Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием Заков Леонид Петрович

Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием
<
Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Заков Леонид Петрович. Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием : ил РГБ ОД 61:85-5/5

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор конструкций первдбижных миксеров и методов их расчета 11

1.1. Схемы подачи жидкого чугуна к сталеплавильным агрегатам 11

1.2. Развитие конструкций передвижных миксеров 13

1.3. Методы расчета передвижных миксеров 36

1.4. Задачи диссертации 43

Глава 2. Расчетные зависимости и исследования 45

2.1. Расчет бандажа 49

2.1.1. Определение изгибающих моментов 49

2.1.2. Определение радиальных деформаций 56

2.2. Расчет основания опоры 59

2.3. Определение перемещений элементов поводкового механизма привода наклона 66

2.4. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояниякошуса миксера 74

2.4.1. Исследование влияния-'разогретой кладки на оболочку миксера корпусом. 74

2.4.2. Исследование на модели напряжений в средней части корпуса миксера 81

2.4.3. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния корпуса на промышленных образцах 94

2.5. Исследование напряженно-деформированного состояния основания опоры 108

2.6. Пример выбора параметров и расчета элементов передвижного миксера емкостью 600 т 118

2.6.1. Расчет бандажа на прочность и жесткость 119

2.6.2. Расчет основания опоры на прочность 126

2.6.3. Определение перемещений элементов поводкового механизма привода наклона 132

2.7. Сравнение экспериментальных и расчетных данных

2.8. Выводы 136

Глава 3. Разработка передвижных шксеров нового типа и стендов для механизированного ремонта огнеупор ной футеровки 140

3.1. Передвижной миксер емкостью 600 т 142

3.2. Стенд ремонта футеровки 154

3.3. Подъемник корпуса миксера 161

3.4. Унифицированный ряд передвижных миксеров . 165

3.5. Выводы 167

Глава 4. Промышленное вщдрение передвижных мжсеров жкостыо 600 т на череповецком и западно-сибир ском металлургических заводах 170

4.1. Опыт начального периода эксплуатации передвиж ных миксеров и стенда ремонта футеровки 170

4.2. Выводы 179

Основные результаты и выводы 181

Список литературы 185

Приложения 193

Введение к работе

Проектом ЦК КПСС к ХХУІ съезду Коммунистической партии Советского Союза "Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" предусмотрены широкое техническое перевооружение предприятий черной металлургии, дальнейшая интенсификация производства, создание агрегатов большой единичной мощности, а также машин и оборудования, позволяющих улучшить условия и производительность труда. Это в полной мере относится к сталеплавильному производству,которое существенно влияет на эффективность и темпы роста выпуска черных металлов.

Жидкий чугун занимает значительную часть объема транспортных перевозок сталеплавильного производства, поэтому выбор технологии и оборудования для его подачи существенно влияет на капитальные затраты при строительстве и эксплуатационные расходы.

Для доставки жидкого доменного чугуна в сталеплавильные цехи на заводах с небольшой производственной программой использовали размещенные на рельсовых тележках открытые ковши емкостью 50...140 т, состав которых транспортировали локомотивом. Хранился чугун в стационарных миксерах, что позволяло снизить резкие колебания химического состава чугуна /I/. Кроме того небольшой выпуск чугуна из домны не всегда мог обеспечить загрузку мартеновской печи и миксер выполнял также роль накопителя металла. С ростом единичной мощности сталеплавильных агрегатов возрастала и емкость стационарных миксеров, которая достигла 2500 тонн.

С развитием кислородно-конверторного процесса, по мере увеличения садки конверторов и повышения интенсивности плавки, существенно возросло потребление чугуна, а отношение его суточно-

го расхода к емкости миксера на ряде заводов достигло трех /2/. В этих условиях роль миксера как усреднителя химического состава чугуна значительно снизилась. Даже при высокой степени наполнения сокращение области разброса химсостава не превышало 30$, а снижение температуры составляло 28...50С /3/.

