КУРСОВОЙ

Міністерство освіти і науки України

Запорізька державна інженерна академия

Факультет: Металургійний

Кафедра металургійного обладнання

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни: «Конструкції та розрахунки металургійного обладнання»

на тему: РОЗРАХУНКИ ЩОКОВОЇ ДРОБАРКИ

м. Запоріжжя, 2017 р.

Термін здачі проекту _____________________________

Вихідні дані до проекту паспорт щокової дробарки, заводські креслення Зміст пояснювальної записки: Вступ, опис технологічного процесу, аналіз

структури обладнання мартенівського цеху та його технічних характеристик,

пропозиції щодо поліпшення технічних характеристик вузлів щокової дробарки на основі патентного пошуку, розрахунки основних вузлів щоковоїдробарки

Перелік графічного матеріалу: Дробарка щокова ЩДС 4х9 з приводом, дробарка щокова ЩДС 4х9, вал ексцентриковий, щока, плита з рифленням робочої поверхні трикутної форми, плита з рифленням робочої поверхні трапецеїдальної

РЕФЕРАТ

Курсовий проект складається з графічної частини виконаної на 4 листах формату А1, 2 листах формату А2, 2 та розрахунково-пояснювальної записки,

яка має 78 сторінок тексту комп’ютерного набору, 24 рисунки, та 2 таблиці.

Бібліографічний список містить 11 найменувань.

Об'єкт розробки – вузли щокової дробарки ЩДС 4х9 в мартенівському цеху комбінату ПАТ "Запоріжсталь". Мета - підвищення якості роботи й експлуатаційних показників щокової дробарки.

Установлено, що найбільш оптимальним устаткуванням подрібнення розкислювачів є щокова дробарка ЩДС 4х9, тому був проведений огляд й аналіз конструкції дробарки, описується устрій і принцип роботи щокової дробарки, приводяться розрахунки найбільш навантажених вузлів і деталей використовуваного устаткування та пропозиція щодо модернізації.

В курсовому проекті використовувалися данні з технічної документації на устаткування мартенівського цеху ПАТ "Запоріжсталь"..

МАРТЕНІВСЬКИЙ ЦЕХ, ДРОБАРКА, ПРИВОД, ЩОКА, ПЛИТА,

ПОТУЖНІСТЬ

5. Техніко-економічне обгрунтування запропонованих пропозицій

6

7

ВСТУП Процес зменшення розмірів пружньо–крихкого тіла від первинного

(початкового) розміру до потрібного шляхом впливу зовнішніх сил називається дробленням або помолом, а машини, які використовують для цих цілей – дробарками.

У гірничо–рудній, цементній, металургійній галузях дроблення є підготовчим процессом, оскільки отримуваний після дробленя продукт спрямовується на подальшу переробку. В інших випадках, наприклад в промисловості будівельних матеріалів при виробництві щебеня або у вугільній промисловості при дробленні вугілля для брикетування, коксування та ін., після дробарок виходить кінцевий (товарний) продукт, тобто процес дроблення має самостійне значення.

Процеси дроблення є присутніми в багатьох галузях народного господарства, і кожна галузь накладає свою специфіку на самі процеси і на конструкції використовуваних дробарок.

У ряді випадків початкова сировина є гірською масою (чи який–небудь інший матеріал), що містить різні по міцності компоненти. В результаті переробки цієї маси вимагається виділити міцні складові, що досягається використанням так званого "виборчого дроблення". При такому дробленні дробарка налагоджена таким чином, що інтенсивніше руйнуються слабкі складові, а міцні руйнуятьсязначно меньше або не руйнуються зовсім. Після дробарки на гуркоті розсіюють отриманий матеріал і слабкі складові, що мають менші розміри часток, відділяються від міцних.

8

1 Опис технологічного процесу

1.1 Загальна характеристика підприємства ПАТ „Запоріжсталь‖

Публічне акціонерне товариство «Запорізький металургійний комбінат

«Запоріжсталь» — одне з найбільш крупних промислових підприємств України.

Основною продукцією комбінату «Запоріжсталь» є: переробний і ливарний чавун; сляби з вуглецевих, низьколегованих, легованих і нержавіючих сталей;

гарячекатаний і холоднокатаний листовий прокат; шліфований і полірований лист з нержавіючої сталі; холодногнуті профілі; чорна і біла жерсть; сталева стрічка; виливниці і піддони; гранульований шлак і щебінь; рідкі гази; а також інші вироби з металу, дерева, бетону та інші види металопродукції.

Комбінат «Запоріжсталь» складається з 8–ми основних й 56 допоміжних цехів, у яких трудяться біля 20 тисяч чоловік.

В агломераційному цеху комбінату виробляється основний залізорудний агломерат. До складу агломераційної фабрики входить шість агломашин із площею спікання A=62,5 м2 кожна, і з виробничою потужністю 4200 тисяч тонн офлюсованого агломерату в рік.

На чотирьох доменних печах комбінату щорічно виплавляється 2,5 млн.

тонн чавуну високої якості для виробництва сталі, великогабаритного чавунного лиття й товарного чавуну в чушках. Відмінною рисою чавунного виробництва ПАТ «Запоріжсталь» є низький зміст у ньому сірки й фосфору,

завдяки чому він користується широким попитом на світовому ринку.

Доменний цех у своєму складі має чотири доменні печі з корисним обсягом ДП2 V=1325 м3, ДП3 V=1525 м3, ДП4 V=1525 м3, ДП5 V=1513 м3.

