Отчет по практике: Конструкція правильної машини
Міністерство освіти і науки України
Запорізька державна інженерна академія
Кафедра металургійного обладнання
Звіт
Практики на АТ "Запоріжсталь"
Запоріжжя ЗДІА 2010
Зміст
Вступ
1. Характеристика основних виробів цеху
2. Технологічний процес отримання основних виробів цеху
3. Основне та додаткове обладнання цеху
4. Перелік основних ремонтних робіт, які здійснюються механічною службою під час використання обладнання
5. Аналіз обладнання, що завдано індивідуальним завданням, його устрій та принцип дії
Основні висновки по практиці
Бібліографічний список
Вступ
За останні роки обсяг виробництва металу на Україні знизився: чавуну> 11 млн. тн, стали 14 млн. тн, прокату на 9 млн. тн.
Виробничі потужності України складають по чавуну 52, по сталі 54 і прокату 41,5 млн. тн. Україна посідає 4 місце за цим показником після США, Росії та Японії, випереджаючи Німеччину, Італію, Францію.
Чорна металургія України має 12 металургійних комбінатів, 7 трубних, 10 метизних, 3 феросплавних підприємства, 17 заводів по виробництву вогнетривів, 26 підприємств з видобутку і переробки руди, нерудних ресурсів, 5 підприємств по виготовленню та ремонту металургійного обладнання, 23 підприємства зі збору та переробки вторинних матеріалів.
В експлуатації знаходиться:
11 аглофабрик, 55 доменних печей, 15 кисневих конверторів, 76 мартенових печей, 21 електросталеплавильний піч, 85 прокатних станів.
Металургія України не залежить від Заходу, і лише певною мірою від Росії. Частка чорної металургії України в обсягах виробництва СНД складає залізна руда - 50%, кокс - 44%, сталь - 36%, прокат - 35%.
За кількістю видобутої залізної руди Україна займає 5 місце в мі-ре після Китаю, Бразилії, Росії та Австралії, 15% залізної руди експортуються. Частка України в світовому виробництві марганцевої руди складає 31,9%. В даний час чорна металургія України значно відстає від Росії і провідних зарубіжних країн. Високий витрата енергії вище в 1,4, ... 1,5 рази, ніж на сучасних зарубіжних. Це пов'язано з використанням застарілого і зношеного обладнання.
Україна має 85 прокатних станів, багато з яких морально застаріли або фізично зношені, які вимагають докорінної реконструкції.
Завдання, які стоять перед прокатним виробництвом:
1. Дотримання стандартів технічно розвинених країн і євронормам, розробити і впровадити системи забезпечення якості продукції на стадіях її виготовлення.
2. Зниження вартості прокату. Виготовлення прокату відрізняється підвищеною витратою матеріальних, паливно-енергетичних, трудових та інших ресурсів.
3. План витрати сталі на 1 тонну прокату становить 1300 кг, в Росії - 1250 кг, США - 1198 кг, Японії -1044 кг.
4. Енергоємність складає 30 - 40% від собівартості і на 30% більше, ніж у країнах з розвиненою економікою.
Трудові витрати поки що теж високі:
в 1,3 .... 2,3 рази вище.
Переоснащення на ресурсозберігаючі технології, які дозволили різко знизити матеріалоємність, енерго і паливомістких.
Це можна досягти за рахунок впровадження МНЛЗ - 8%. А впровадження МБЛЗ, на яких можна було б відливати слябової заготовки h = 20 ... 50 мм для широкополосних станів гарячої прокатки, смугові заготовки 2 ... 5 мм для станів холодної прокатки. Капіталовкладення скорочуються в 6 разів, а енерговитрати в 3 рази.
Розширення сортаменту сортового прокату на Україні. Проводять - 1539, у Росії - 3868, у тому числі 730 гарячепресованих, які на Україні зовсім не виробляють, в США h> 4000.
Збільшення швидкості прокатки і заправки, маси рулону, підвищення надійності і довговічності швидкозношуваних деталей і технологічного інструмента.
1. Характеристика основних виробів цеху
У цехах холодного прокату (ЦХП-1 і ЦХП-3) на 7-ми прокатних станах проводиться холоднокатаний лист, смуги та стрічки товщиною від 0,2 до 5 мм, шириною від 10 до 2000 мм і довжиною листа до 4000 мм, а також рулони масою до 14 тонн.
У цих цілях також виробляються:
- Шліфовані і поліровані пластини з нержавіючої сталі,
- Тонколистова сталь з поліонілхлоридним покриттям,
- Консервна жерсть гарячого лудження.
