Сталкиватель слитков 450

 

 

 

 

Введение

 

Снижение в конце XX века объемов производственной продукции предприятиями России привело к уменьшению потребления электроэнергия в стране. В период с 1986 по 2001 год в России уменьшение потребления электроэнергии произошло на 18 % (с 1082,2 млрд. кВт-ч, до 888 млрд. кВт-ч), а в странах СНГ ещё больше - на 24 % (с 1673,5 млрд. кВт-ч до 1275 млрд. кВт-ч). Это привело к уменьшению потребности в новых электроприводах, что сказалось на темпе их развития.

           В конце XX века в России автоматизированный электрический электропривод остался главным потребителем электрической энергии и продолжает развиваться как раздел электротехнической науки и как одно из основных направлений электротехнического производства. Благодаря достигнутым успехам электротехнической промышленности в области создания электрических машин, трансформаторов, электрических аппаратов, силовой преобразовательной техники современный электропривод способен обеспечить высокие требования автоматизации обслуживаемых им механизмов и технологических линий

Анализ современного состояния электрификации промышленности и развития систем комплексной автоматизации показывает, что их основой является регулируемый электрический привод, который получает всё более широкое применение во всех сферах жизни и деятельности общества - от промышленного производства до сферы быта. 

Благодаря постоянному совершенствованию технических показателей электроприводов они во всех областях применения являются основой современного технического прогресса. При этом в развитии современного автоматизированного электропривода наблюдается ряд особенностей, обусловленных состоянием его элементной базы и потребностями производства.

Одним из проявлений этой тенденции является стремление к широкому использованию безредукторною электропривода. В настоящее время созданы мощные безредукторные электроприводы прокатных станов, шахтных подъемных машин, основных механизмов экскаваторов, скоростных лифтов. В этих электроприводах используются тихоходные двигатели, имеющие номинальную скорость вращения от 8 до 120 об/мин. Несмотря на повышенные габариты и массу таких двигателей, применение беэредукторных электроприводов по сравнению с редукторными приводами оправдывается их большей надежностью и быстродействием. 

Современное состояние, перспективные задачи и тенденции развития электропривода, определяют необходимость совершенствования его элементной базы.

Целью курсового проекта является проверочный расчет существующего электропривода сталкивателя слитков и анализ схемы управления электропривода. Курсовой проект выполнен согласно заданию (Приложения А).   

 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       

1Общая часть

1.1Технологический  процесс цеха, участка. Назначение  и рабочий процесс механизма

 

Обжимной цех является основным звеном цепи завода по производству продукции металлургии. Основное его назначение-изготовление из слитков конвертерной стали заготовок для сортовых прокатных станов.

Состоит из 4 основных технологических участков:

-нагревательные  колодцы;

-слиткоподачи;

-приемных  устройств;

-участков.

Нагревательные колоды разделены на 12 групп по 4 и имеют 4 дымовые трубы. Отапливаются смесью природного, коксового и доменных газов. Подача слитков производится по трем ж/д путям. Служат для приема стальных слитков, нагрева их до температуры прокатки и выдачи их для прокатки.

Слидкоподача служит для транспортировки нагретых слитков от колодцев к прокатному устройству и транспортировки их к рабочей клети.

Приемные устройства служат для принятия нагретых слитков от колодцев к прокатному устройству и транспортировки их к рабочей клети.

Участок рабочей линии блюминга служит для обжатия слитков, прокатки их в блюмы и слябы.

Участок МОЗ служит для основной зачистки поверхностных дефектов.

Участок ножниц служит для обрезки концов раскроя горячего раската.

Участок уборочных устройств служит для передачи товарных слябов и блюмов в горячем состоянии в скройный пролет.

Участок уборки окалины служит для сбора окалины из под линии стана и ее отгрузке.

Обжимной цех предназначен для прокатки слитков массой 8-13 тонн в блюмсы и слябы. Средний цикл прокатки слитка в блюмсы равен 50 с.

