  пара: 150  0С.

8. Давление  пара: 0,5 Мпа.

9. Расход  сжатого воздуха на тонну продукции: 25 м3/т.

10. Давление  воздуха: 0,5 Мпа.

11. Расход  промышленной воды на тонну  продукции: 3 м3/т.

12. Температура  воды: 10…20  0С.

13. Давление  воды: 0,6 Мпа.

14. Расход  реагентов на одну тонну продукции:

- порошкообразный, сильно щелочной очиститель Ridoline С 72 – 0,1 кг/т;

- хроматный раствор Alocrom NR 6022 – 0,15 кг/т.

15. Характеристика  ванны обезжиривания (3шт.):

- габариты, а*b*h – 2,3*1,22*4,555 м;

- объем – 12,3 м3;

- материал  – сталь нержавеющая, толщина  стенки 4 мм;

- тип обезжиренного  раствора – щелочной, на основе  едкого натрия.

16. Щеточная  машина – удаление выделенных  при предварительной очистке  частиц грязи с помощью вращающихся  щеток:

- рабочая  емкость – сталь, покрытая полимерным  материалом, толщина стенки 4 мм;

- щетки:

    количество  щеток сверху – 1 шт;

    количество  щеток снизу – 1шт;

    диаметр  – 250 мм;

    длина  бочки – 1800 мм;

    тип  щетки – нейлон с корундовыми  включениями;

    скорость  вращения max – 700 об/мин;

- опорные  ролики:

     количество – 2 шт;

     диаметр – 250 мм;

     длина бочки – 1900 мм;

- отжимные  ролики:

    количество  – 1 пара;

    диаметр  – 250 мм;

    длина  бочки – 1900 мм;

    ход  верхнего отжимного ролика – 100 мм.

17. Химкоутер – нанесение конверсионного слоя определенной толщины на одну или обе стороны, для обеспечения адгезии лакокрасочного покрытия:

- система  роликов – 2*2;

- режим нанесения  покрытия – прямой или реверсивный;

- наносящие  ролики:

    диаметр  – 254 мм;

    длина  бочки – 1900 мм;

    толщина  покрытия – 22,5 мм;

    материал  – ЭПДМ, хайпалон;

- захватывающие  ролики:

    диаметр  – 225 мм;

    длина  бочки – 1900 мм;

    материал  – сталь;   

- привод  всех наносящих и захватывающих  роликов осуществляется от двигателей  трехфазного тока с регулируемой  частотой, имеется возможность работы  с синхронным вращением или  вращением в противоположном  направлении.

18. Характеристика  коутеров нанесения ЛКМ (3 шт.):

- ролики  коутера:

     лицевая сторона: возможность работы  с двух или трехвалковыми системами;

     обратная сторона: двухвалковая  система;

- режим нанесения  покрытия – в прямом или  реверсивном режиме;

- наносящие  и дозирующие ролики:

     диаметр – 270 – 305 мм;

     длина бочки – 1800 мм;

     материал – полиуретан;

     толщина полиуретанового покрытия  – не менее 5 мм;

- захватывающие  ролики:

     диаметр – 275 мм;

     длина бочки – 1800 мм;

     материал – твердохромированный;

     усилие прижима роликов коутера max – 15 000 Н;

     ход ролика для пропуска сварного  шва – 75 мм;

-  ролик  перед нанесением грунта (лицевая  сторона):

       диаметр – 600 мм;

       длина бочки – 1800 мм;

       материал – твердохромированный, полированный;

- ролик перед  нанесением грунта (обратная сторона):

       диаметр – 300 мм;

       длина бочки – 1800 мм;

       материал – твердохромированный, полированный.

19. Печь сушки  грунтовочного слоя – предназначена  для выпаривания растворителя  из грунтовочного слоя и достижения  пиковой температуры металла. Необходимая  масса и теплопередача достигаются  путем направления воздуха при  контролируемых температурах и  скоростях из форсунок на полосу. Печи имеют горизонтальную конфигурацию.

