Характеристика бурмашина для вскрытия чугунной летки

ВВЕДЕНИЕ

ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат (АО «ЕВРАЗ НТМК») – крупнейший промышленный комплекс с полным технологическим циклом, включающем в себя коксохимическое, доменное, сталеплавильное и прокатное производства, транспортные, ремонтные, энергетические подразделения.

ЕВРАЗ НТМК – крупнейшее предприятие по переработке обогащенного ванадием титаномагнетитового железорудного сырья с последующим извлечением по специальным технологиям ванадия в доменном и кислородно-конвертерном производстве.

На сегодняшний день ОАО «ЕВРАЗ НТМК», входящий в структуру горно-металлургической группы «ЕВРАЗ» является:

1)   одним из тридцати ведущих производителей стали в мире, а по объёмам производства входит в пятёрку крупнейших металлургических предприятий России;

2)ведущим в России производителем металлопроката для железнодорожной отрасли: рельсов, колес, бандажей, профильного проката и осевой заготовки для вагоностроения;

- единственным в стране изготовителем двутавров и колонных профилей с параллельными гранями полок;

- одним из ведущих производителей крупносортного проката для строительства;

- крупнейшим в стране предприятием по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд по специальным технологиям в доменном и конвертерном переделах с извлечением ванадиевого шлака и выплавкой стали, природно-легированной ванадием.

Кроме того, на НТМК производится: конструкционный прокат, ряд специальных профилей для машиностроения, мелющие шары, круглая, квадратная заготовки, слябы. В качестве товарной продукции выпускаются: кокс пековый, различные химические продукты, огнеупоры, стройматериалы.

На НТМК успешно реализуется программа технического перевооружения производства, которая учитывает современные тенденции развития мировой металлургии и рынка металлопродукции, а также растущие требования к охране окружающей среды.

НТМК является крупнейшим в мире предприятием по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с извлечением ванадия в товарный продукт в доменном и конвертерном переделах по специальным технологиям. Комбинат производит ванадиевый чугун, ванадиевый шлак (основное сырьё для извлечения ванадия), первородную конвертерную сталь (малошлаковым процессом), природнолегированную ванадием.

Комбинат - предприятие, которое производит широкую гамму металлопроката для железнодорожного транспорта, включая термоупрочнённые рельсы, колёса, бандажи для работы в экстремальных условиях высоких нагрузок и низких температур (до минус 600С). Комбинат производит осевую заготовку и все основные профили для вагоностроения.

На комбинате работает единственный в России универсально-балочный стан по выпуску широкополочных балок и колонных профилей с высотой профиля от 150 до 1000 мм. Мощность стана - 1,5 млн. т/год.

Комбинат является крупнейшим поставщиком заготовки для трубопрокатных заводов и конструкционного металлопроката для машиностроения. Продукция ОАО «ЕВРАЗ НТМК» выпускается в соответствии с российским, зарубежным и международным стандартами, имеет многочисленные российские и иностранные сертификаты.

Железорудной базой комбината являются месторождения Тагило-Кушвинской группы и Качканарское месторождение (в 140 км от. Н. Тагила) с миллиардными запасами ванадийсодержащих руд. Разработку месторождения ведет еще одно предприятие ЕВРАЗа – «ЕВРАЗ КГОК», которое производит высококачественные окатыши и агломерат.

Основным фактором, позволяющим комбинату наращивать поставки продукции отечественным потребителям и поставлять необходимое количество металлопроката зарубежным потребителям, является постоянная планомерная работа по обновлению и развитию производственных мощностей.

Сейчас комбинат по праву гордится самыми прогрессивными по России способами выплавки и разливки стали, позволяющими удовлетворить самые жесткие требования потребителей в области качества проката.

Комбинат нацелен в будущее. Поэтому службы сбыта и маркетинга ОАО "ЕВРАЗ НТМК" скрупулезно учитывают существующие и планируемые потребности заказчиков, как в области качества, так и в сортаменте проката и условиях его отгрузки.

ОАО "ЕВРАЗ НТМК" поставляет эксклюзивно через ООО "Торговая компания "ЕвразХолдинг" уголки, швеллера, балки, шпунт и тракторный башмак. ООО "Торговая компания "ЕвразХолдинг" имеет широкую дилерскую сеть во всех регионах России.

Доменное производство является начальным звеном в цикле производства готового проката.

В 2012 году на ЕВРАЗ НТМК введена в эксплуатацию установка по вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи. Переход на новый вид топлива позволил сократить расход природного газа и кокса и повысить общую эффективность производства.

Доменные печи специализируются на выплавке ванадиевого чугуна для конвертерного передела на сталь и ванадиевый шлак. Доменные печи оборудованы сухими газоочистками. В составе доменного цеха имеется: рудный двор с кранами перегружателями, бункерная эстакада, гараж размораживания сыпучих материалов, отделение разливки чугуна в составе одной машины.

Конвертерный цех имеет в своём составе конвертерное отделение с четырьмя 160-тонными конвертерами; участок внепечной обработки стали, включающий в себя четыре установки "печь-ковш" и два циркуляционных вакууматора; отделение непрерывной разливки стали из четырех МНЛЗ. Работает установка десульфурации чугуна. Мощность конвертерного цеха 4,5 млн. т стали в год. Наличие современного комплекса внепечной металлургии в КЦ позволяет производить сверхчистую сталь без вредных примесей и выпускать прокат с улучшенными качественными характеристиками для применения в условиях низких температур.

