Модернизация клещевого крана цеха блюминг отделения нагревательных колодцев

Описание

В проекте проведена модернизация клещевого крана цеха Блюминг №1 отделения нагревательных колодцев.

Приведена общая часть.

Дана краткая характеристика металлургического комбината. Металлургическое производство на комбинате представлено производствами: аглодоменным, сталеплавильным и прокатным. Цех Блюминг №1 относится к прокатному производству.

Приведена характеристика цеха Блюминг № 1 с перечнем установленного оборудования.

Выполнен литературно – патентный обзор.

Рассмотрено решение для механизма управления, направленное на усовершенствование процесса захвата слитка кернами. Открывание клещей выполняется в процессе подъема эксцентрика, в результате чего пружина сжимается и штанга поднимается вверх, увлекая за собой клещи. При этом увеличивается зев клещей. Закрывание осуществляется при опускании эксцентрика.

Разработана специальная часть.

Посредством клещевых кранов выполняется перемещение слитков из вагонеток на подины вертикальных колодцев. Слитки подогреваются до температуры 1100-1200 ⁰С, а затем при помощи колодцевых кранов перемещаются к слитковозу, транспортирующему их к приемному роликовому конвейеру блюминга или слябинга.

Приведена техническая характеристика.

Выполнено описание конструкции и принципа работы клещевого крана. Конструкция крана выполнена из моста с механизмом передвижения, тележки с шахтой, кабины управления и электрооборудования. В состав моста включены одностенчатые главные балки, решетчатые вспомогательные фермы и настил, которые связаны поперечными рамами. Выполнено соединение верхних поясов главных балок с верхними поясами концевых балок. Передвижение крана осуществляется посредством четырех самостоятельных механизмов, расположенных по обеим сторонам моста. Работа электродвигателей этих механизмов выполняется параллельно. Они осуществляют передачу вращения приводным ходовым колесам через вертикальные двухступенчатые редукторы и трансмиссионные тихоходные трубчатые валы. Установка крана выполнена на восьми ходовых колесах, которые связаны балансирами попарно. Конструкция тележки крана включает стальную сварную раму с шахтой и колонной. С помощью механизма подъема колонна может подниматься и опускаться по шахте. На барабане этого механизма выполнено три нарезки. Кратность канатного полиспаста равна двум. В момент захвата слитка кран осуществляет подвод тележки и опускание колонны. При этом предварительно клещи поднимаются вверх. Опускание колонны выполняется до тех пор, пока клещи займут положение напротив слитка. Далее, выполняется опускание клещей до упора их кернов в стенки слитка и происходит выключение механизма подъема. При захвате слитка один барабан работает на подъем, а другой - на опускание. В составе механизма вращения клещей содержится электродвигатель, червячный редуктор, предохранительная муфта, вертикальный вал и зубчатая передача.

Сделан анализ недостатков.

Внесены предложения по модернизации. В качестве модернизации конструкции крана предлагается замена червячного редуктора на высокомоментный гидромотор для механизма вращения колонны, изменение кинематической схемы с заменой существующей конструкции, в которой используется два барабана, на конструкцию с гидроцилиндром для механизма управления клещами. В качестве рабочей жидкости предлагается использование водомасляной эмульсии.

Приведено описание конструкции. Для захвата слитка клещами колонна устанавливается над слитком, клещи разводятся до максимального открытия. Затем колонна опускается до упора клещевой подвески в слиток. Производится смыкание клещей за счет подачи рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра. Последующее зажатие клещей выполняется одновременно с процессом подъема колонны. После установки слитка в заданном положении клещи разводятся вследствие подачи рабочей жидкости в штоковую полость гидроцилиндра. 

Произведены расчеты по модернизации.

В ходе расчета параметров гидроцилиндра определены значения:

1. Сделаны прочностные расчеты резьбового соединения проушины со штоком и штока с поршнем.
2. Рассчитаны параметры сварного соединения гильзы с фланцем с определением допускаемого напряжения шва 50 МПа и катета 4,0 мм.
3. Определены суммарные потери давления во всех местах гидросистемы, равные 0,47 МПа.
4. Вычислен показатель рабочего давления, на которое должен быть настроен предохранительный клапан 14,15 МПа.
5. Выполнен расчет и выбор параметров гидромотора.

При выборе стандартных элементов гидравлической системы рассчитана мощность приводного двигателя насоса, равная 28,2 кВт и необходимый рабочий объем насоса 0,082 л/об. Принят электродвигатель 4А180М4У3, шестерённый насос типа НШ – 100-2, дроссель типа ДР-20, клапан предохранительный с переливным золотником 32-1МН, распределитель с электрическим управлением тип Р102-АЛ44-Б220-50, фильтр типа 3ФГМ32-25М. Произведен расчет емкости бака, равного 600 л.

Составлен раздел по монтажу, эксплуатации и ремонту, где выполнена разработка фундамента механизмов управления клещами, геодезическое обоснование монтажа. Приведена технологическая карта монтажа и описаны правила по эксплуатации.

Приведена электрическая часть с описанием принципиальной электрической схемы управления.

В организационной части дана характеристика ремонтного хозяйства комбината и цеха Блюминг, разработана система планирования ремонтов, графики проведения ремонтов механического оборудования цеха.

Разработана экономическая часть проекта с вычисление ожидаемого экономического эффекта от снижения затрат на текущие ремонты и обслуживание в сумме 229,4 грн в год, от затрат на электроэнергию 5144,7 грн в год, от увеличения объема выпуска продукции 460247,32 грн в год. При капиталовложении в 37271,56 грн., ожидаемый годовой эффект составит 457379,36 грн. Затраты на внедрение модернизации окупятся за 30 дней.

Приведены мероприятия по охране труда и окружающей среды.

В работе выполнено усовершенствование клещевого крана цеха Блюминг №1 в отделении нагревательных колодцев блюминга путем модернизации механизма управления клещами, замены червячного редуктора на высокомоментный гидромотор и существующей конструкции, использующей два барабана, на конструкцию с гидроцилиндром.