Билет №18

1. Технологическое проектирование

Весь процесс проектирования состоит из 5 уровней проектирования:

1 Экономическое и социальное планирование

2. Технико-экономическое проектирование

3 Технологическое проектирование

4 Конструктивное проектирование

5 Рабочее проектирование

На уровне технологического проектирования определяют внутреннюю структуру и параметры производственной системы необходимые и достаточные для достижения поставленной цели. Критериями здесь являются экономические, организационные, представляющие безусловное согласование параметров отдельных структурных составляющих системы для обеспечения функционирования системы в целом. В отличии от первых двух уровней задача распадается на составные части в соответствии с квалификацией решающих ее специалистов: технологии по подготовке сырья, металлургии, специалисты по отделке металла, инженеры-электрики, строители и т.д.

На данном уровне определяется технология, структура и параметры системы, перечень машин и агрегатов. К решению задач третьего уровня привлекаются ведущие специалисты предприятия заказчика, которым предстоит эксплуатировать проектируемую систему.

Вопрос №2. Оборудование для обслуживания леток. Уборка продуктов плавки.

Машины для вскрытия чугунной летки Данные машины должны обеспечивать хорошее качество леточного отверстия – гладкие стенки, прямолинейность и определенный уклон его в сторону горна. Надо следить, чтобы работы велись без сбоев, с минимальными затратами труда и инструмента. От этого зависит соблюдение графика выпусков и качество самого выпуска, а также качество последующего закрытия летки.

Таким образом к машинам для вскрытия чугунной летки предъявляют следующие требования:

• Прямолинейность движения сверла (бура) в летке.

• Возможность регулирования угла наклона сверла к горизонту в пределах до 18⁰.

• Быстрый вывод сверла из летки после ее вскрытия.

• Возможность отвода сверлильной машины в сторону от главного желоба.

• Огнеупорная масса, покрывающая внутреннюю стенку горна в районе летки, не должна разрушаться при вскрытии летки.

• Дистанционность управления и безопасность работы обслуживающего персонала.

Как правило, летку открывают одним инструментом, выполняющим одну или, что значительно реже, две операции. Трудность разделки канала чугунной летки одним инструментом объясняется различием свойств леточной массы по длине летки.

Различают несколько методов открытия летки:

• сверление;

• ударный;

• ударно-вращательный;

• взрывного действия;

• «кислородное копье»

На территории бывшего СССР наибольшее распространение получили сверлильные машины (бурмашины), которыми вскрывают леточный канал на полную глубину.

Существуют многочисленные конструкции бурмашин. Они отличаются друг от друга местом монтажа (подвесные например «Азовсталь», передвижные, поворотные на отдельно стоящей колонне, например «ГИПРОМЕЗ»), количеством обслуживаемых леток (одна или две), наличие системы продувки бура воздухом или инертным газом.

Пушки для забивки чугунной летки. От выпуска к выпуску чугунная летка должна быть надежно закрыта. Закрытие осуществляют специальной пушкой, которая работает как шприц. К машинам для забивки чугунной летки предъявляют следующие основные требования:

1. Давление поршня на леточную массу должно быть достаточным для преодоления сопротивления ее движению в цилиндре, переходном патрубке, носке пушки и леточном канале, а также для распространения этой массы по внутренней стенке горна у летки (на полном ходу печи).

2. Полезный объем рабочего цилиндра должен обеспечивать заполнение канала летки леточной массой и ремонт окололеточного пространства внутри печи.

3. Носок пушки должен иметь прямолинейное движение при подходе к летке.

4. Дистанционность управления всеми механизмами.

5. Возможность отвода пушки в сторону после забивки летки.

6. Высокая степень надежности в работе.

Уборка продуктов плавки.

Уборка чугуна.

На отечественных и зарубежных заводах общепринятой является ковшевая уборка чугуна от доменных печей. Для приема чугуна от печей и его транспортировки применяют открытые грушевидные ковши и ковши миксерного типа. В миксерных ковшах чугун транспортируют в переливные отделения сталеплавильных цехов, в открытых ковшах — в миксерное отделение сталеплавильного цеха или на разливочные машины доменного цеха.