Улучшение качества чугуна, снижение колебаний его химического состава и внедрение автоматических систем управления металлургическим процессом повлекло за собой изменение требований к схеме подачи чугуна. На первый план выдвинулись вопросы повышения температуры заливаемого в конвертор чугуна, снижения капитальных и эксплуатационных расходов, а требования к миксеру как усреднителю в значительной степени сократились.

Изменение требований к схеме снабжения сталеплавильных агрегатов чугуном явилось причиной широкого распространения большегрузных передвижных миксеров и резкого сокращения строительства стационарных миксеров. К достоинствам применения передвижных миксеров большой емкости следует отнести:

  1. Сокращение потерь тепла и углерода, за счет исключения одного перелива, позволившее при имеющемся количестве передельного чугуна увеличить выплавку стали на 2$ за счет повышения доли скрапа или руды /4,5/.

  2. Снижение капитальных затрат на объекты доставки и хранения чугуна до 67$ и эксплуатационных расходов на 46$ (при производстве около 6 млн.т стали) /6/.

  3. Снижение объема строительно-монтажных работ и веса оборудования /88/.

  4. Упрощение работ в доменном цехе за счет выпуска чугуна в один или два предварительно установленных миксера.

В СССР задача создания оборудования для этой технологии

доставки чугуна была поставлена в начале 70-х годов при проектировании кислородно-конверторного цеха 16 2 Западно-Сибирского металлургического завода (г.Новокузнецк). Для этого ВНИИметмашем совместно с ВНЙИВагоностроения и Ново-Краматорским машиностроительным заводом, на основе выполненных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, был создан передвижной миксер емкостью 420 т. Также как и зарубежные аналоги этот миксер имел замкнутый сигарообразный корпус, поэтому изношенную футеровку разрушали после полного охлаждения кладки, а бой кирпича удаляли вручную через горловину. Агрегаты и системы могли ремонтировать лишь после замены футеровки, что существенно снижало коэффициент технического использования миксера.

Различными организациями и предприятиями было выполнено большое число исследовательских и поисковых проектных разработок, направленных на улучшение параметров, конструкции, технологии изготовления, а также обслуживания передвижных миксеров. Результатом этих важных в научном и практическом плане работ явилось повышение надежности машин, появление их модернизированных модификаций, получение новых научных данных. Большой творческий, вклад в них внесли.Майоров А.И., Решетов В.И., Кокорев В.А., Миронов Н.И., Яковлев В.Ф., Дудкин Е.П., Грузинов В.К.

Однако эффективность этих работ оказалась недостаточной, поскольку исследования и конструкторские разработки выполнялись, в основном, в рамках традиционных схемных решений, возможности которых ограничены.

Наиболее целесообразным, с точки зрения механизации опера--ций обслуживания, является цилиндрический корпус с отъемными торцевыми днищами. Однако ограниченные.поперечные размеры не.позволили наращивать емкость миксеров, которая не превышала 450 т даже.

при неотъемных днищах и тележках с большой жесткой базой. Миксер с отъемными днищами и тележками с малой базой, которые характеризуются малыми усилиями воздействия на путь при прохождении крутых поворотов /43/, имел емкость 300 т. Кроме того не были в полной мере использованы преимущества миксера с таким корпусом, так как не удавалось совместить операции по техническому обслуживанию оборудования с ремонтом футеровки, механизировать съем торцевых днищ, обеспечить необходимую долговечность оборудования. Открытым оставался вопрос отсоединения корпуса для ремонта и расположения опорных плит, так как традиционные места в нижней части оболочки у миксера с цилиндрическим корпусом заняты тележками.

Таким образом научно-конструкторская база в области строительства передвижных миксеров не была подготовлена к созданию для общезаводских железнодорожных путей агрегатов емкостью 600 т, необходимость в которых была продиктована строительством на Череповецком металлургическом заводе крупнейших доменного и конверторного цехов.

Кроме того программой технического перевооружения предпринятой черной металлургией предусматривается замена мартеновских цехов на высокопроизводительные конверторные. Для доставки к ним чугуна на заводах, которые имеют доменные печи полезным объемом 1000, 2000 и 3000 м3, целесообразно применить соответствующие их выпуску передвижные миксеры емкостью соответственно 200, 300 или 450 т. Проект такой реконструкции Магнитогорского металлургического комбината разработан местным филиалом Гипромеза.

