Дипломный проект Газоочистка и конветер МЗ

Содержание

Введение

1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ. Технологический процесс и оборудование плавильного цеха Медного завода

1.1 Характеристика Медного завода

1.2 Технологический процесс и оборудование плавильного отделения

1.3 Технологический процесс и оборудование конвертерного отделения

1.4 Технологический процесс и оборудование анодного отделения

2 СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ. Модернизация газоочистного оборудования и механизма поворота горизонтального конвертера ПЦ МЗ

2.1 Устройство и принцип действия газоочистного оборудования конвертера

2.1.1 Динамический расчет пневмопривода

2.1.2 Расчет цилиндрических осей заслонки с пневматическим приводом

2.2 Модернизация механизма поворота

2.2.1 Расчет основных конструктивных параметров конвертера на заданную емкость Q = 80 т

2.2.2 Расчет мощности привода конвертера

2.2.3 Расчет открытой зубчатой передачи

3 НАДЕЖНОСТЬ, РЕМОНТ, МОНТАЖ И СМАЗКА. Смазка узлов трения конвертера

3.1 Организация смазывания узлов конвертера

3.1.1 Характеристика узлов трения горизонтального конвертера

3.2 Выбор и расчет смазки для подшипников опорных роликов и подвенцвой шестерни

3.3 Расчет централизованной системы смазки конвертера

3.3.1 Расчет и выбор трудопровода

3.4 Выбор и расчет смазочного материала для открытой зубчатой передачи

3.5 Описание системы пластичной смазки

4 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ И АВТОМАТИЗАЦИЯ. Электроснабжение конвертера

4.1 Требования, предъявляемые к электроприводу

4.2 Автоматизированное управление конвертером

4.3 Схема управления электродвигателем переменного тока

4.5 Схемы управления электродвигателем постоянного тока

5 ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА. Расчет экономической эффективности

5.1 Расчет трудоемкости работ

5.2 Расчет средств на оплату труда

5.3 Расчет сметы накладных расходов

6 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 Характеристика основных опасностей

6.2 Вредные вещества

6.3 Метеорологические условия

6.4 Производственный шум

6.5 Электробезопасность

6.6 Пожарная безопасность

6.7 Оценка условий труда на рабочих местах

6.8 Действия персонала цеха при ЧС

Заключение

Библиографический список

Приложения: на 7 л. в 1 экз

Введение

Цель дипломного проекта снижение себестоимости производства черновой меди и улучшением условий труда в плавильном цехе Медного завода. Существует несколько способов решения вышеописанных задач, одним из которых является модернизация узлов оборудования. Модернизация оборудования является одним из основных резервов производства и повышения производительности труда. Обновление оборудования осуществляется двумя способами: заменой физически и морально изношенных машин и оборудования и совершенствованием машин и механизмов, осуществляющие в процессе выполнения ремонтов (ремонтная модернизация). В процессе эксплуатации детали металлургического оборудования подвергаются воздействию статических, динамических, знакопеременных нагрузок; сопряженные детали работают на износ. Многие детали находятся под воздействием агрессивных средств, стационарных или циклически изменяющихся температур. В связи с этим эксплуатационная надежность деталей находится в прямой зависимости от их прочности, износостойкости, термо- и коррозионной стойкости. В целях повышения этих характеристик необходимо правильно выбирать материал деталей, совершенствовать их конструкцию, устранять неточности сборки, улучшать методы холодной и горячей обработки (включая термическую обработку и наплавку).

В данном дипломном проекте рассматривается модернизация не-скольких узлов оборудования, задействованных в процессе конвертирования: модернизация оборудования пылеулавливания и газоочистки, механизма поворота конвертера.

В конвертерном отделении для улавливания газов отходящих конвертерных используют напыльник водоохлаждаемый. Он представляет со-бой раму прямоугольного сечения, на которой крепятся коробчатые кессоны. Газ отходящий конвертерный, выбрасываемый из конвертера и улавливается напыльником при опущенной до предела шторке. С задней стороны напыльник не герметично присоединен к конвертеру, в следствии его вращательной работы (слив и заливка). Модернизация напыльника позволит улучшить герметизацию и тем самым снизить неорганизованные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу цеха. Установка заслонки с пневматическим приводом с задней части напыльника позволит улучшить условия труда персонала цеха, а также позволит увеличить срок эксплуатации деталей.

Механизм поворота является ответственным узлом. Для шестерни необходимо подобрать материал с более качественными механическими характеристиками, чем для зубчатого венца, т.к. шестерня является более нагруженной деталью.