Чугуновоз с грушевидным ковшом. Данный тип чугуновозов представляет собой опирающуюся на две ходовые тележки платформу, на которой устанавливают ковш. Платформа состоит из двух лафетов, жестко соединенных между собой, изогнутыми балками. Ковш вместимостью 100 или 140 т имеет футерованный шамотным кирпичом стальной сварной кожух грушевидной формы. К кожуху с двух сторон приварены стальные щеки, каждая из которых заканчивается двумя лапами и имеет по три цапфы. Две нижние цапфы малого диаметра служат для опоры ковша на лафет, а цапфы большого диаметра — для захвата ковша крюками крана при подъеме. Лапы предназначены для опоры ковша на стенд разливочной машины при его кантовании в процессе разливки чугуна в чушки. Ковш снабжен двумя сливными носками и двумя кронштейнами, за которые ковш захватывают крюками для кантования.

Чугуновоз миксерного типа. На отечественных печах применяют чугуновозы миксерного типа следующей вместимостью 150, 420 и 600 т. Передвижные миксеры вместимостью 150 и 420 т по устройству однотипны. На рис. 6.2 показан 420-т миксерный ковш. Он имеет стальной сварной кожух сигарообразной формы, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом. В центральной верхней части ковша имеется заливочное окно, по бокам от него расположены два вспомогательных окна, используемых при ремонтах футеровки. К торцам кожуха приварены цапфы, которыми ковш опирается через опорные узлы на две многоосные ходовые тележки, перемещающиеся по рельсовому пути. На одной из тележек расположен защищенный кабиной навесной механизм поворота, соединенный с цапфой. Вращением ковша вокруг оси цапф обеспечивают слив чугуна через заливочное окно.

Миксеровоз вместимостью 600 т. имеет, Цилиндрический, футерованный изнутри корпус миксера, который выполнен сварным из стальных листов толщиной 120 мм; он имеет два съемных днища и горловину для заливки и слива чугуна. К корпусу приварены бандажи, которыми он опирается на ролики, закрепленные в двух опорных узлах, что обеспечивает возможность поворота корпуса вокруг горизонтальной оси. Каждый из опорных узлов закреплен на платформе, опирающейся на четыре трехосные железнодорожные тележки. На одной из платформ расположен многодвигательный механизм поворота миксера, защищенный кабиной и соединенный с корпусом специальным рычажным механизмом 5. Миксер транспортируют с помощью локомотива.

Уборка шлака

Уборка шлака от печей ковшами. Для транспортировки шлака применяют стальные или чугунные ковши вместимостью 11, 16 и 16,5 м³. В доменном цехе формируют составы из 6—9 шлаковозов, которые отправляют на шлакоперерабатывающую установку. Там перед сливом шлака с помощью специальной установки пробивают корку на поверхности шлака. После слива шлака на участке выбивки ковшевых остатков из ковшей удаляют шлаковые остатки — коржи или скардовины (корки шлака, застывшие на стенках ковша и на поверхности расплава). Удаление ведут путем ударов по донной части наклоненного ковша грузом массой до 3 т (например, передвижным копром) или гидровыбивкой. Для гидровыбивки в дне ковша сверлят отверстие и приваривают к нему патрубок. Наклонив опорожненный ковш, патрубок соединяют с водопроводом. Вода проникает в зазор между стенкой ковша и коркой шлака и, испаряясь, выталкивает скардовины. Для облегчения выбивки корок шлака и предотвращения приваривания попадающего в ковш чугуна внутреннюю поверхность ковшей опрыскивают раствором извести и подсыпают шлаковым щебнем. Время оборота ковша составляет 5—6 ч, длительность пребывания шлака в ковшах 1,1—2,5 ч.

Шлаковозы предназначены для приема выпускаемого из доменной печи шлака и транспортирования его на установки переработки и, в редких случаях, на шлаковый отвал. Шлаковозы перемещают по железнодорожным путям с помощью локомотива. Выпускают несколько модификаций шлаковозов, различающихся вместимостью шлаковозного ковша (11, 16, 16,5 м³), его формой (шлаковоз вместимостью 16,5 м³ имеет форму овала (рис. 6.5) и конструкцией механизма опрокидывания или кантования ковша (механизмы винтового (рис. 6.6) или зубчатого типов).

