Дипломная (вкр): Модернизация блока опорного вращающейся печи при производстве извести

Модернизация блока опорного вращающейся печи при производстве извести

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПО КОНСТРУКТИВНЫМ ОСОБЕННОСТЯМ

.1 Перспективные методы восстановления

.1.1 Детонационное напыление

.1.2 Плазменное напыление

.1.3 Бандажирование

. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Анализ конструкции вращающей печи

.1.1 Техническая характеристика трубчатой вращающейся печи

.1.2 Характерные неисправности

.2 Конструкторские расчеты

.2.1 Расчет оси ролика

.2.2 Выбор и расчет шпонок

.2.3 Проверочный расчет подшипников

. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Разработка технологии восстановления блока опорного

.1.1 Выбор типового оборудования и типовых универсальных приспособлений

.1.2 Выбор состава технологических переходов

.1.3 Выбор режущих инструментов

.2 Разработка технологии изготовления деталей типа стакан

.2.1 Выбор типового оборудования и типовых универсальных приспособлений

.2.2 Выбор состава технологических переходов

.2.3 Выбор режущих инструментов

.2.4 Расчет режимов резания

.2.5 Расчет технической нормы времени

.3 Разработка технологии сборки блока опорного

.3.1 Выбор типового оборудования и типовых универсальных приспособлений

.3.2 Технология сборки блока опорного

.3.3 Уточненное нормирование времени операций

. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Оценка предельно-необходимых затрат на модернизацию

.2 Анализ структуры затрат на производство бандажей при модернизации

.2.1 Оценка материальных затрат

.2.2 Затраты на оплату труда

.2.3 Расчет затрат на амортизацию

.2.4 Прочие затраты

.3 Анализ структуры затрат на производство бандажей до амортизации

.3.1 Оценка материальных затрат

.3.2 Технология сборки блока опорного

.3.3 Затраты на освещение помещения

.4 Оценка экономической целесообразности модернизации

. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

.1 Анализ условий труда в известково-доломитном производстве

.2 Меры по обеспечению безопасных условий труда

.3 Расчет общего освещения

.3.1 Общие сведения

.3.2 Методика расчета

.4 Меры по обеспечению безопасности персонала

.5 Меры по охране окружающей среды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Эффективность производства металлургического предприятия в значительном степени зависит от совершенствования системы поддержания оборудования в работоспособном состоянии. Эта, в свою очередь находится в прямой зависимости от рациональной работы ремонтной службы.

Одним из главных направлений развития является увеличение срока службы узлов и агрегатов, уменьшение затрат на производство и реконструкцию.

Благодаря большим мощностям машиностроительных предприятий узлы и агрегаты проходят диагностику и ремонт. Выполняется замена изношенных позиций на аналогичные или устанавливаются новые разработки.

Так же современная организация технического обслуживания и ремонта оборудования обеспечивает поддержание оборудования в работоспособном состоянии.

Для успешного решения поставленных задач инженеры-механики должны обладать разносторонними знаниями в области прогрессивных методов ремонта оборудования, способствующих повышению его надежности и обеспечивающих доведения ресурсов отремонтированных машин до уровня, мало отличающихся от ресурса новых машин.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПО КОНСТРУКТИВНЫМ ОСОБЕННОСТЯМ

Прокатные валки (ролики) - основной рабочий орган прокатного стана, агрегата, выполняющий деформацию металла для придания ему требуемых размеров и форм. Также используются в качестве опорных частей узлов и агрегатов. Различают следующие виды валков:

прокатные для металлургии (служащие для пластической деформации листового металла), показаны на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1- Прокатный ролик

транспортерные для машиностроения и промышленности (для вращения и передачи грузов), показаны на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2-Транспортерный ролик

- натяжные для мебельных производителей (для разглаживания декоративных пленок), показаны на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3-Натяжной ролик

специальные (служащие индивидуальным требованиям заказчика), показаны на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4-Специальный ролик

Прокатные ролики - автономные односекционные узлы (блоки), необходимые для проката заготовок вдоль направления вращения колеса. Блоки являются наборными элементами прокатного стана. Особенностью является их энерго независимость, простота установки в прокатном цехе, возможность легкой замены 1 блока без ремонтных остановок производства, простота в обслуживании [1].