НАДЕЖНОСТЬ, РЕМОНТ, МОНТАЖ И СМАЗКА. Смазка узлов трения конвертера

3.1 Организация смазывания узлов конвертера

В настоящее время процесс подачи смазки к узлам трения конверте-ров плавильного цеха Медного завода осуществляется с помощью пресс-масленками. В данном разделе предлагается установить централизованную систему пластичной смазки для централизованной подачи дозированного количества пластичной смазки к узлам трения.

Одним из эффективных способов повышения работоспособности металлургических машин, а, следовательно, повышения долговечности узлов трения является применение смазочных материалов, которые по существу, являются конструкционными материалами.

Основные назначения смазки – сокращение расхода энергии на преодоление сил трения, уменьшение износа трущихся поверхностей, и следовательно, продление межремонтных периодов оборудования.

Соответствующий вид смазочного материала может обеспечить: жид-костное трение, граничное трение, избирательный перенос, тем самым предотвратить детали машин от интенсивного изнашивания, истирания, выкрашивания верхних слоев поверхностей материалов и т.д.

Ответственный подход к выбору смазочных систем и материалов увеличивает сроки службы оборудования предохраняя их от преждевременного выхода из строя. За счет уменьшения коэффициента трения и частичной защиты от агрессивного воздействия окружающей среды, различные виды масел и смазок продлевают работоспособность подшипников качения и узлов трения скольжения, зубчатых и червячных передач, а в целом работу всей машины. Применение того или иного смазочного мате-риала в конкретном узле трения зависит от многих факторов: условий внешней среды (температуры, влажности, запыленности и т.д.), удельной нагрузки, скорости смещения контактирующих поверхностей, характера движения (непрерывное, прерывистое, реверсивное), геометрических параметров и материалов пар трения, микро геометрии поверхностей, твердости поверхностных слоев трущихся поверхностей, конструкции узла трения и др. В данном дипломном проекте осуществляется расчет и под-бор необходимых объемов, видов смазочных материалов для узлов трения. Также производится расчет централизованной системы смазки для уз-лов трения горизонтального конвертера емкостью 80 тонн, установленного в плавильном цехе Медного завода.

4.2 Автоматизированное управление конвертером

Схема электропривода приведена на листе А4. Питание схемы осуществляется от силового автоматического выключателя(QF1). Через предохранитель (FU1) срабатывает реле контроля напряжения (KV1) в силовой цепи электродвигателя переменного тока, размыкая свой н.з. кон-такт в цепях управления электродвигателем постоянного тока.

Рубильником (SA1.1) подается питание в схему управления электродвигателем переменного тока через предохранители (FU2, FU3). При включении срабатывают:

- реле времени (ускорители) (KT1), (KT2), (KT3), которые размкнут свои н.з. контакты (KT1), (KT2), (KT3) в цепях управления электродвигателем переменного тока.

- реле блокировки запуска (KL1) электродвигателя переменного тока замкнет свой н.р. контакт (KL1) в цепях управления электродвигателем пе-ремен-

ного тока.

-реле контроля наличия напряжения (KL4) в цепях управления электродвигателем переменного тока, размыкая свои н.з. контакты (KL4) в цепях управле-

ния электродвигателем постоянного тока и в цепях аварийной сигнализации.

При включении рубильника питания цепей управления (SA2.2 электро

двигателем постоянного тока через предохранители (KL4) срабатывают:

- реле блокировки запуска (KV4) электродвигателя постоянного ток; замыкая свои н.з. контакты (KV4) в цепях управления электродвигателем постоянного тока.

- реле контроля наличия напряжения (KL5) в цепях управления электродвигателем постоянного тока, размыкая свои н.з. контакты цепях управления электродвигателем переменного тока и в цепях аварий ной сигнализации.

Если электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения, то при включении рубильника (SA2.1) через шунтовую обмотку (LM1) срабатывают:

- реле наличия тока (KA5) в обмотке возбуждения электродвигателя постоянного тока, замыкая свой н.р.контакт в цепях управления электродвигателем постоянного тока.

4.3 Схема управления электродвигателем переменного тока.

В среднем положении командоконтроллера (SA1), когда контакты (1) (2) замкнуты, то реле блокировки запуска (KL1) сработано и его н.р. контакт замкнут. Нажатием педали (SQ4), подается питание на катушку реле блокировки запуска (KL1), через замкнутый контакт реле блокировки запуска, педаль (SQ4), н.з. блок контакты контакторов хода (вперед-назад), н.з. контакт реле аварийного поворота, н.з. контакты реле максимального тока (KA1), (KA2), (KA3), поэтому при перемещении ручки командоконтроллера (SA1) в положение (слив) или (дутьё) электрическая цепь не рвется и катушка реле блокировки запуска не обесточивается.

