Реконструкция электропечей ДСВ-10 с заменой металлоконструкций и внедрением микропроцессорного регулятора мощности в условиях Электросталеплавильного цеха 2 ОАО «ЗМЗ» - Дипломная работа

Содержание

Введение

1 Общая часть

1.1 Описание Электросталеплавильного цеха 2 ОАО «Златоустовский металлургический завод»

1.2 Устройство и принцип работы дуговой сталеплавильной печи ДСВ-

1.3 Описание существующей конструкции механизма передвижения электродов дуговой сталеплавильной печи ДСВ-

1.4 Недостатки существующей конструкции механизма передвижения электродов дуговой сталеплавильной печи ДСВ-

1.5 Предложения по модернизации механизма передвижения электродов дуговой сталеплавильной печи ДСВ-

1.6 Кинематическая схема механизма передвижения электродов

дуговой сталеплавильной печи ДСВ-

1.7 Описание механизма передвижения электродов с электрогидравлическим приводом

2 Специальная часть

2.1 Расчет силового цилиндра

2.2 Расчет гидравлического насоса и определение его рабочего режима

2.3 Расчет трубопроводов

2.4 Расчет размеров гидробака

2.5 Выбор рабочей жидкости

2.6 Выбор распределительной и регулирующей аппаратуры

2.7 Расчет потерь давления в гидросистеме

2.8 Поверочный расчет гидропривода

2.9 Определение мощности гидропривода

3 Организация производства

3.1 Описание службы отдела главного механика ОАО "ЗМЗ"

3.2 Описание механослужбы Электросталеплавильного цеха 2 ОАО «ЗМЗ»

3.3 Порядок ввода гидропривода в эксплуатацию

3.4 Правила технической эксплуатации механизма передвижения электродов

4 Экономика производства

4.1 Капитальные затраты на внедрение

4.2 Экономическая эффективность внедрения электрогидравлического привода механизма перемещения электродов

5 Охрана труда

5.1 Техника безопасности при работе с гидроприводом

5.2 Мероприятия по противопожарной безопасности

5.3 Мероприятия по охране окружающей среды

Литература

Приложение А – Задание на дипломный проект

Приложение Б – Сокращения применяемые в тексте

Приложение В - Сторона низкого напряжения

Приложение Г - Сторона высокого напряжения

Введение

Состояние промышленно-производственных фондов предприятий ведущих отраслей промышленности характеризуется низким уровнем обновления технологического оборудования (0,3%), следствием чего является его моральный и физический износ на 50…..80%. Единственным альтернативным способом обеспечения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции становится модернизация существующего парка оборудования.

В эпоху научно-технического прогресса каждое оборудование и технология производства должны соответствовать мировому техническому уровню. ОАО «Златоустовский металлургический завод» является одним из ведущих предприятий черной металлургии Южного Урала. Для поддержания и усиления своих позиций на рынке металлургической продукции на «Златоустовском металлургическом заводе» разработана комплексная программа модернизации, технического перевооружения и совершенствования электросталеплавильного производства (реконструкция действующего оборудования и ввод нового), как более перспективного, с последующим выводом из работы Мартеновского цеха и строительством нового Электросталеплавильного цеха №4. В рамках этой программы будет осуществлена реконструкция электропечей ДСВ10 установленных в Электросталеплавильном цехе 2. Будет осуществлена замена электромеханического привода механизма передвижения электродов на электрогидравлический.

Внедрение электрогидравлического привода (регулятора мощности) позволит:

- увеличить выпуск стали в Электросталеплавильном цехе 2;

- снизить затраты электроэнергии на производство стали;

- снизить себестоимость стали и соответственно повысить ее конкурентоспособность;

1 Общая часть

1.1 Описание Электросталеплавильного цеха 2 ОАО «Златоустовский металлургический завод»

Цех предназначен для выплавки высоколегированных нержавеющих и специальных марок сталей и сплавов, а также быстрорежущих и инструментальных легированных марок сталей.

Потребителями цеха являются прокатные и молотовый цеха завода.

Развес слитков – 200, 500, 750 и 1000кг, предусматривается возможность отливки слитков развесом до 23тонн.

Разливка стали – сифонная, предусмотрена возможность разливки сверху.

Годовая производительность цеха 100 тыс. тонн.

1.1.2 Состав участков цеха

Цех состоит из - главного здания и отделение приготовления порошков

Общая длина цеха – 156м и ширина 84м.

Главное здание по ширине имеет четыре пролета:

а) Шихтовый пролет - предназначен для подготовки и сортировки железного лома (шихты).