Изложенное обусловило необходимость в настоящей работе. Цель ее - разработка методов выбора параметров и расчета основных несущих элементов миксера, разработка рекомендаций по проектированию, разработка надежных большегрузных передвижных миксеров,

позволяющих механизировать и сократить продолжительность ремонтных операций; разработка основного технологического оборудования для механизации обслуживания; внедрение разработанных машин в промышленность.

Диссертация выполнена на базе проведенных в 1976-1982 гг. во ВНИИметмаш научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ, в которых автор принимал участие как руководитель и непосредственный исполнитель.

Разработка и обоснование новых конструкций, методов расчета, рекомендаций по оптимизации геометрических параметров основных -узлов миксера, новых методов механизации трудоемких работ, промышленная реализация и исследование новых технических решений являются содержанием диссертации и предметом защиты.

В качестве объектов исследования выбраны:.

Конструктивные схемы передвижных миксеров; основные несущие элементы корпуса и опоры; механизмы передачи крутящего момента привода наклона миксера; способы и устройства механизированного выполнения операций обслуживания миксера.

Новыми элементами работы являются:

Результаты численного анализа полученных расчетных зависимостей, позволившие получить оптимальные геометрические параметры схемы силового взаимодействия бандажа и опоры.

Данные сравнительного анализа результатов вычисления по разработанным зависимостям напряжений и деформаций бандажа с результатами тензометрирования на натурном образце и впервые проведенного измерения радиальных деформаций при наполнении и сливе чугуна из миксеров с новой и выгоревшей футеровкой, позволившие установить степень подкрепления бандажа футеровкой, а также опасные с точки зрения целостности кладки, режим работы и зону футеровки.

~ Результаты экспериментальных исследований напряжений на моделях и промышленном образце кольца основания опоры с углом наклона сечений до 20, позволившие установить расположение опасных точек и пригодность коэффициентов С.П.Демидова для приближенных расчетов степени увеличения в них напряжений.

Метод усиления среднего участка корпуса,не требующий увеличения высоты горловины и увеличения металлоемкости оболочки, основанный на результатах экспериментального исследования на моделях, позволившего определить места расположения опасных точек, соотношения в них величин составляющих напряжений, характер цикла изменения напряжений при наклоне на слив чугуна.

Результаты натурных экспериментальных исследований, позволившие получить применительно к трубчатому корпусу с рядной кладкой расчетные зависимости для определения силового воздействия футеровки на центральную часть оболочки.

Конструкция и метод расчета кинематики механизма передачи крутящего момента на корпус миксера от закрепленного на тележке привода наклона.

Конструкция подъемника корпуса; рекомендация по размещению опорных плит.

Конструкция, узла крепления торцевых днищ корпуса и гидроприспособления.

Конструкция опор миксера.

Конструкция многоосной тележки и эффективной тормозной системы.

Схема и конструкция механизированного стенда для выполнения ремонтных работ.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на заседании Научно-технического совета Минтяжмаша в 1977 г., заседании сек-

ции отделения плавильных и непрерывно-литейных машин Научно-технического совета ВНИИметмаш в 1982 г., на секции Научно-технического совета ВНИИметмаш "Машины и агрегаты металлургического производства" в 1984 г.

По теме диссертации опубликовано 4 работы, получено восемь авторских свидетельств на изобретения.

За оказанную помощь в работе автор выражает благодарность т.т. Решетову В.И., Грушину Н.В., Шусторовичу В.М., Колбиной М.А. (ВНИИметмаш), Кокореву В.А., Парамонову В.К. (ВНИЙВагоностроения), Карасеву Б.С, Ващуку А.Н. (Ново- Краматорский машиностроительный завод), Шинкаренко А.С. (Западно-Сибирский металлургический завод), Мокрушину К.Д. (Череповецкий металлургический завод).

- II -

Развитие конструкций передвижных миксеров

С начала использования передвижных миксеров до начала семидесятых годов их конструкция существенно не менялась.

