1.6.3. Порядок выполнения работы

Под руководством преподавателя лабораторная работа выполняется в следующем порядке:

1. Студенты, используя рекомендуемую литературу и теоретическое обеспечение методических указаний, знакомятся с основным механическим оборудованием МНЛЗ криволинейного типа;

2. Описывается устройство основных агрегатов МНЛЗ "ММК" и составляются кинематические схемы их механизмов.

1.6.4. Составление отчета и зачет

По материалам рабочей тетради, методических указаний, лекций и литературным источникам каждый студент составляет отчет по лабораторной работе. Отчет должен включать:

1. Название работы;

2. Цель работы;

3. Описание агрегатов и механизмов с приведением кинематических схем. Зачет по лабораторной работе ставится при наличии отчета по результатам беседы преподавателя со студентом.

Библиографический список

1. Машины и агрегаты металлургических заводов. Т.2 Машины и агрегаты сталеплавильных цехов А.И. Целиков, В.И. Полухин, В.М. Гребеник и др. М.: Металлургия.1988. – 432 с.

2. Нисковских В.М., Карлинский С.Е., Беренов А.Д. Машины непрерывного литья слябовых заготовок. М. :Металлургия 1991. – 272 с.

1.6. Лабораторная работа №6. Изучение работы механизмов дсп-200

Цель работы: Изучение конструкций узлов и механизмов электропечи. Построение кинематических схем.

1.6.1 Краткое описание технологии и оборудования электросталеплавильного производства

Основным способом производства стали в России является конвертерный. Это из-за невозможности переработки в конвертерах 100^% лома неизбежно применение мартеновского или электросталеплавильного способов. Из-за рядов недостатков мартеновский процесс выходит из применения, а электроплавка еще десятилетиями сохранит свое значение. Развитие электросталеплавильного производства будет идти параллельно с кислородно-конвертерным.

На металлургических предприятиях с большим объемом производства низколегированной и трансформаторной сталей в основном применяют дуговые трехфазные электропечи вместимостью: 50, 100 и 200т. На специализированных заводах по производству высококачественной и специальных сталей применяют дуговые электропечи вместимостью 3-100т, индукционные электропечи обычных конструкций и вакуумные печи. Высококачественные слитки (по структуре и поверхности) получают в вакуумных электропечах с расходуемым электродом и в печах электрошлакового переплава. В последнее время для получения сталей для атомной и ракетной техники применяют электронно-лучевые и плазменные печи. Ферросплавы выплавляют в дуговых электропечах на специализированных заводах.

Выплавка стали в дуговых электропечах основана на том, что электрическая энергия превращается в тепловую вследствие электрического разряда, протекающего в газовой среде или в вакууме. При электрическом разряде огромные мощности выделяются в небольших объемах металла. Под воздействием высоких температур металл быстро расплавляется.

Создание дуговых электропечей большой вместимостью преследует цель повышения технико-экономических показателей работы электросталеплавильных цехов, т.к. значительно сокращаются капитальные вложения на строительство печей, уменьшается расход электроэнергии и материалов, понижаются эксплуатационные расходы.

Рассмотрим работу механизмов электропечи на примере печи нового поколения ДСП-200.

Дуговая электропечь ДСП-200, разработанная производственным объединением ВНИИметмаш и ВНИИЭТО, оборудована трансформатором мощностью 125 МВ•А и предназначена для выплавки конструкционных углеродистых, низколегированных и легированных сталей. Отличительными особенностями электропечи являются отсутствие механизма поворота корпуса печи, установка гидравлических приводов механизмов перемещения электродов и подъема свода, обладающих рядом преимуществ перед электрическим приводом, применение в механизмах навесных электроприводов и новые конструкции узлов крепления, исключающие возникновение дополнительных напряжений при перекосах и деформациях металлоконструкций. Общая компоновка механизма представлена на рис. 13.

Корпус печи 14 выполнен цельносварной конструкции из листового металла толщиной 40мм. Верхняя часть корпуса изготовлена цилиндрической, средняя - в форме усеченного конуса, нижняя (днище) - сферической. В верхней части корпуса закреплено кольцо жесткости, являющееся одновременно кольцевым желобом песочного затвора. К конической части корпуса приварен пояс жесткости с вставками для крепления сливного носка 10 и рамы рабочего окна 15. Печь опирается на четыре тумбы 13. Узлы соединения корпуса с тумбами обеспечивают свободное тепловое расширение корпуса при нагревании. На люльке напротив днища корпуса, установлен статор устройства для электромагнитного перемешивания металла. Напряжение на электроды подается гибким кабелем 23.