Ширина шихтового пролета 22м, длина 156м, высота до головки подкранового рельса – 9м.

В шихтовом пролете хранятся магнитные материалы, ферросплавы , а также сыпучие материалы (руда, известь, плавиковый шпат и др.) и металлолом (брак прокатного и молотового производств).

Для хранения всех материалов на земле сооружаются наземные закрома. В торцевой части пролета располагается склад электродов.

В шихтовом пролете укладываются два железнодорожных пути нормальной колеи. Один путь проложен у наружной стены здания, вдоль закромов. Второй – тупиковый, распложен в торце пролета, со стороны печи №15.

Для передачи саморазгружающихся бадей с шихтой в печной пролет между колоннами укладываются два поперечных железнодорожных пути, оборудованных самоходными тележками грузоподъемностью 25т. Для взвешивания тележек с шихтой устанавливаются двое весов железнодорожного типа грузоподъемностью по 30т.

В пролете установлены два мостовых магнитно-грейферных крана грузоподъемностью по 10т и один грузоподъемностью 16т.

б) Печной пролет - предназначен для выплавки сталей и сплавов..

Ширина печного пролета 18м, длина 156м, высота до головки подкранового рельса – 14м.

В печном пролете расположены три 10тонных дуговых сталеплавильных печей (ДСВ10), два 20тонных крана, мульдозавалочный кран грузоподъемностью 1,5 тонны, стенды наборки сводов, каркасов, две сушильные печи (для сушки ферросплавов и вспомогательных материалов), два катающихся постамента и 5-тонная печь, находящаяся на консервации.

в) Разливочный пролет - предназначен для разливки сталей и сплавов в изложницы..

Ширина разливочного пролета 18м, длина 156м, высота до головки подкранового рельса – 14м.

Для разливки стали в пролете установлены два тележечных конвейера, на которых производится разливка стали и передача поддонов с залитыми изложницами во вспомогательный пролет для извлечения слитков из изложниц и подготовки изложниц, поддонов и другого разливочного оборудования к плавке.

В пролете расположены два стенда для сушки ковшей и два стенда для нагрева ковшей (горизонтальной и вертикальной), три 30тонных крана, а также АКОС (агрегат комплексной обработки стали), состоящий из: агрегата Ковш-Печь (АКП) и установки Вакуум Кислородного Рафинирования стали (ВКР), который является современным оборудованием Электросталеплавильного цеха 2.

д) Вспомогательный пролет - для отжига и хранения слитков.

Ширина разливочного пролета 24м, длина 156м, высота до головки подкранового рельса – 9м.

Во вспомогательном пролете расположены две отжигательные печи, восемь ям для охлаждения слитков, два 10тонных и один 15тонный краны.

1.1.3 Описание технологического потока цеха

Технологический процесс Электросталеплавильного цеха 2 заключается в следующем:

- подготовка шихты

- выплавляют сталь в дуговых сталеплавильных печах ДСВ10;

- производят разливку в сталеразливочные ковши;

- после разливки ковш с жидкой сталью подаются для обработки на агрегат комплексной обработки стали (АКОС), где производится насыщение стали специальными добавками, а также выжигание вредных примесей аргоном и кислородом;

- после обработки на АКП ковш со сталью подается в вакуум-камеру вакууматора для дальнейшей обработки и получения качественной стали

- прошедшая обработку на АКОС готовая сталь из ковшей разливается в изложницы на двух сталеразливочных канавах;

- слитки после извлечения из изложниц либо сразу подаются в Прокатный цех 1 для прокатки на стане «1150», либо направляются на участок остывания слитков, после чего направляются в обдирочное отделение или в Молотовый цех.

3.2 Описание механослужбы Электросталеплавильного цеха 2 ОАО «ЗМЗ»

Структура механослужбы Электросталеплавильного цеха 2 ОАО «ЗМЗ» представлена на рисунке 5.

Механослужба электросталеплавильного цеха состоит из заместителя начальника цеха по механическому оборудованию, который отдает все распоряжения механику цеха, также у него в подчинении начальник конструкторского бюро и инженер конструкторского второй категории. У механика цеха в подчинении старшие мастера по ремонту кранового оборудования цеха, ремонту оборудования электросталеплавильного отделения, ремонту оборудования АКОС. У старших мастеров в подчинении находятся бригадиры, а также дежурный и ремонтный персонал.