Классический миксер"(рис. 1,1) имел сигарообразный корпус с горловиной в средней части и расположенными на концах конических участков цапфами. Каждая из них снабжена подшипниками, установленными на площадке, которая имеет возможность углового перемещения относительно рамы ходовой тележки. Привод наклона корпуса располагается на площадке подшипников одной из цапф. Все конструктивные изменения касались повышения емкости корпуса и увеличения количества колесных пар. Для подъема корпуса домкратами в случае аварии в нижней части оболочки обычно предусматривали опорные плиты.

Ломка изношенной футеровки выполнялась рабочими с использованием пневмоударных инструментов после полного ее охлаждения. Удаление остатков чугуна и боя кирпичной кладки требовало значительных затрат тяжелого ручного труда. Простои миксера, связанные. с охлаждением, ломкой и удалением футеровки составляли 8-Ю суток. Для облегчения этих работ горловины миксеров стали выполнять с большими линейными размерами, достаточными для опускания в них краном специально разработанных компактных машин для ломки футеровки /39/. Управляется такая машина стоящим поблизости внутри миксера оператором с помощью переносного пульта. Ломка футеровки при этом значительно облегчилась, однаїю сохранилась необходимость охлаждения футеровки, присутствия в корпусе при ломке оператора, остались также не механизированными тяжелые работы по удалению остатков чугуна и боя кирпича. Агрегаты и системы могли ремонтироваться лишь после ремонта футеровки. В результате длительность ремонтных операций составляла 50$ общего фонда времени (рис. 1.2, табл. I) /107/.

В последнее десятилетие запатентовано несколько конструктивных решений, направленных на механизацию ремонта футеровки передвижных миксеров.

В одном из ранних патентов предложен миксер (рис. 1.3), имеющий съемный сигарообразный корпус I, при отсоединении которого цапфы 2 с подшипниками 3 остаются на ходовых тележках 4. Разъединение осуществляется по дополнительному узлу, состоящему измощт-ных захватов 5 на цапфах и штырей 6 на бандажах 7 корпуса /40,52/. Небольшие люки в торцах корпуса предназначены для облегчения ремонта футеровки. Однако малая их величина, а также сложность регулировочных работ при установке корпуса явились,.по-видимому, причинами того, что этот патент не был реализован.

Позднее французская фирма Крезо-Луар запатентовала конструкцию ходовой части и опоры большегрузного миксера с глуходон-ным цилиндрическим корпусом, показанного на рис. 1.4. Отличительной чертой ходовой части является малая высота /41,42/. Это достигается объединением двух двухосных тележек І в четырехосную, продольными балками 2, соединяющими края надрессорных балок 3. Нагрузка при этом равномерно распределяется между колесными парами, а жесткая база тележки равна расстоянию между крайними осями четырехосной тележки. Однако тележки с большой жесткой базой при вписывании в кривые воздействуют на рельсо-шпальную решетку с усилиями, превышаюпщми допустимые, что приводит к повышенному износу элементов ходовой части и верхнего строения пути, а также не исключает вкатывания направляющей реборды на рельс и схода с него этой колесной пары /43/.

Бандажи корпуса этого миксера опираются на катки, объединенные основанием, в нижней части которого расположен центральный сферический пятник и боковые скользуны. На основании также установлены две пары роликов, которые прижаты пружинами к торцам бандажа, предотвращая смещение корпуса по образующим катков. Для разгрузки центрального пятника от продольных усилий его гнездо может смещаться вдоль оси корпуса, а специальные элементы фиксируют основание от смещения относительно рамы тележки. Серьезными недостатками этой опоры являются: значительный крутящий момент, необходимый для преодоления большого момента трения в пятнике и сопротивления одного из скользунов; сложность конструкции и регулировки при съеме и установке корпуса; неравномерность нагру-жения катков вдоль образующих.