На трьох профілів, агрегатах комбінату виробляється більше 500 сортових (куточок, швелери і т.д.) і спеціальних фасонних профілів з вуглецевої, низьколегованої і нержавіючої сталі товщиною стінки від 1 до 7 мм і шириною розгортки профілю до 1450 мм.
Крім того, на комбінаті є:
- Комплекс ремонтних цехів на чолі управління головного механіка. У підпорядкуванні УГМ знаходяться ремонтні цехи спеціалізуються за видами ремонту обладнання - ЦРМО-1, ЦРМО-2, ЦРМО-3, ЦРМО-4, ЦРПО, механічний цех і ливарний цех.
- Залізничний і автомобільний транспорт
- Лабораторії, обчислювальний центр, інженерний корпус.
- Цех підготовки виробництва.
- Управління капітального будівництва.
- Цех випуску товарів народного споживання.
Основною продукцією комбінату є листовий прокат - гарячекатаний і холоднокатаний товщиною від 0,5 до 6,0 мм з вуглецевих, низьколегованих, легованих і нержавіючих марок сталі, що використовуються в автомобільній промисловості, машинобудуванні, електронної, хімічної та інших галузей, а також для виробництва товарів народного споживання. Окрім вищезгаданої продукції МК випускає виливниці, піддони, граншлак і щебінь, широкий асортимент виробів з дерева, металу і бетону. МК "Запоріжсталь" співпрацює більш ніж з п'ятьма тисячами споживниками ближнього і далекого зарубіжжя. Комбінат пов'язують міцні ділові від-носіння з багатьма країнами Європи, Азії, Близького Сходу. Комбінат переглядає на експорт: передільний чавун, гарячекатаний і холоднокатаний лист і рулони. Відвантаження експортної продукції здійснюється залізничним, річним і морським транспортом через Запорізький річковий порт і морські порти Азовського і Чорного морів.
Комбінат імпортує сучасне обладнання, технології та заінтересований в отриманні іноземних інвестицій для проведення реконструкції машин і агрегатів основних цехів підприємства.
2. Технологічний процес отримання основних виробів цеху
Нержавіюча сталь.
1.Закалка аркушів в гартівному агрегаті.
2.Травління в лузі та кислоті.
3.Холодная прокатка на стані 2800.
4.Повторная гарт для пом'якшення сталі з подальшим травленням (операції з п.3 та 4 повторюють у залежності від кінцевої товщини листа).
5.Дрессування листів на стані 2800.
6.Остаточна обрізка крайок аркушів.
Легована сталь.
1.Правленіння.
2.Попередній відпал.
3.Холодна прокатка листів на стані 2800.
4.Світлий відпал.
5.Дресування на стані 2800.
6.Обрізка кромок листів на агрегаті різання.
3. Основне та додаткове обладнання цеху
На комбінаті "Запоріжсталь" знаходиться спеціалізований цех ЦХП-3 для виробництва широких листів з нержавіючих і легованих сталей.
У цеху встановлено комплекс технологічного обладнання для прокатки і обробки необхідного сортаменту аркушів (рис.1 див. додаток) .
До складу комплексу ЦХП-3 входять: машини для періодичного травлення 1, піч-ванна для лужного травлення 2, агрегат для гартування листів з нержавіючої сталі 3, стан 2800 холодної прокатки 4, агрегат різання 5, ковпакові газові пічі для світлого відпалу 6 , агрегат для зачистки листів та зняття фасок на кромках листів 7, правильно-розтяжна машина 8, мастильний підвал 9, кран вантажопідйомністю 125 т 10 і машинний зал 11.
Рис.1. Схема положення обладнання ЦХП-3.
4. Перелік основних ремонтних робіт, які здійснюються механічною службою під час використання обладнання
У процесі експлуатації правильної машини тертьові поверхні поступово зношуються, знос деталей відбувається нерівномірно швидко і повільно зношуються деталі, причому перші визначають час роботи правильної машини до її зупинки на ремонт. Періодичність залежить від багатьох факторів: від правильного догляду і нагляду, від правильної експлуатації та своєчасного проведення ревізій та ремонтів машини.