Горячие слитки доставляют на железнодорожных платформах из сталеплавильного цеха к нагревательным колодцам, в которые они  загружаются специальным клещевым краном для нагрева до температуры 1300*С.

Нагретые слитки вынимаются этим же краном из нагревательных колодцев и грузится в слитковоз.

Для обеспечения цикла прокатки слитковоз предусмотрена слиткоподача от колодцев к приемному рольгангу.

Слитковоз, получив очередной слиток, доставляет его к приемному рольгангу и автоматически останавливается сборку от него.

После этого сталкиватель сталкивает слиток на приемный рольганг.

Затем слиток подается на передний раскатной рольганг и далее перемещается на передний рабочий рольганг, который направляет его в рабочую клеть.

Каждый раз перед подачей слитка в рабочую клеть оператор с помощью нажимного устройства изменяет положение верхнего рабочего валка и устанавливает линейки манипулятора в необходимое положение.

После этого оператор производит включение двигателя рабочих валков и переднего рабочего рольганга.

Перед концом прокатки слитка в каждом пропуске оператор воздействует на схему управления и для реверсирования двигателя валков.

Начало воздействия выбирается с таким расчетом, чтобы скорость выброса металла из валков не была большой, иначе слиток будет выброшен на большое расстояние и потребуется значительное время для возврата его к рабочим волкам.

Прокатка слитка в последующих пропусках может начинаться после того, как двигатель рабочих валков закончит реверс.

Нажимное устройство закончит работу по перемещению верхнего рабочего валка в новое положение, манипулятор передвинет слиток по роликам рольгангов от одного калибра к другому и задний рабочий рольганг вернет слиток к рабочим валкам.

После шестого пропуска длина слитка становится больше длинны рабочего рольганга.

В это время в работу вступает удлинительный или раскатной рольганг который является продолжением рабочего рольганга.

Слиток кантуется на 90* при помощи кантователя, установленного на правой линейке манипулятора.

После кантовки слиток передним рабочим рольгангом направляется к рабочим валкам для прокатки его в седьмом пропуски и так далее.

Количество пропусков при прокатке зависит от начального и конечного сечений металла и колеблется в пределах 9-13.

 

1.2 Конструкция механизма, кинематика. Техническая характеристика

электропривода

 

 Блюминг напрямую связан с непрерывным заготовочным станом.

Реечный сталкиватель предназначен для перемещения отдельных блюмов и слябов со слитковоза на приемный рольганг. Толкающая штанга с головой на переднем конце снабжена толкающими пальцами с пружинными амортизаторами. При движении штанги в направляющих роликах вперед пальцы упираются в голову и толкает собой блюм. При движении штанги назад и наличии на рольганге следующего блюма, пальцы отклоняются вверх и голова штанги беспрепятственно возвращается в исходное положение. С нижней стороны штанги укреплена зубчатая рейка, при помощи которой на штангу передается толкающее усилие от привода через шестерню.

Двигатель 5 через редуктор 7 вращает ведущие колеса 4. Толкатель 1опорными роликами 2 располагается на раме и перемещается за счет зубчатых реек 3, приводимых в поступательное движение ведущими колесами 4.

Сталкиватель включается в работу при подходе очередного сляба 8 и сталкивает его по роликам на штабелирующий стол, после чего возвращается в исходное положение. После набора стопы слябов сталкиватель проталкивает ее в холодильник.

 

 

1-толкатель; 2-опорные ролики; 3-зубчатая рейка; 4-ведущее колесо;  5-двигатель; 6-тормоз; 7-редуктор

 

Рисунок 1- Кинематическая схема сталкивателя.

 

Одиночный сляб проталкивается с рабочей скоростью. При проталкивании стопы скорость движения понижается, при возврате в исходное положение скорость повышается.

Кинематическая схема сталкивателя слитков приведена на рисунке.