Опорно-поворотная часть печи выполнена традиционной конструкции и состоит на двух опорных сегментов 4, прикрепленных к люльке 5, и двух ходовых балок 11. Механизм наклона печи снабжен двумя зубчатыми рейками 3 и навесными приводами 2, шарнирно соединенными с основанием 1.

Подъем и опускание свода 16 осуществляется механизмам, расположенными на полупортале 17 и состоящим из рычажной системы 18 и двух гидроцилиндров 24. Полупортал сварной конструкции закреплен на поворотной платформе 27 и служит основанием для роликоопор колонн электрододержателей, подвески свода и механизмов перемещения электродов и свода.

Платформа с одной стороны опирается на приводной и непригодной балансиры 30, снабжена двумя коническими колесами каждый, а с другой стороны - на ось 28. Приводной балансир механизма отворота свода снабжен навесным элекпроприводом. Поворот платформы ограничивают упоры 29. Стопорение платформы производят гидравлическим механизмам 6.

Зажатие электродов 19 в электрододержателях 20 осуществляют пружинно-пневматическими механизмами 21. Колонны 22 электрододержателей помещены в раликовы е направляющие, состоящего из нижнего 7 и верхнего 8 рядов продольных и поперечных опорнь+х роликов.

Рис.13. Дуговая электропечь ДСП-200 нового поколения

Механизмы перемещения электродов однотипны. Каждый механизм снабжен гидроцилиндром 26 с подвижным корпусом, закрепленным внутри штанги 25. Последняя прикреплена к электрододержателю и расположена между опорными роликами 9.

Подъем и опускание заслонки рабочего окна 15 производят цепным механизмом с приводом 12, расположенным на люльке.

Техническая характеристика печи ДСП-200. Вместимость номинальная, т	200
Продолжительность плавки, ч	4
Скорость перемещения электродов, мм(с	83
Ход электродов, мм	4500
Угол наклона печи на слив, град: Металла	40
Шлака	10
Продолжительность наклона печи на слив металла, мин	2-8
Угол поворота свода, град	60
Продолжительность поворота, мин	1
Высота подъема свода, м	0,48
Продолжительность подъема, мин	0,5
Масса металлоконструкций печи, т	870

Кинематические схемы механизмов электропечи показаны на рис.14.

Наклон люльки и печи 18 (рис.14,а) с одновременным посryпательным движением происходит, как и в раннее рассмотренных электропечах, в результате обкатывания опорнь+х сегментов 1 по ходовым балкам 2, расположенным на фундаменте. Печь снабжена двумя однотипными параллельно работающими механизмами наклона с навесными приводами. В состав каждого механизма входят двухсторонняя зубчатая рейка 9, шарнирно прикрепленная к люльке, корпус 4 реечной передачи и четыре привода, состоящие из четырекступенчатых редукторов 7 и электродвигателей б со встроенными тормозами. Корпус по рейке центрируется в плоскости качания четьчрьмя роликами 5. Правильность зацепления рееечной передачи достигнута установкой пo обеим сторонам приводных реечных шестерен 8 роликов, находящихся в контакте с беговыми дорожками на гранях рейки. Попарное расположение приводныых шестерен с противоположньэх сторон рейки исключило ее изгиб. :-авесньье редукторы пусготелььми аедомьвми валами йосаженьв на конические хвостовики валов приводных шестерен и соединены с корпусом реечной передачи пружинными буферами 11 (рис.14, б). Шарнирный узел 3 соединения корпуса рееечной передачи с основанием обеспечивает его поворот отноСительно двух взаимно перпендикулярных осей и создает условия самоустанааливания по рейке.

Применение навесных приводов позволило уменьшить нагрузки, действующие на зубья реечной передачи, обеспечить работоспособностьгие_ ханизма при выходе из строя части электродвигателей и значительно уменьшить нагрузки механизма в период пуска.

Техническая характеристика механизма наклона электропечи

Скорость движения рейки, м/мин	2,18
Общее передаточное число редуктора	340
Электродвигатель: мощность, кВт	8-12
частота вращения, об/мин	790
продолжительность включения, %	25

Электропечь снабжена тремя однотипными электрсдодержателями и механизмами перемещения электродов (рис. 14,б), объединенными в один общий блок, расположенный на поворотной платформе 38 палупортагоа. Сварной рукав злектрододержателя 26 вь;полнен из маломагнитной стали и жестко соединен с колонной 36, расположенной между двумя рядами продольнык и поперечных роликов 37. К электрододержатепю прикрепггена пустотелая штанга 34 гидравлического механизма перемещения электрода. Два продольных ролика, расположенных в верхней части полупортало, воспринимают горизонтальные нагрузки, возникающие при наклоне печи. Вертикальное перемещение электрододержателя и электрода осуществляется гидравлическим цилиндром 33. Подвижный корпус гидроцилиндра закреплен внутри штанги 34, а неподвижный плунжер связан с платформой стойкой со сферическими шарнирами. Такая конструкция узла крепления обеспечивает самоустанавливание и разгружает гидроцилимадр от действия горизонтальных сил при перекосах.