Заместитель начальника цеха по механическому оборудованию осуществляется непосредственно руководством работой. Систематически анализирует безопасность эксплуатационных и ремонтных работ. Обеспечивать исправное содержание и ремонт агрегатов и оборудования, рассматривать и согласовывать схемы строповки, карты складирования и маршруты транспортировки грузов, схемы укладки технологической карты на ремонт оборудования. Организует и контролирует безопасное выполнение работ оборудования повышенной опасности. Принимает участие в разработке и организует осуществление цеха к работе в весеннее - летних и осеннее - зимних условиях. Организует выполнение приказов, распоряжений по заводу, предописаний и указании вышестоящих органов. Участвует в совещаниях проводимых руководством завода и цеха; в комиссиях.

- по приемке в эксплуатации законченного строительством (монтажом) реконструкцией или после капитального и текущего ремонтов, оборудования;

-по аттестации и периодической проверке знаний рабочих и ИТР по техники безопасности.

Старший мастер осуществляет непосредственно руководство работой на участке. Осуществляется контроль за организации мастерами и бригадирами безопасного производства работ. Выполнение требования приказов по комбинату предписаний и указаний вышестоящих и контролирующих органов.

Бригадир до начала смены знакомится с работой оборудования за прошедшее время, знакомиться с записями в журналах дежурных слесарей приемке и сдачи смен и учета простоя. Обеспечение контроль и выполнение лично самим и подчиненных действующих инструкций по технике безопасности и положения наряд - допуска. Должен правильно и своевременно оформлять документацию по ремонту оборудования.

3.3. Порядок ввода гидропривода в эксплуатацию

Применение в гидроприводах машин конструктивно сложного гидравлического оборудования с прецизионными парами трения предъявляет повышенные требования к его эксплуатации и техническому обслуживанию. Несоответствие условий эксплуатации и предъявляемых требований приводит к нарушению работоспособности гидрооборудования, снижению надежности и производительности машин, а иногда и отказу. Часто поломки гидропривода происходят при его первом же пуске, поэтому необходимо соблюдать следующий строго определенный порядок ввода гидропривода в эксплуатацию:

1) заполнить бак маслом. Заливаемое масло должно соответствовать указанному в руководстве, а его качество должно предварительно контролироваться;

2) проверить соблюдение требований безопасности;

3) ослабить регулировочный винт предохранительного клапана;

4) проверить положение рабочих органов и распределителей, обеспечивающее поджим рабочих органов к упорам.

5) кратковременным пуском электродвигателя (1...2 с) проверить правильность направления вращения насоса (указано в руководстве к насосу);

6) проверить наличие давления при включении насосной установки;

7) устранить наружные утечки;

8) в процессе работы на низком давлении проверить ход всех рабочих органов и выпустить воздух из гидродвигателей и трубопроводов через специально предусмотренные устройства или ослабляя затяжку соединений трубопроводов в верхних точках гидросистемы;

9) с помощью предохранительного клапана установить в гидросистеме нормальное рабочее давление. После проверки рабочего давления манометр необходимо отключить от гидросистемы (с помощью специальных переключателей) и проследить, чтобы его стрелка вернулась к нулевой отметке;

10) при наличии повышенного уровня шума или пены на поверхности масла в баке проверить уплотнение вала насоса, герметичность всасывающего и сливного трубопроводов, а также уровень масла в баке;

11) произвести наладку узлов гидропривода; обеспечить плавность движения гидроцилиндров, нарушение которой может быть вызвано следующими причинами: повышенное трение в уплотнениях цилиндра или направляющих рабочего органа, перекос оси цилиндра относительно направляющих, наличие воздуха в полостях, недостаточное давление настройки предохранительного клапана, недостаточное противодавление в сливной полости. В процессе регулирования и наладки гидропривода проверить правильность функционирования гидравлических блокировок, обеспечивающих необходимую последовательность работы механизмов (например, сначала зажим заготовки, а затем включение подачи), а также защиту от аварии при нарушениях в работе гидросистемы (случайные падения давления, отключение одного из насосов и др.).