Определение перемещений элементов поводкового механизма привода наклона

Впервые разработанный поводковый механизм привода наклона миксера (см. раздел 3.1) имеет сложную пространственную кинематику. Определение необходимых запасов перемещений в его шарнирах в зависимости от радиуса и величины просадки пути, а также геометрических соотношений звеньев самого механизма методами начертательной геометрии весьма сложно, а погрешности велики. Поэтому автором разработан метод аналитического определения геометрических параметров этого механизма исходя из допущения, что смещение колесных пар в колее мало. Схема углового смещения рамы двенадцатиосной тележки относительно корпуса,при вписывании в круговую кривую, приведена на рис. 2.6. Из схемы видно, что угловое смещение равно где /\ - база миксера; Ft - расчетный радиус кривой Для удобства определения величин перемещений каждого элемента они рассмотрены как сумма независимых составлящих на каждой из геометрических проекций. Поэтому схема расположения элементов поводкового механизма на криволинейном участке пути изображена на рис. 2.7 в трех проекциях, а консоль корпуса миксера смещена по высоте относительно привода на величину допустимой просадки.

Искомые величины перемещений можно вычислить, если известны координаты шарниров тяг. Для этого сначала находится перемещение центра между смещенными нижними шарнирами на проекции ХУ. где СС - расстояние от оси опоры миксера до линии, соеди-някщей нижние шарниры. Смещение нижних шарниров относительно найденного центра вдоль оси X равно где $ - расстояние от продольной оси миксера до нижнего шарнира. Смещение нижних шарниров вдоль оси 2 очевидно равно Поэтому искаженная длина тяги на проекции ХУ равна где С - длина тяги, измеренная по осям шарниров. Система уравнений для нахождения координат точки С представляет собой два уравнения окружностей, квадраты радиусов которых представлены в правой части каждого из них где О - длина рычага торсионного вала; f - расчетная величина вертикального смещения нижних шарниров, вызванная просадками пути; 0"Si/iJ,((l +І ) - квадрат расстояния на проекции ХУ от смещенного верхнего шарнира до центра между смещенными нижними. По полученным координатам находим искомые величины пере мещений элементов. Так, угол проворота рычага торсионного вала равен . у Углы проворота нижних шарниров на проекции ХУ где знак + относится к шарниру, расположенному с наружной стороны кривой пути; знак - относится к шарниру, расположенному с внутренней стороны кривой пути. Углы проворота верхних шарниров на проекции ХУ Утлы проворота верхних шарниров на проекции у2 знак + относится к шарниру, расположенному с внутренней стороны кривой пути. Угол проворота корпуса миксера на катках опоры при его расположении в кривой, обусловленный смещением верхних шарниров вдоль оси X равен По полученным углам проворота шарниров тяг определяется их конструкция и необходимые запасы перемещений.

Найденный угол наклона торсионного вала позволяет определить, с учетом конструктивно определенной длины рычага поддерживающего устройства, требуемый ход пружины. Расчетная зависимость для определения угла проворота корпуса миксера разработана с целью проверки правильности выбранных соотношений линейных размеров элементов, исключающих самопроизвольный слив чугуна. Величина запаса высоты емкостей для жидкого металла зависит от размеров сосуда, ускорения его горизонтального перемещения и возможного отклонения горловины от горизонтального положения. Проведенные ВНИИВагоностроения. расчеты и ходовые испытания передвижного миксера емкостью 600 т показали, что величина продольного замедления при экстренном торможении не превышает 0,44 g /III/.

Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния корпуса на промышленных образцах

Исследования проводили в два этапа. Первый из них выполнен на головном образце серии пущенном в эксплуатацию на Западно-Сибирском металлургическом заводе до ввода в действие конверторного цеха Череповецкого металлургического завода. В этот период были измерены напряжения, радиальные перемещения, а также температурное поле корпуса во время сушки футеровки и в начальный период ее эксплуатации. На втором этапе, который проводился на Череповецком металлургическом заводе были измерены радиальные перемещения корпуса с изношенным рабочим слоем футеровки.

Измерения статических деформаций проводили с использованием фольговых тензорезисторов базой 10 мм. Учитывая значительные температурные перепады поверхности корпуса, :-была применена схемная термокомпенсация. Схема установки тензорезисторов показана на рис. 2.16. Тензодатчики наклеивали в виде прямоугольных розеток на оболочке и единичных на свободных контурах (например, на вырезе горловины и у наружной поверхности бандажа). В качестве регистрирующей аппаратуры применяли измеритель статических деформаций ЩЦ-3.