Технические данные механизма:

Скорость сталкивателя -1м/с.

Вес металла – 9т.

КПД.

ред – КПД редуктора 0,97;

зуб – КПД зубчатой муфты 0,97;   

рейки – КПД рейки 0,99.

 

 

 

 

 

 

 

1.3Условия и режим работы электрооборудования и электропривода.

Требования к электрооборудованию и электроприводу

 

          Электропривод механизма сталкивателя находится в помещении цеха, следовательно, на него действуют неблагоприятные условия:

-высокая  влажность;

-высокая  температура;

- повышенное  содержание пыли в воздухе.

Также электродвигателю сталкивателя свойственны динамические нагрузки. Электродвигатель сталкивателя работает в кратковременном режиме.

Из условий технологического процесса вытекают следующие общие требования к электроприводу и электрооборудованию:

-минимальное  время протекания переходных  процессов;

-большая  частота включения приводного  двигателя;

-автоматическое  ограничение момента двигателя  при перегрузках;

-надежность  в работе;

-точность  остановки;

-закрытое исполнение;

-класс изоляции не ниже F.

К основным неисправностям электрооборудования механизма сталкивателя слитков можно отнести следующие:

-неисправность  электродвигателя;

-неисправность  системы защиты и сигнализации (СЗС);

-неисправность  комплектного тиристорного электропривода (КТЭ).

Неисправности возникающие в электродвигателе:

-со временем  изнашиваются щетки. Устраняют эту  неисправность заменой щеток  на новые и обязательно такого  же типа;

-износ  коллектора - от долгого вращения  медь стирается. Эту проблему  можно исправить в электроремонтном  цехе, где его протачивают, лакируют  и шлифуют;

-электродвигатель  забивается пыль и от этого  падает сопротивление изоляции. Эту неисправность устраняют продувкой сжатым воздухом, промыванием коллектора спиртом и просушивают;

-часто  выходят из строя подшипники  из-за нехватки смазки или попадания  туда пыли, их заменяют на новые.

Так же возникают неисправности и в самой схеме, например выходят из строя тиристоры, их заменяют.

В релейной части часто случается обгорание контактов на реле и контакторах. В этом случае производят чистку контактов, а при необходимости заменяют аппарат  целиком.

Выполнение организационных и технических мероприятий, а также своевременное техническое обслуживание электрооборудования обеспечивает бесперебойную работу электропривода и выполнение технологических операций без сбоев.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Специальная  часть

2.1Выбор  рода тока, величины питающего напряжения и системы  

управления электроприводом

 

Требованиям к электроприводу сталкивателя наиболее полно удовлетворяет электропривод постоянного тока. Двигатели постоянного тока допускают широкий диапазон регулирования скорости, имеют большую перегрузочную способность.  Двигатели серии Д (краново-металлургические) характеризуются высокой кратностью момента, выполняются на напряжении 220 и 440 В, имеют тихоходное и быстроходное исполнение. Двигатели допускают увеличение скорости в 2-2,5 раза ослаблением их потока возбуждения, причем в этом режиме максимальный вращающий момент не должен превосходить 0,8 Мном для двигателей 220 В и 0,64 Мном для двигателей 440 В. Двигатели с номинальным напряжением 220 В допускают увеличение частоты вращения в 2 раза повышением напряжения до 440 В, максимальный вращающий момент при этом не должен превосходить 1,5 Мном. Создание практически безинерционных ТП с малой мощностью управления и операционных усилителей постоянного тока, применяемых в качестве активных корректирующих звеньев, обеспечивало широкое внедрение систем с последовательной коррекцией для управления практически всеми видами металлургического электропривода постоянного тока. Поэтому в проекте принимаем системы подчиненного регулирования с последовательной коррекцией. При питании двигателей от тиристорных преобразователей с мостовой схемой выпрямления они допускают работу без сглаживающих реакторов.