Опорные ролики. Широко освоено производство опорных роликов из высокопрочного чугуна ВЧ45 - ВЧ50, метод получения заготовки - литьё, механическая обработка, контроль качества поверхности детали, проверка твердости рабочей поверхности, выдача паспорта на ролик.

Имеются несколько литьевых модельных форм на ролики, которые могут быть использованы при изготовлении роликов, что снизит отпускную цену на готовый ролик в целом. Назначение: вращение технологического барабана, с нагрузкой на каждое колесо до 7 тонн.

Ролик изготавливается из марки Ст.25Х1М1Ф, наплавка защитного слоя выполняется порошковой проволокой типа Cr (13-14%), Ni(4-5%), Mo(0,8-1,5%) толщиной до 6мм. Наплавленный слой имеет высокие показатели износостойкости, коррозионной стойкости, высокую твердость поверхности HRC 40…45, жаропрочную способность к соприкосновению с жидкими металлами, попадающими на прокатный стан из МНЛЗ [2]. Данная технология используется известными мировыми фирмами-производителями технологического оборудования такими как DANIELY Wean United, Corner.

Данная технология также перспективна в качестве заменителя технологии ТВЧ поверхности роликов и других поверхностей вращения (плунжеров, шнеков), возможностью использования сердечника из углеродистой конструкционной марки стали, а рабочей поверхности из легированного металла. Данная конструкция детали значительно экономичнее, не уступает качеству цельно легированной детали, в связи с большим слоем наплавленного металла. А так как износ детали в основном происходит на рабочей поверхности - предлагаемая замена имеет право на жизнь.

.1      Перспективные методы восстановления

.1.1   Детонационное напыление

К перспективным способам можно отнести такой оригинальный способ восстановления, который, правда, ещё применяют ограниченно, как детонационное напыление. Разработчики постарались использовать энергию детонации, имеющуюся в некоторых газах. На восстанавливаемую поверхность наносится металлический или металлизированный порошок, состоящий из смеси карбидов вольфрама и титана. При взрыве ацетиленокислородной смеси, продолжительностью 0,23 сек., на ремонтной поверхности образуется покрытие толщиной 0,007 мм. Покрытие из порошков с элементами вольфрама и титана имеет большую твёрдость и очень высокую износостойкость. Метод предполагает возможность нанесения многослойного покрытия общей толщиной 0,02-0,4 мм. Преимуществом метода перед аналогами является то, что ремонтируемая поверхность не нагревается выше 250 С, а в результате напыления образуется покрытие с высокой прочностью сцепления и малой пористостью, не выше 1%. Кроме того, метод технологически не сложен и экономически выгоден даже при ремонте отдельных деталей [3].

.1.2   Плазменное напыление

Ещё один способ восстановления, который сегодня получает распространение в различных отраслях машиностроения, основан на плазменном напылении ремонтных поверхностей композиционными порошковыми материалами. Эти порошки отличаются тугоплавкой основой и легкоплавкой связкой. Такие покрытия имеют огромную износостойкость и особенно эффективны при нанесении на рабочие поверхности, подверженные трению. Структура нанесённого слоя представляет хромоникелевый раствор и карбидную фазу с упрочняющими частицами связки - карбидами и боридами хрома. Плазменное напыление используют при ремонте шеек коленвалов, постелей и блоков двигателей. Сущность метода состоит в «бомбардировке» ремонтной поверхности частицами порошка, разогретыми до пластического состояния плазменной либо газопламенной струями.

Экономия металла и защита от коррозии в сочетании с повышением надёжности - это тот эффект, который мы получаем при верно выбранном способе восстановления изношенных деталей и узлов. Располагая современным набором методов ремонта, восстановление может реально улучшить первоначальные эксплуатационные свойства деталей.

.1.3   Бандажирование

Применение метода бандажирования существенно повышает эффективность использования материала валка, поскольку в балансе расхода участвует, в основном, материал бандажа, а ось валка используется неоднократно. При трех-пяти кратном использовании оси расходный коэффициент для бандажированного валка в 2-5 раз ниже, чем для цельнокованого.

Составные (бандажированные) валки представляют собой конструкцию из стальной оси и бандажа. Основное преимущество составных прокатных валков возможность применения для бандажей высоко износостойких материалов [4].

Кованая и, в особенности, высокоуглеродистая литая структуры изменяются за счет термической обработки и большого количества карбидов легирующих элементов, что обеспечивает высокую и равномерную по толщине бандажа твердость и износостойкость.