Корпус печи изолирован, внутренние панели печи выполнены из стали с алюминиевым покрытием, внешние – из оцинкованной стали. Между ними расположены пласты минеральной ваты:

- длина печи  – 60 м;

- количество  зон – 5 шт;

- используемый  газ – природный;

- max нагрузка сольвента – 200 кг/ч;

- max производительность – 54,3 т/ч;

- max рабочая скорость потока воздуха – 31 м/с.

20. Печь сушки  отделочного слоя – предназначена  для выпаривания растворителя  из отделочного слоя и достижения  пиковой температуры металла. Необходимая  масса и теплопередача достигаются  путем направления воздуха при  контролируемых температурах и  скоростях из форсунок на полосу. Печи имеют горизонтальную конфигурацию.

Корпус печи изолирован, внутренние панели печи выполнены из стали с алюминиевым покрытием, внешние – из оцинкованной стали. Между ними расположены пласты минеральной ваты:

- длина печи  – 60м;

- количество  зон – 5;

- используемый  газ – природный;

- max нагрузка сольвента – 300 кг/ч;

- max производительность – 54,3 т/ч;

- max рабочая скорость потока воздуха – 31 м/с.

21. Водяной  холодильник (2 шт.) – предназначен  для охлаждения полосы после  печей сушки.

Ванна выполнена из нержавеющей стали.

Длина закалочной ванны – 5 м.

Давление насоса – 2 – 3 bar.

Поддерживающий ролик:

- диаметр  – 240 – 290 мм;

- длина бочки  – 1900 мм;

- материал  – хромированный.

Отжимные ролики:

- диаметр  – 250 мм;

- длина бочки  – 1900 мм;

- количество  – 2 пары.

 

                                               Эксплуатационные данные.

                                       Анализ недостатков в конструкции

 

1. Загруженность  АПП-1.

АПП № 1 является одним из основных агрегатов цеха. Загрузка агрегата по месяцам меняется в зависимости от производственной программы. По опыту работы наблюдается снижение спроса на металл с полимерным покрытием в зимнее время, что объясняется снижением интенсивности деятельности строительной отрасли. Но загрузка АПП № 1 в редком случае была менее 80%.

С развитием технологии производства металла для автомобильной промышленности и производителей бытовой техники количество заказов возрастает, что приведет к полной, 100% загрузке агрегата ежемесячно.

В настоящее время увеличились заказы на металл с полимерным покрытием и нанесенной защитной пленкой. При штамповке и профилировании данного металла посредством пленки сохраняется лакокрасочное покрытие, что очень важно при изготовлении наружных панелей бытовой техники – холодильников, стиральных машин, микроволновых печей, задних стенок телевизоров и т.д. Но данный вид продукции возможно произвести только на АПП-2, имеющем холодный ламинатор.

2. Отказы  и простои.

На АПП-1 имеются свои «узкие места», из-за которых случаются простои агрегата:

- канаты  противовесов накопителей полосы (установлены для уравновешивания  подвижной платформы). Нагрузка циклическая, «вверх-вниз».Происходит обрыв каната и падение противовеса.Восстановление занимает 3-4 часа.В настоящее время разработаны графики замены канатов исходя из опыта работы, кроме того, ежемесячно проводится диагностика канатов методом магнитной дефектоскопии приборами «ИНТРОС».

В целом оборудование фирмы « VOEST ALPINE» достаточно надежное, изготовлено с высокой точностью, поэтому крупных отказов линии по механическому оборудованию с 2004 года не случалось.Кроме того, используемый подкат для полимерного покрытия прошел агрегаты цинкования, имеет удовлетворительный профиль, обрезанные кромки полосы и хорошую поверхностную чистоту.

3. Анализ  недостатков в конструкции:

- ванны отжимных  роликов после узла закалки  полосы.Ванны изначально изготовлены из 4-х частей и имели постоянные утечки ( используется деминерализованная вода, поэтому  ущерба экологии нет, но утечки влияют на эстетику агрегата). В процессе эксплуатации многократно производились работы по уплотнению разъемов ( герметиком или сырой резиной).В 2012 году полностью переделана конструкция, изготовлена сплошная нижняя ванна и на сегодняшний день проблема снята.