Передільний чушковий чавун призначений для подальшого переділу в сталь або переплавлення в чавуноливарних цехах при виробництві зливків.

Залежно від призначення передільний чавун виготовляється:

9

-для сталеплавильного виробництва марки – П1;

-для ливарного виробництва марок – ПЛ1, ПЛ2 і ЛР4...6.

Умартенівському цеху комбінату працює 9 печей, ємністю 250–500 тонн із загальною виробничою потужністю 3,3 млн. тонн сталі в рік.

Сталь виробляється скрап–рудним процесом на рідкому чавуні. Мартенівські печі опалюються природним газом. Для інтенсифікації виплавки сталі на всіх печах використовується кисень. Сталь продувається аргоном.

Виплавлювана сталь – маловуглецева й середньовуглецева конструкційної

йзвичайної якості, низьколегована – розливається в зливки масою до 20 тонн, використовувані для виробництва листового прокату.

На обтискному стані слябінг «1150» прокатуються зливки з вуглецевої, легованої й нержавіючої сталі на сляби товщиною 100–200 мм, шириною 1000– 1250 мм, довжиною 1800–4700 мм. Сляби, призначені для перекату на лист, у гарячому стані передаються на штабовий стан гарячої прокатки.

Цех гарячої прокатки тонкого листа оснащений агрегатами для забезпечення поставки прокату в листах і рулонах – шириною від 1000 до 1500 мм.

Безперервний тонколистовий стан гарячої прокатки «1680» виробничою потужністю 3,0 млн. тонн у рік робить штабу товщиною 2,0–7,0 мм, шириною

1000–1500 мм, масою рулону – до 16 тонн.

На трьох профілегибних агрегатах виробляються більше 500 – сортових (кут, швелери) і спеціальних фасонних гнутих профілів з вуглецевої, низьколегованої й нержавіючої сталі з товщиною стінки від 1,0 до 8 мм і із шириною розгорнення профілю до 1450 мм.

В цеху холодної прокатки №1 на безперервному чотирьох клітковому стані «1680», двох однокліткових реверсивних станах «1680» й «1200», двадцяти валковому стані «1700» і двох безперервних вузькоштабових чотирьох кліткових станах «450» й «650» виробляється холоднокатаний лист, штаба й стрічки з вуглецевої, низьколегованої, легованої й нержавіючої сталі.

10

Цех оснащений засобами для дресирування, поперечного й поздовжнього різання, що забезпечують поставку холоднокатаного прокату товщиною від 2

до 0,2 мм, шириною від 10 до 1500 мм і довжиною листа до 4000 мм, а також рулонів масою до 14 тонн.

Цех холодної прокатки №3 має у своєму складі унікальний стан «2800» для виробництва великогабаритного холоднокатаного листа товщиною 1,5...5,5 мм, шириною 1000–2300 мм і довжиною до 4500 мм із вуглецевих, легованих і нержавіючих сталей. У складі цеху діє спеціалізоване відділення по виробництву шліфованих і полірованих листів і штаб у рулонах з нержавіючої сталі.

Крім цього на комбінаті є комплекс ремонтних цехів, якими керує головний механік, вони спеціалізуються по видах ремонту: ЦРМО–1, ЦРМО–2,

ЦРМО–4, ЦРПО, ЦРМП; механічний і ливарний цехи.

Комплекс енергетичних цехів на чолі з головним енергетиком. Залізничний й автотранспортний цехи. Лабораторії й обчислювальний центр, інженерний корпус. Цех підготовки продукції. Цех випуску товарів народного споживання.

Крім вищезгаданої продукції комбінат пропонує наступні види товарної продукції:

- жерсть білу гарячого лудіння; жерсть чорну, штабу сталеву; виливниці й піддони; граншлак і щебені; різноманітні асортименти (більше 170

найменувань) виробів з металу, дерева й бетону; інші види металопродукції.

1.2 Устрій мартенівського цеху та його вантажопотоки

Головна будівля мартенівського цеху комбінату ПАТ "Запоріжсталь" призначена для здійснення основного технологічного процесу виробництва сталі, що полягає у виплавці й розливанні металу.

В основі об'ємно–планувального рішення головної будівлі закладено поділ технологічного процесу виробництва сталі на два етапи: виплавку й

11

розливання, кожний з яких сконцентрований у спеціалізованому відділенні – прольоті. У цех надходять всі вихідні матеріали, необхідні для виплавки сталі, і

вивозяться продукти плавки й відходи.

1 − шихтовий открилок; 2 − залізничний склад з мульдами; 3 − пічний проліт; 4 −

підлогова завалочна машина; 5 − чавуновозний ківш; 6 − мостовий заливальний кран; 7 − розливний проліт; 8 − мостовий розливний кран; 9 − сталерозливочний ківш; 10 − розливний майданчик; 11 − виливниці на залізничних візках; 12 − шлакові ковші

Рисунок 1.1 – Мартенівський цех (поперечний розріз)

Основними технологічними вантажопотоками є: подача твердих шихтових матеріалів, рідкого чавуну, виливниць для розливання сталі в зливки,

вогнетривів і різних матеріалів для ремонтів, збирання сталі, шлаків,

технологічних і ремонтних відходів. Перевезення всіх цих вантажів здійснюється переважно залізничним транспортом. Крім того, для виплавки сталі в мартенівських пічах, потрібна велика кількість технологічного палива,

води, кисню, які доставляються по трубопроводах, і електроенергії.