12) подключить систему электроавтоматики и произвести наладку автоматического цикла. Функционирование гидродвигателей в автоматическом цикле должно строго соответствовать циклограмме работы оборудования. При наладке автоматического цикла отрабатывается четкость работы электрической системы управления последовательностью включения распределителей, надежность блокировок, окончательно регулируются и уточняются время каждого перехода, величины ходов, характер динамических процессов;

13) если при наладке установлено, что средний уровень звука 85 дБА, допустимый в соответствии с ГОСТ 12.1.00383 для постоянных рабочих мест в производственных помещениях, превышен, необходимо принять меры к его снижению. Прежде всего следует обратить внимание на качество насоса и наличие воздуха в гидросистеме;

14) после работы гидропривода в автоматическом цикле в течение 4...5 ч определить установившуюся температуру масла в баке, которая не должна превышать 55 "С. При наличии перегрева следует прежде всего уменьшить потери мощности в гидроприводе (проверить действие устройств разгрузки, устранить чрезмерные запасы подавлению и расходу), а затем обратить внимание на функционирование маслоохладителей (наличие потока охлаждающего воздуха в воздушных или воды в водяных теплообменниках; количество масла, проходящее через теплообменник; исправность терморегуляторов и правильность их регулировки).

15) наладить систему фильтрации. После нескольких часов эксплуатации привода проверить степень загрязнения фильтров и при необходимости очистить или заменить фильтроэлементы.

3.4 Правила технической эксплуатации гидропривода механизма передвижения электродов

Техническое обслуживание представляет собой регламентированный, регулярно проводимый комплекс профилактических мероприятий, обеспечивающих исправность гидроприводов при их эксплуатации.

Техническое обслуживание является неотъемлемой частью системы планово-предупредительного ремонта машин, которая должна связывать в один комплекс выполнение технических обслуживании и ремонтов. Составными частями технического обслуживания гидроприводов являются:

- постоянное наблюдение за состоянием рабочей жидкости и всех других частей системы, осуществляемое с помощью органов чувств — визуально, на слух и на ощупь, и проверка показаний приборов с целью выявления отклонений от нормы, причин их появления и принятия оперативных мер по их устранению;

- периодическая комплексная проверка свойств и состояния рабочей жидкости, а также проверка состояния наиболее отказоопасных компонентов гидропривода с целью их своевременной замены или ремонта (незамедлительно, если этого требует их реальное состояние, либо в планово-предупредительном порядке);

- единовременная полная ревизия гидропривода, выполняемая обычно не чаще раза в год, сопровождаемая очисткой гидробака и маслоохладителя, заменой рабочей жидкости, заменой, при необходимости, основных гидроагрегатов и поднастройкой контрольно-регулирующей аппаратуры.

Обслуживание гидропривода производиться специально обученным персоналом.

Персонал, обслуживающий гидропривод, делится на оперативный и ремонтный. В обязанности оперативного персонала входит обслуживание привода в процессе работы оборудования. В обязанности ремонтного персонала входит периодическое наблюдение за исправной работой привода и устранением неисправностей.

При включенном приводе дверь силового шкафа должна быть закрыта.

Ремонтные работы на приводе разрешаются только при полном снятии напряжения и давления с элементов привода.

Вся аппаратура должна подвергаться периодическому осмотру и проверке.

Периодически, но не реже одного раза в два года, необходимо проверять точность показаний электрогидравлических приборов путем сличения их показаний с показанием эталонных приборов.

Необходимо ежедневно производить осмотр трубопроводов. В случае появления течей производить подтяжку гаек или ремонт соединений (при снятом давлении.

Ежедневно осматривать уплотнения, своевременно подтягивать их, делать мелкий ремонт.

Один раз в смену производить контроль загрязнения фильтров. В случае загрязнения произвести замену фильтрующих элементов.

Своевременно делать подзарядку газовой части микроаккумулляторов до необходимого значения рабочего давления.

Не реже 2000 часов эксплуатации необходимо производить физико-химический анализ рабочей жидкости: определять кинематическую вязкость жидкости при +400С, содержание механических примесей. Результаты анализа внести в агрегатный журнал. Отбор рабочей жидкости из бака для анализа проводить в установившемся режиме работы привода и при работе механизмов оборудования.

При нормальной эксплуатации замену рабочей жидкости необходимо производить, если ее физико-химические свойства не соответствуют паспортным нормам. При замене рабочей жидкости внутренние полости бака должны быть очищены от грязи.

В процессе эксплуатации в журнале дежурного по ремонту необходимо вести регистрацию текущих профилактических ремонтных работ и работ по устранению аварийных неисправностей, приводящих и не приводящих к простою оборудования.

В агрегатный журнал необходимо вносить все работы проводимые во время капитальных и текущих ремонтов, а также ремонтные работы, возникшие в результате крупных аварий.

При замене неисправного электрогидравлического оборудования необходимо снять силовое давления, закрыть все краны, отключит напряжение, отремонтировать неисправный узел или заменить его запасным.