Рассмотрим работу схемы при перемещении ручки командоконтроллера (SA1) в положение (слив). При этом контакты командоконтроллера (5) и (6) замыкаются и через замкнутый контакт (SQ1) путевого выключателя (если конвертер находится выше крайнего ограничения при сливе) притягивается контактор хода (KM2). Силовые контакты (KM2), замкнувшись подают напряжение на катушку реле контроля напряжения (KV2), а н.р. блок контакт (KM2) замкнувшись подаёт напряжение на катушку линейного контактора (KM1. Силовой контакт (KM1), замкнувшись подаёт напряжение на электродвигатель переменного тока (M1) ,а н.р. блок контакт (KM1) замкнувшись подаёт напряжение через замкнутые н.р. блок контакты (KM2), (KV2) на катушку контактора тормоза (К1). Силовые контакты (К1), замкнувшись через добавочные сопротивления (R5), (R6) подают напряжение на тормозные катушки (YA1), (YA2), а н.р. блок контакт (K1), замкнувшись подаёт напряжение на ка-тушку пускового контактора (KM4). Таким образом включение двигателя в прямом направлении осуществляется контактом пускателей КМ1 и КМ3, а в обратном – КМ1 и КМ2. Силовые контакты (КМ4), замкнувшись шунтируют часть пускового сопротивления в цепи ротора электродвигателя переменного тока (M1), а н.з. блок контакт (KM4), разомкнувшись обесточивает катушку пускового реле ускорителя (KT1). Разомкнутый н.з. контакт (KT1), замкнувшись с выдержкой времени tвыд = 0,9 с подаёт напряжение на катушку контактора ускорения (KM5). Силовые контакты (KM5), замкнувшись шунтируют часть пускового сопротивления в цепи ротора электродвигателя переменного тока (M1), а н.з. блок контакт (KM5), разомкнувшись обесточивает катушку пускового реле ускорителя (KT2). Разомкнутый н.з. контакт (KT2), замкнувшись с выдержкой времени tвыд =0,7 с подаёт напряжение на катушку контактора ускорения (KM6). Силовые контакты (KM6), замкнувшись шунтируют часть пускового со-противления в цепи ротора электродвигателя переменного тока (M1), а н.з. блок контакт (KM6), разомкнувшись обесточивает катушку пускового реле ускорителя (KT3). Разомкнутый н.з. контакт (KT3), замкнувшись с выдержкой времени tвыд = 0,5 с подаёт напряжение на катушку контактора ускорения (KM7). Силовые контакты (KM7), замкнувшись полностью шунтируют пусковое сопротивление в цепи ротора электродвигателя пе-ременного тока (M1).

Рассмотрим работу схемы при перемещении ручки командоконтроллера (SA1) в положение (дутьё). При этом контакты командоконтроллера (7) и (8) замыкаются и через замкнутый контакт (SQ2) путевого выключателя (если конвертер находится ниже крайнего ограничения при дутье), замкнутые н.р. контакты реле наличия напряжения (РБ2), реле разрешения пуска (РБЗ) притягивается контактор хода (KM2). Далее работа схемы на (дутьё) аналогична работе схемы на (слив).

Контакт путевого выключателя (SQ3) служит для блокировки поднятия конвертера на (дутьё) двигателем переменного тока при исчезновении воздуха или напряжения в цепи двигателя постоянного тока.

Заключение

Данный дипломный проект посвящен изучению работы основного и вспомогательного механотехнологического оборудования конвертерного отделения плавильного цеха Медного завода с целью выявления узких мест и разработки вариантов по улучшению работы проектируемых объектов. Комплексная модернизация, представленная в данном дипломном проекте, включает в себя: модернизация оборудования пылеулавливания и газоочистки, подбор материалов для механизма поворота конвертера.

По варианту модернизации оборудования пылеулавливания и газоочистки горизонтального конвертера КГ80Ц были произведены расчеты пневмодвигателя и подобран пневмоцилиндр для обеспечения выполнения заданных технологических требований.

По варианту модернизации механизма поворота конвертера были произведены расчеты основных конструктивных параметров конвертера, мощности привода, конструктивных параметров деталей, а так же расчёт открытой зубчатой передачи механизма поворота конвертера, по которому был подобран материал для шестерни и колеса.

Все выше предложенные варианты совершенствования оборудования предназначены для того чтобы повысить срок службы деталей, сократить простои в работе оборудования, вызванные трудоемкими операциями по ремонту, следовательно увеличить межремонтный период, что позволит повысить производительность труда, снизить затраты на производство черновой меди и улучшить условия труда персонала.