По отечественным и зарубежным данным, стойкость таких валков в 2-3 раза превышает стойкость цельнокованых.

Конструктивная особенность:

возможность неоднократного использования оси валка;

увеличенная в 2 и более раз толщина рабочего слоя.

Схема бандажирования роликов показана на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5-Схема бандажирования роликов: 1- ролик; 2 - бандаж; 3 - упорный бурт.

Гарантированные свойства составных (бандажированных) опорных валков (роликов):

требуемая равномерная твердость бандажа;

надежность посадки бандажа на ось;

отсутствие склонности к трещинообразованию и выкрашиванию поверхности бочки;

отсутствие металлургических дефектов и дефектов структуры;

минимальная величина остаточных термических напряжений;

отсутствие конструктивных дефектов, влияющих на работоспособность валка.

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Анализ конструкции вращающей печи

Вращающая печь выставляется на опоры с наклоном к горизонту 3° для фиксирование наклонного положения в осевом направлении и устанавливают на одной из этих опор поддерживающие упорные ролики. Газы выходящие из холодного конца печи проходят стадии очистки (пылевую камеру, батарейные циклоны, фильтры) и поступают в дымоходную трубу. Вращение печи осуществляется от привода.

Основные узлы вращающейся печи: загрузочной воронки, бандажей, венцовой шестерни, привода барабана, опора фундамента, сжигательное устройство, нагревательное устройство, блок опорный разгрузочная течка.

Барабан вращающейся печи представляет собой сварную конструкцию. Барабан сваривают из отдельных обечаек. Изготавливают барабан вращающейся печи из углеродистой стали Ст З. Барабан печи должен сохранять в процессе своей работы форму правильного цилиндра для этого он должен быть достаточно жестким. Резко возрастает напряжение в сечении барабана в случае искривления оси цилиндра. Барабан вращающейся печи футеруется высокоглиноземистым кирпичом в горячей зоне, и шамотным в холодной. В случае сильной деформации барабана происходит преждевременное разрушение футеровки.

Во время выполнения сборки отдельных его частей на обечайках производится подготовка свариваемых кромок под сварку. От данных работ зависит качество сборки и сварки.

При помощи установленных на барабан бандажей он опирается на ролики опорные (блок опорный), а к барабану привариваются бандажные пластины на которых свободно вращаются бандажи. В плотную к бандажу привариваются специальные клинья, которые предохраняют их от осевого смещения. Вращающаяся печь имеет опорные станции(одну упорную и четыре опорных. Опорная станция имеет два ролика, которые вращаются в бронзовых вкладышах(подшипниках скольжения).

Блок опорный имеет стальной корпус подшипника в котором установлен четырех рядный подшипник качения. Перед выполнением установки блока на печь выполняется прокачка подшипниковых узлов смазкой УНИОЛ или ЛИТОЛ-24 на весь срок службы. В процессе работы блоки подлежат плановой проверки и при необходимости прокачке. Блок устанавливается в опору, закрепленную на фундаменте.

Вращение печи осуществляется при помощи одного главного и одного вспомогательного. Они состоят из редуктора соединенного с электродвигателем при помощи соединительной муфты и тормозной муфты.

Для вращения печи при текущих и капитальных ремонтах используют вспомогательный редуктор. На выходной вал главного редуктора напрессовывается втулочно-пальцевая муфта, при помощи которой осуществляется передача на вал-шестерню. Которая в свою очередь входит в зацепление с зубчатым винцом который находится на барабане печи. Под зубчатым винцом и валом находится масленая ванна для их смазки.

По обе стороны барабана располагаются упорные ролики при помощи которых осуществляется контроль положения печи. Ролики вращаются в радиально-упорных подшипниках. Смазка роликов осуществляется при помощи принудительной смазочной станции.

ролик ось печь шпонка

2.1.1 Техническая характеристика трубчатой вращающейся печи

Основными параметрами вращающейся печи должны быть: длина и диаметр барабана. Параметры вращающейся приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1-Характеристика вращающейся печи

.1.2 Характерные неисправности печи

Вовремя эксплуатации вращающейся печи могут возникнуть различные неисправности которые приводят к сбою в работе, которые должны быть вовремя устранены. Основные неисправности печи приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2-Неисправности вращающийся печи