Механизм зажима электрода (рис.14,б) состоит из хомута 24, двуплеуета рычага 25, тяги 27, набора пружин 28 и пневматического цилиндра 29, Пружимы ломещены в стакан корпуса пневмоцилгвндра. Усилие зажатия электрода 23 создается пружинами, величину сжатия которых регулируют гайками. Пневмоцилиндр служит для освобождения электрода при запуске или замене. Шарнирное соединение корпуса пневмоцилиндра с электрододержателем и применение сферических шарниров в рычажной системе обеспечили компенсацию температурных деформаций и ликвидировали дополнительные нагрузки при перекосах электрода и электрода держателя.

Рис.14. Кинематическая схема механизмов:

а – наклона электропечи; б – зажима и перемещения электродов, подъема свода и заслонки рабочего окна; в – поворота полупортала; г – навесного привода

Подъем и опускание свода 19 (рис. 14,б) производят механизмом, расположенным на полупортале 22 и состоящим из четырех тяг 20, двух рычажных параллелограмных механизмов 21, тяг 30, трехшарнирных рычагов 31 и двух качающихся гидроцилиндров 32 двустороннего действия. Применение гидропривода позволило упростить конструкцию механизма перемещения свода, уменьшить его габариты и массу по сравнению с электроприводным.

Опорно-поворотная часть платформы 38 полупортала (рис. 14,в) состоит из центральной оси 52, непригодного 41 и приводного 51 балансиров. Каждый балансир снабжен двумя безребордными коническими колесами, опирающимися на два концентричных дугообразных рельса 39 и 40. Оси конических колес балансиров заключены в качающиеся обоймы 42 и 51, поворачивающиеся в опорах платформы. Такое устройство опор балансира обеспечивает равномерное распределение нагрузок в паре конических колес. Центральная ось закреплена в люльке печи и соединена с платформой обоймой 53 с двумя взаимно перпендикулярными осями качания, образующими универсальный шарнир. Опорно-поворотная часть платформы рассмотренной конструкции является статически определимой системой, без пассивных связей, в следствии чего опоры разгружены от дополнительных усилий, возникающих из-за неточностей изготовления и монтажа, а также деформации металлоконструкций люльки и платформы.

Приводной балансир механизма отворота свода (рис .14,в) снабжен навесным приводом, состоящим из двух электродвигателей 43 с встроенными тормозами, двух быстроходных трехступенчатых редукторов 44 и тихоходного одноступенчатого редуктора 46 с двумя ведущими валами. Электродвигатели и быстроходные редукторы установлены на качающихся рамах 54, шарнирно соединенных пружинными буферами 55 с корпусом тихоходного редуктора. Пустотелые выходные валы быстроходных редукторов посажены на конические хвостовики валов шестерен 45, а тихоходный редуктор пустотелым валом колеса 47 посажен на конусный участок вала конических ходовых колес. Корпус тихоходного редуктора связан с платформой сферическим шарнирам 56, исключающим поворот корпуса. Помимо отмеченных раннее достоинств (см. многодвигательные приводы конвертеров), применение навесного привода в механизме отворота свода обусловлено необходимостью исключить воздействие на него нагрузок, возникающим при деформации металлоконструкции платформы

Техническая характеристика механизма отворота а свода.
Передаточное число редуктора: быстроходного	102,3
тихоходного	4,56
Электродвигатель: мощность, кВт	6
частота вращения, об/мин	1130

Фиксирование поворотной платформы в случае наклона электропечи осуществляется механизмом (рис. 14,в), состоящим из стопора 49 и гидроцилиндра 48 двойного действия. Гидроцилиндр и направляющие стопоры закреплены на металлоконструкции люльки. Стопор входит в гнездо, выполненное в платформе.

Перемещение заслонки 16 рабочего окна (рис. 14, б) производят цепным механизмом, состоящим из двух пластинчатых цепей 15, приводных 12 и направляющих 17 звездочек и двух электроприводов, соединенных с валом приводных звездочек. В состав каждого привода входят электродвигатель 13 и двухступенчатый редуктор 14 [1,2].