Напряжения в корпусе миксера при разогреве и начале эксплуатации футеровки определяли по статическим деформациям, измеренным с помощью указанных тензорезисторов. Параллельно 34 хромель-копелевыми термопарами измеряли температуру наружней поверхности корпуса. Измерения температуры и деформаций проводили через 8...20 часов. Общая продолжительность разогрева для применяемой в настоящее время футеровки из высокоглиноземистого кирпича составляет 150 часов. График изменения температуры внутренней поверхности футеровки изображен на рис. 2.17.

К концу сушки футеровки средняя температура наружной поверхности оболочки в районе горловины равна 80С, а у торцевых днищ - 60С. Верхняя часть оболочки из-за нижнего расположения опускаемой в горловину Т-образной горелки во всех сечениях прогрета на 5...ЮС меньше нижней. Температура внутренней поверхности бандажа составляет 70...75С, а перепад по его толщине не превышает ЮС.

В первые дни работы миксера перепад температур по поверхности оболочки значительно снижается. Так, уже через пять суток работы температура поверхности горловины достигает ІІ0С, а днищ 100 ...Ю5С. Перепад температур по толщине бандажа увеличивается до 12С. Полученная теплотехническим расчетом для установившегося режима работы миксера температура наружной поверхности равна 140С, а градиенты температур по толщине бандажа и оболочки соответственно равны 17 и 3С /89/.

Результаты измерения напряжений в корпусе при сушке и разогреве футеровки сведены в таблицу 4.

Наличие меридиональных напряжений в оболочке между коническими обечайками (точки 2,4,10,16) подтверждает предположение о том, что пороги препятствуют свободному расширению кладки при разогреве. Величина напряжений интенсивно растет при подъеме температуры внутренней поверхности футеровки до 800С. Дальнейшее повышение температуры сопровождается менее интенсивным ростом напряжений, а в конце разогрева в отдельных случаях они даже несколько снижаются.

В процессе кампании футеровки также не происходит обусловленного распором кладки увеличения меридиональных напряжений в центральной части оболочки, что объясняется медленным ростом средней температуры футеровки и разогревом оболочки. Вместе с тем, постепенно увеличиваются окружные напряжения в бандаже, рост которых по-видимому обусловлен температурным напряжением из-за его неравномерного нагрева.

При сушке футеровки контролировали состояние стыков торцевых днищ с корпусом. В конце разогрева футеровки на всех миксерах отмечен кольцевой зазор между корпусом и каждым из днищ, который имел неравномерную величину, увеличивающуюся книзу. Данные по величинам раскрытия снесены в таблицу 5.

Увеличенное раскрытие стыков между днищами и корпусом в нижней части объясняется более высокой температурой этой зоны футеровки из-за нижнего расположения Т-образной горелки. В начале кампании величина зазора по периметру стыка на всех миксерах выравнивается и разность измерений не превышает 0,5 мм. Полученные величины использованы в расчете силового воздействия кладки на оболочку (см. параграф 2.4.1. и 2.6.1), результаты примера применения которого хорошо согласуются с данными тензометриро-вания (таблица 4).

При записи статических деформаций бандажа, обусловленных силой тяжести собственно корпуса и футеровки, принимала в качестве разгруженного состояние, в котором корпус приподнят краном над опорой, а нагруженного - в котором бандаж опирался на катки. Измерения статических деформаций под действием силы тяжести жидкого чугуна проводили путем записи показаний до заполнения, сразу после него, а также до и после слива чугуна. Вес залитого чугуна определялся по показаниям тензовесов конверторного цеха (класс точности 0,5). Результаты экспериментального исследования напряжений под действием механической нагрузки снесены в таблицу 6.

Унифицированный ряд передвижных миксеров

На основании описанных в работе теоретических зависимостей и с учетом положительного опыта эксплуатации передвижных миксеров нового типа емкостью 600 т разработан унифицированный ряд миксеров емкостью 200, 300 и 450 тонн /98/х. Каждый типоразмер обеспечивает наиболее высокие технико-экономические показатели при обслуживании доменных печей полезным объемом, соответственно, 1000, 2000 и 3000 м3.