Догляд за обладнанням складається з точного дотримання встановленого режиму змащення всіх вузлів тертя, застосування мастильних матеріалів над-лежать сортів, систематичної очищення правильної машини, перевірки всіх кріплень, особливо в тих місцях, де можна чекати ослаблення з'єднання. Для цього працівник на правильній машині повинен ретельно дотримуватися правил технічної експлуатації та знати конструкцію. При огляді, ревізії і ремонті (зіштовхувала ) правильної машини слюсарями - ремонтниками, в цих операціях повинен особисто брати участь робітник, який обслуговує правильну машину.
Технічний стан правильної машини повинен перевіряти:
помічник начальника цеху по устаткуванню - не рідше одного разу на місяць,
механік цеху - не рідше двох разів на місяць,
майстра з ремонту - не рідше одного разу на тиждень,
бригадири - щодня при здачі та приймання зміни.
Результати перевірки заносять в агрегатний журнал із зазначенням виявлених дефектів і несправностей.
Вивчення правильної машини дозволяє встановити слабкі місця, розробити заходи для підвищення зносостійкості окремих деталей і забезпечення рівномірного зносу всіх однорідних деталей. Вивчення правильної машини дозволяє удосконалити узли і деталі і в цілому підвищувати виробництво.
Догляд і нагляд за правильною машиною при експлуатації.
Приймання зміни.
При прийманні:
а) оглядаються редуктори, зубчасті передачі, підшипники, муфти згідно з правилами експлуатації типових деталей;
б) перевіряється стан шпиндельного пристрої;
в) оглядається натискні пристрій;
г) провіряється правильність установки роликів (правильних і опорних), від-ний в чи зазор між правильними роликами товщині листів, що підлягають виправленню, перевірити щупом зазор між робітниками і опорними роликами і якщо необхідно, піджати опорні ролики;
д) перевіряється установка верхній траверси, на якій змонтовані верхні робочі та опорні ролики, і якщо необхідно, відрегулювати її становище для досягнення суворої паралельності нижніх і верхніх робочих роликів.
Поточне обслуговування правильної машини.
Якщо лист зміщується в бік станини машині дати зворотний хід, Вирівняти лист по центру рольгангу і продовжувати правку.
Зазор між роликами повинен бути не менше допустимого технологічною інструкцією, так як при меншому зазорі передній кінець листа внаслідок великого вигину може обмотати ролик або піти між двома сусідніми роликами (верхніми і нижніми), що призведе до аварії. Задаються ролики в листи строго по осі машини.
Не можна ставити в машину листи з загнутими краями мають дефекти, що можуть викликати поломку механізмів. Листи з браком пропускати при піднятих верхніх роликах машини. Кількість одночасно задаються в машину листів не повинно бути вище передбаченого технологічною інструкцією правки.
Не допускати до правці листи з різкими відхиленнями за товщиною (недокат); редагувати можна листи з відхиленнями за товщиною, що допускаються ГОСТом.
Не опускати верхні ролики, коли лист знаходиться в машині. Реверсування машини проводити після повної її зупинки.
Слідкувати за роботою редуктора, зубчастих передач, муфт, підшипників згідно з правилами експлуатації типових деталей. Слідкувати за роботою муфти преділового моменту; перевіряти вироблення втулок, в які вставлено середні шпильки.
Ремонтний персонал цеху, крім проведення ремонтів, проізводе (у відповідності з графіками) Періодичність оглядів обладнання закріпленої за ними ділянки. Виявлені при огляді дефекти і неполадки, які порушують нормальну роботу устаткування або можуть викликати його зупинку, повинні бути усунені.
Інженерно - технічний персонал зобов'язаний періодично перевіряти технічний стан обладнання. Перевірку проводити за графіком, затвердженим головним механіком заводу.
Ревізія та ремонт правильної машини.
Ревізію правильної машини проводять не рідше одного разу на 2 місяці.
При ревізіях і ремонтах необхідно:
а) робити повну або часткову розбирання механізмів з розкриттям окремих вузлів;
б) очищати і промивати масляні ванни і змащує деталі;
в) замінювати і додавати мастильні матеріали в ємнісних системах;
г) встановлювати ступінь зношування деталей і терміни їх ремонту;
д) перевіряти і регулювати величини зазорів в рухомих вузлах;
е) ремонтувати і замінювати пошкоджені вузли і деталі; після збирання механізму виробляти його регулювання і випробування.
При ревізії перевірити також:
а) стан натискні гвинтів і гайок, при виробленні різьблення на 50-60% у товщині гайку і гвинт замінити;
б) стан і знос кульових вкладишів в шпиндельні з'єднаннях, при ви-обробленні робочих поверхонь на 4-5 мм по товщині вкладишів замінити.