К шлаковозам предъявляются следующие основные требования:

1. форма чаши должна способствовать беспрепятственному выходу из нее затвердевшего шлака на шлаковом отвале;

2. должна быть исключена возможность самопроизвольного опрокидывания чаши как при ее кантовании, так и при движущемся или остановленном шлаковозе;

3. должна быть обеспечена поперечная устойчивость шлаковоза при опрокидывании чаши как порожней, так и груженой;

4. конструкция, флорма и материал чаши, а также способ ее крепления должны обеспечивать долговечность чаши;

5. привод механизма опрокидывания чаши должен допускать возможность регулирования скорости слива шлака на грануляционных установках;

6. как и для чугуновозов, необходимы возможно большая постановочная емкость и меньший коэффициент тары.

Шлаковый ковш (чаша) 6 четырьмя лапами-приливами 5 опирается на опорное кольцо. Замки, образованные впадинами на лапах 5 ковша и выступами на опорном кольце, предотвращают смещение ковша в окружном направлении. Удержание ковша в кольце при кантовании обеспечивают четыре выступа 12, на которые воздействуют упоры, шарнирно закрепленные в проушинах 11 опорного кольца.

Шлаковые ковши изготавливают литыми из стали и реже из чугуна, поскольку стойкость ковшей из стали в 3—3,5 раза выше, чем отлитых из чугуна. Ковши вместимостью 11 и 16 м³ в поперечном сечении круглые, ковши вместимостью 16,5 м³ — овальные. Механизм кантования ковша 4, приводимый в действие электродвигателем, размещают на одном лафете шлаковоза он воздействует на одну из цапф опорного кольца.

Применение ковшей повышенной вместимости без удаления ковшевых остатков — начинающее внедряться новое направление в ковшевой уборке шлака. Ковш вместимостью 36 м³ эксплуатируется на Донецком металлургическом заводе. Разрабатываются проекты ковшей-миксеров вместимостью 30—50 м³, Такие ковши рассчитаны на работу с постояниым гарнисажем; образующийся на металлической стенке ковша слой застывшего шлака (гарнисаж) выполняет роль футеровки и теплоизоляции. Использование таких ковшей исключает образование ковшевых остатков; операции по их выбивке и последующей переработке; увеличивает на 20—25% количество перерабатываемого в жидком виде на ценные продукты шлака; ускоряет оборот шлаковозов и позволяет сократить их число в 3—5 раз; позволяет почти полностью улавливать содержащийся в шлаке металл; удлиняет срок службы шлаковозов, которые не подвергаются ударам при удалении ковшевых остатков.

Средства для передвижения ковшей.

При многоносковой разливке не требуется периодическое передвижение составов с ковшами по постановочным путям. В этом случае составы с ковшами под выпуск подают маневровыми тепловозами и ими же отводят по окончании выпуска для передачи чугуна на разливочные машины или в сталеплавильные цехи. При одноносковой разливке составы с ковшами подают и отводят с постановочных путей теми же средствами. Однако во время самой разливки каждый из составов перемещают индивидуальным, работающим на определенном постановочном пути тележечным толкателем. Он представляет собой тележку массой около 80 т. с редукторным приводом передвижения, получающим питание одновременно от двух электродвигателей переменного тока мощностью по 7,5 кВт. Толкатель создает тяговое усилие 150 кН (15тс) и способен перемещать составы массой до 1200 т. со скоростью 0,1 или 0,2м/с. Толкатель способен перемещать состав и при одном исправном электродвигателе (с двукратной его перегрузкой), но это допускается только в аварийном ситуации. Управление толкателем осуществляют дистанционно с пульта, расположенного на литейном дворе доменной печи. В процессе разливки продуктов плавки в ковши управление толкателем осуществляются автоматически. Применение толкателя исключает необходимость в каких-либо дополнительных устройствах для стопорения состава при разливке. Толкатель оборудован автосцепками, средствами звуковой и световой сигнализации, действующей при его работе и повышающей безопасность работы персонала, обслуживающего печь.