Миксеры всего ряда имеют одинаковую конструктивную схему и унифицированы по большинству узлов. Так, их корпуса отличаются лишь длиной цилиндрических обечаек и шириной бандажа. Опоры оснащены одинаковыми роликами, имеют одинаковые углы расположения и диаметры катков. Различие состоит в основании опор и ширине катков. Приводы наклона передвижных миксеров емкостью 450 и 600 тонн четырехдвигательные, а миксеров 200 и 300 тонн двух-двигательные. Все узлы приводов полностью унифицированы. Ходовые части миксеров из-за разной грузоподъемности отличаются количеством колесных пар и соответственно конструкцией соединительной рамы. Тележка передвижного миксера емкостью 200 тонн имеет четыре оси, а миксеров 300 и 450 тонн соответственно хРазработан совместно с и.А.Родиным. шесть и восемь осей. Наряду с этим, входящие в них колесные пары, двухосные тележки, рычажно-тормозное и автосцепное оборудование, а также элементы системы смазки унифицированы. Для снижения трудоемкости и продолжительности операций обслуживания передвижных миксеров данного ряда разработаны механизированные стенды. Отличие их состоит лишь в грузоподъемности поворотных опор и подъемников. Все остальные узлы и системы одинаковы.

Техническая характеристика миксеров унифицированного ряда и ранее разработанного отечественного передвижного миксера для внутризаводских перевозок чугуна емкостью 420 т приведена в таблице 14. 1. Разработана конструкция передвижного миксера емкостью 600 т со съемным трубчатым корпусом и отъемными торцевыми днищами для перевозки чугуна по заводским путям нормальной колеи. 2. Разработан стенд, позволяющий механизировать ломку и удаление изношенных огнеупоров, обеспечить широкий фронт работ при кладке нового рабочего слоя, выкатывать двенадцатиосные тележки с опорами и приводом для их технического обслуживания. 3. Разработан подъемник корпуса миксера, который позволяет устанавливать сошедший с рельс миксер в стесненных условиях литейного двора доменной печи. 4. Положительный опыт эксплуатации передвижных миксеров емкостью 600 т дал основание разработать на основе предложенных расчетных зависимостей, рекомендаций и технических решений унифицированный ряд передвижных миксеров емкостью 200, 300 и 450 т, использование которых наиболее эффективно при обслуживании доменных печей полезным объемом, соответственно 1000, 2000 и 3000 м3. 5. Эффективные схемные и конструктивные решения, реализованные в передвижном миксере, механизированном стенде для его ремонта и подъемнике корпуса защищены восемью авторскими свидетельствами на изобретения.

Головной образец передвижного миксера емкостью 600 т был пущен в эксплуатацию I июля 19й0 г. на Западно-Сибирском металлургическом заводе для проведения комплексных исследовании и эксплуатационных испытаний. В настоящее время на этом заводе находятся в эксплуатации два таких миксера (см. приложение 5).

Миксеры транспортируют чугун из доменного цеха в конверторный цех В 2, расстояние между которыми d км. Скорость транспортировки на прямом участке до 10 км/час, а в кривых и стрелочных переводах до о км/час. Локомотив транспортирует один такой миксер, как в груженом, так и в порожнем его состоянии.

Наполняются миксеры на этом заводе с выносных желобов доменных печей (рис. 4.1), что снижает требования к состоянию экранов их рабочих площадок и величине настыли на горловине миксера.

Ремонт футеровки, текущий осмотр, сушка и нагрев производятся в депо ремонта передвижных миксеров емкостью 150 и 420 т. Депо оборудовано мостовыми кранами грузоподъемностью 160 т, подъемником для замены колесных пар, стендами для осмотра горловины и пультом управления приводом наклона корпуса. Стенды для сушки и нагрева футеровки вынесены за пределы депо и расположены рядом с ним.

Похожие диссертации на Создание и промышленное освоение передвижных миксеров нового типа для жидкого чугуна с механизированным обслуживанием