5. Аналіз обладнання, що завдано індивідуальним завдання, його устрій та принцип дії
Сімнадцятироликова правильна машини є одним з основних агрегатів стану холодної прокатки 2800, вона призначена для виправлення аркушів на ходу в процесі прокатки.
Технічна характеристика:
1. Товщина смуги, мм h = 2 ... 4
2. Ширина смуги (листів), мм b = 2550
3. Діаметр робочих роликів, мм D = 155
4. Діаметр опорних роликів, мм Dоп = 155
5. Кількість робочих роликів nр = 15
6. Кількість опорних роликів nоп = 45
7. Крок між роликами, мм t = 160
8. Швидкість правки м / сек υ = 0,5 - 2
Привід правильної машини:
Тип електродвигуна
Потужність електродвигуна П 147-9К P = 630 кВт
Частота обертання n = 750 об / хв
Передаточне число редуктора Uр = 3,1
Передаточне число шестеренної кліті U шк = 1
Схема установки 17-ти роликової правильної машини представлена на малюнку 2. До складу правильної машини входять: електродвигун 1, редуктор 3, шестерінчаста кліть 5, шпинделі 7, правильна машина 8, що подають 9 і відводять ролики 10. З'єднання електродвигуна з редуктором виконано за допомогою зубчастої муфти 2 і за допомогою теж зубчастої муфти 4 редуктор з'єднаний шестерінчастою кліттю 5.
Процес правки на 17-ти роликової машині заснований на пружно - пластичному згині смуги і являє собою багаторазовий перегин смуги, що рухається між обертовими роликами, в результаті якого усувається кривизна металу.
При цьому у міру просування смуги ступінь перегину поступово зменшується: на початку відбувається пластична деформація, потім пружно-пластична, а на виході чисто пружна деформація, яка забезпечує смузі майже виправлену стан. Виконанню цих вимог і підпорядковані всі конструкції роликових листоправильних машин і в тому числі 17-ти роликовий.
Привід правильної машини.
Конструкція приводу правильної машини представлена на рисунку 3 і включає електродвигун типу П 147 - 9К, потужність якого Р = 630 кВт з частотою обертання n = 750 хв - 1, спеціальний редуктор і шестерінчаста кліть, що розподіляє крутний момент, що отримується від електродвигуна і збільшує за допомогою редуктора з передаточним числом u = 3,1.
Так як шестерінчаста кліть має передавальне число u = 1, то вона розподіляє крутний момент на рівні частини і передає цей крутний момент за допомогою універсальних шпинделів.
Правильна машина (див. рисунок 2, додаток)
Машина має 17 робочих роликів 10, 12 ø 155 мм, 45 опорних роликів 11, 13 ø 155 мм і розташованих у три ряди над робочими роликами. Довжина бочки робочих роликів 2800 мм, опорних 400 мм.
Машина складається з нижньої 8 і верхньої 9 станини, стягнутих між собою стяжними шпильками. В отворі верхній станини 9 змонтована траверса, що несе на собі верхні робочі 12 і опорні 13 ролики.
Нижні ж робочі та опорні ролики розташовані безпосередньо в пазах нижній станини. Траверса, спираючись вушками на пружини, завжди притискається або до натискним гвинтів механізми установки, які розташовані на верхній станині і приводить у дію від електродвигуна.
Натисний механізм має чотири натискні гвинти 15, привід яких виконаний попарно. Кожна пара гвинтів що зводяться в обертання від електродвигуна 16 через конічної-циліндричний редуктор 17, черв'ячні редуктора 18.
Завдяки наявності двох приводів траверса з роликами може не тільки переміщуватися вгору і вниз, але і встановлюватися похило по відношенню до нижнього горизонтального ряду роликів, що дозволяє створювати кращі умови для виправлення металу.
Робочі і опорні ролики є основними робочими деталями ролікоправильної машини і першими сприймають усе навантаження, що передаються машині від правлячого металу, тому вони повинні виконуватися із сталі, що володіє достатньою міцністю при одночасній роботі на вигин і кручення, зносостійкістю, високою твердістю поверхневого шару і високою пружністю, особливо необхідної для робітників роликів працюють з примусовим прогином.
Практикою встановлено, що при виготовленні роликів необхідно забезпечити твердість бочок робочих роликів у межах HRC 60-65 одиниць, бочок опорних роликів - HRC 55-60, під підшипники в робітників і опорних роликів - HRC 25-30.
