Технические характеристики сталелитейного завода
Тянущее правильное устройство
СТИ НИТУ МИСиС
ММО-08-2д
34
2
у
Зинин М.А.
Смирнов В.П.инин М.А.
Листов
Лист
Утв
Н. контр
Проверил
Выполн
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм
КРН 150404-08-08.00.00.000 ПЗ
Реферат
Пояснительная записка стр.34, рис.8 , табл.6, источников 8.
Технология непрерывной разливки стали, машина непрерывной разливки стали, тянущая правильная машина, устройства, принцип действия и техническая характеристика ТПМ, система подачи смазки ТПМ, организация технологического обслуживания и ремонта, система планово-предупредительных ремонтов, описание типов ремонтов и их содержание для ТПМ, график капитального ремонта, годовой график плановых ремонтов основного технологического оборудования, описание технических проблем выявление в ходе эксплуатации ТПМ.
Техническое задание
Технические характеристики
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 1´000´000 т/год; марка стали C < 0.35 %, C = 0.35 – 0.55 %, C > 0.55 %, шарикоподшипниковая сталь.
Основные технические
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 |
- |
Содержание
Реферат 2
Техническое задание 3
Введение
- Технология непрерывной разливки стали
6 - Машина непрерывной разливки стали
10 - Тянущая правильная машина
12
3.1 Устройства, принцип действия
и техническая характеристика ТПМ
- Система подачи смазки ТПМ
17
4.1.
Карта смазки ТПМ
4.2. Система
смазки МНЛЗ № 6
4.3. Расчет
системы смазывания редуктора
Cavex-160
- Организация технологического обслуживания и ремонта
24
5.1. Система планово-предупредительных
ремонтов
5.2. Описание типов ремонтов
и их содержание для ТПМ
5.3. График капитального
ремонта
5.4. Годовой график плановых ремонтов основного технологического оборудования 29
- Описание технических решений МНЛЗ № 6
30
Заключение
Список используемой
литературы
Приложение А 33
Приложение В 34
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
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 разливк
и 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
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 правильная машина
- 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
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.
1 – Тянущие валки; 2 – Правильные валки
Рисунок 4 – Секция вытягивания
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:
- 1 Электродвигатель с короткозамкнутым ротором, со встроенным термистором, имеющим положительный температурный коэффициент, и электромагнитным стопорным тормозом.
- 1 Электродвигатель с короткозамкнутым ротором для вентилятора охлаждения упомянутого выше электродвигателя
- для нижнего тянущего ролика:
- 1 Электродвигатель с короткозамкнутым ротором, со встроенным термистором, имеющим положительный температурный коэффициент.
- 1 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, | |
Таблица №1 (продолжение)
1 |
2 | |
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 | |
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 Ø 20-H7 / 38-H7, Tном: 100 Нм | |
Муфта |
L 075, отверстие Ø 10-H7 / 20-H7, Tном: 12 Нм | |
Цилиндр |
Тип CETOP, Ø 100 / 70 x 526 мм ход | |
Датчик положения |
Пошаговый 845 H – SJDB24CMY1C, | |
Поворотный патрубок |
DUOFLOW Type II, ¾” 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 |