У робочій правильної машині робочі ролики виготовлені зі сталі 90х і мають твердість HRC 60-65, опорні ролики - зі сталі 9ХФ з твердістю HRC 55-60.
При експлуатації правильної машини зношені ролики відновлюють методом наплавлення їх бочок. Чистота поверхні бочок і їх шийок повинна бути високою і відповідати 9-10 класу шорсткості. Діаметри бочок роликів виконуються з допусками, відповідними посадці h 6 або h 7.
Шпиндельні пристрій (мал. 5) складається з 2х шарнірних муфт, проміжного вала 7 і двох фланців, один з яких з'єднується приводним кінцем правильного ролика 2, а інший з кінцем валу 3 шестеренної кліті. Шарнірна муфта складається з 2-х напівмуфти 1 і 5 цільної хрестовини 4 і 4-х підшипникових вузлів 3 '. У підшипниковий вузол входять голчасті підшипники кочення. Напівмуфти 1 і 1 ', кріпляться на кінці правильного ролика і валу шестеренної кліті, а напівмуфти 5 і 6 з'єднується з проміжним валом 7 за допомогою шліцьового з'єднання D8 х 56 х 65.
Рис.4. Схема універсального шпинделя з шарнірами на підшипниках кочення.
Зовнішні кільця підшипників встановлюють у проточка вушок напівмуфти, а внутрішні на кільцях хрестовини. Торці вушок закривають кришками, таке виконання дозволяє легко встановлювати стандартні ущільнення і забезпечувати складання та розбирання шарнірних муфт. Напівмуфти 1 і 1 'з'єднуються з фланцевою напівмуфти за допомогою болтів і шпонкою. Фланцева напівмуфти встановлюється на кінці правильного ролика і валка шестеренної кліті по легкопрессовой посадці. З'єднання має проміжну шпонку.
Основні висновки по практиці
У приводі правильної машини встановлені універсальні шпинделі (Рис 5), шарніри яких мають бронзові вкладиші 1.
Шарніри з бронзовими вкладишами мають ряд недоліків:
1. Універсальні шпинделі обертаються з великими швидкостями, тому ІМЕ-ги труднощі з підведенням мастила до тертьових поверхонь.
2. Через недосконалість змащення виникає нерівномірний та великий знос вкладишів, що викликає витрата дорогої дефіцитної бронзи.
3. При роботі універсальних шпинделів виникають крутильні коливання, ко-торые також впливають на стійкість бронзових вкладишів.
4. У результаті великих швидкостей відбувається стирання шурупів що кріплять кожух на напівмуфти що запобігає випаданню пальця (сухаря) 2.
Рис. 5. Схема універсального шпинделя.
Вище вказані недоліки спонукають знаходити більш раціональні конструкції шарнірів, вважаючи, що найбільш раціональні конструкції для даної правильної машини можуть бути універсальні шпинделі з шарнірами на підшипниках кочення за типом карданних валів автомобілів.
Конструкція таких шпиндельні пристроїв на підшипниках кочення має в порівнянні з шпинделями, що знаходяться в експлуатації наступні переваги:
1. Компанують великі кути перекосу осей з'єднувальних валів.
2. Стійкість підшипникових вузлів кочення більш висока в порівнянні з шарнірами з бронзовими вкладишами.
3. Такі шпинделі легко і швидко забезпечують з'єднання вихідних валів шестеренної кліті з правильними роликами.
4. Так як підшипникові вузли кочення виконані закритими, то змащення затри-жива в вузлах тертя. Система змащення заставна.
5. Шпинделі на підшипниках кочення добре центруються і прості в експлуатації.
Бібліографічний список
1. Ляахтин В.Д. Надежность, ремонт и монтаж металлургических машин.-М.: металлургия, 1983.-413 с.
2. Седуш В.Я. Надежность, ремонт и монтаж металлургических машин.- Киев, Донецк: Вища шк., 1981 .-264с.
З. Притыкии Д.П. Надежность .ремонт и монтаж металлургического оборудования.- М: Металлургия. 1985.- 368.
4. Колов К.С., Ягу нов А. В. Вискребеиець А.С. Надежность, ремонт и монтаж технологического оборудования заводов цветной металлургии. - М .:
Металлургия, 1984 .-224 с.
5. Басов АН., Ельцев Ф.П. Справочник механіка заводов цветной металлургии .- М.; Металлургия, 1981.-424 с.
6. Целиков АЛ. Лопухин ГШ..Машины и агрегаты металлургических заводов. Т.Машины и агрегаты доменных цехов.-М.:металлургия.1976.-415с.