Прокатное производство ОАО «ЕВРАЗ НТМК» включает следующие цехи: колесобандажный, рельсобалочный, крупносортный в составе крупносортного и шаропрокатного станов, цех проката широкополочных балок. В 2004-2010 годах была проведена коренная модернизация КБЦ и проведено техперевооружение РБЦ. Оснащение цехов позволяет выпускать широкую товарную линейку металлопроката.

Нижнесалдинский металлургический завод с 2005 года является филиалом ОАО «ЕВРАЗ НТМК», производит рельсовые крепления, является одним из основных поставщиков подкладок рельсового и костыльного скрепления, а также клемм ПК.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Характеристика цеха

Доменное производство имеет в своём составе 2 современных доменных печи (ДП) полезным объёмом: ДП №5 - 1719 м3 (после реконструкции полезный объем - 2200 м3), ДП №6 - 2200 м3. Общая мощность ДЦ 4,8 млн. т чугуна в год. Печи адаптированы для переработки титаномагнетитового железорудного сырья, содержащего ванадий, производимого «ЕВРАЗ КГОК».

Рис. 1-?????

Технология производства

Доменный процесс представляет собой совокупность механических, физических и физико- химических явлений, протекающих в работающей доменной печи. Загружаемые в доменную печь шихтовые материалы – кокс, железосодержащие компоненты и флюс – в результате протекания доменного процесса превращаются в чугун, шлак и доменный газ.

В химическом отношении доменный процесс является восстановительно- окислительным: из окислов восстанавливается железо, а окисляются восстановители. Однако доменный процесс принято называть восстановительным, так как цель его состоит в восстановлении окислов железа до металла.

Агрегатом для осуществления доменного процесса служит печь шахтного типа (рис. 1) Рабочее пространство доменной печи в горизонтальных сечениях имеет круглую форму, а в вертикальном разрезе – своеобразное очертание, называемое профилем. Профиль печи состоит из элементов: горна 2, заплечиков 3, распара 4, шихты 5 и колошника 6. Форма профиля и размеры его элементов определены сущностью процесса, протекающих в доменной печи.

Важнейшим условием осуществления доменного процесса в рабочем пространстве печи является непрерывное встречное движение и взаимодействие опускающихся шихтовых материалов, загружаемых в печь через колошник, и восходящего потока газов, образующегося в горне при горении углерода кокса в нагретом до 1000 – 1200  ^оС воздухе (дутье), который нагнетается в верхнюю часть горна через расположенные по его окружности фурмы. К дутью добавляется пылеугольное топливо.

Кокс поступает в горн нагретым до 1400 – 1500 ^оС. В зонах горения 10 углерод кокса взаимодействует с кислородом дутья по реакциям:

Образующаяся в зонах горения двуокись углерода при высокой температуре и избытке углерода неустойчива и превращается в окись углерода по реакции:

Таким образом, за пределами зон горения горновой газ состоит только из окиси углерода, азота и небольшого количества водорода, образовавшегося при разложении водяных паров природного газа. Смесь этих газов, содержащая 32 – 36 % СО; 57 – 64 % N₂ и 1 – 10 % Н₂ и нагретая до 1800 – 2000 ^оС, поднимается вверх и передает тепло метериалам, постепенно опускающимся в горн вследствие выгорания кокса, образования чугуна и шлака и периодического выпуска их из доменной печи. При этом газы охлаждаются до 200 – 450 ^оС, а окись углерода, отнимая кислород из окислов железа, превращается частично в двуокись углерода, количество которой в доменном газе на выходе из печи достигает 14 – 20 %. Кроме окиси углерода, восстановителями являются водород и твердый углерод.

Шихтовые материалы загружают в доменную печь при помощи засыпного аппарата отдельными порциями – подачами. Они располагаются на колошнике чередующимися слоями кокса, руды или агломерата и флюса при работе на не полностью офлюсованном агломерате. Загрузку подач производят через 5 – 8 мин по мере освобождения пространства на колошнике в результате опускания материалов.

В процессе нагревания опускающихся материалов происходит удаление из них влаги и летучих веществ кокса и разложения карбонатов. Окислы железа под действием восстановительных газов СО и Н₂, а при температуре выше 1000 ^оС и твердого углерода кокса постепенно переходят от высших степеней окисления к низшим, а затем – в металлическое железо по схеме:

Свежевосстановленное железо заметно науглероживается еще в твердом состоянии. По мере науглероживания температура плавления его понижается. При температуре 1000 – 1100 ^оС восстановление железа почти заканчивается и начинают восстанавливаться более трудновосстановимые элементы – кремний, марганец и фосфор. Науглероженное железо, содержащее около 4% углерода и некоторое количество кремния, марганца и фосфора, плавится при температуре 1130 – 1150 ^оС и стекает в виде капель чугуна в горн. В нижней половине шахты начинается образование жидкого шлака из составных частей пустой породы руды и флюса ( ). Понижению температуры плавления шлака способствует невосстановленные окислы железа и марганца ( и ). В стекающем вниз шлаке под действием возрастающей температуры постепенно расплавляется вся пустая порода и флюс, а после сгорания кокса – и зола.

При взаимодействии жидких продуктов плавки с раскаленным коксом в заплечиках и горне происходит усиленное восстановление кремния, марганца и фосфора из их окислов, растворенных в шлаке. Здесь же поглащенная металлом в ходе плавки сера переходит в шлак. Железо и фосфор практически полностью восстанавливаются и переходят в чугун, а степень восстановления кремния и марганца и полнота удаления из чугуна серы в большей мере зависят от температурных условий, химического состава шлака и его количества.

Жидкие чугун и шлак разделяются в горне благодаря различным удельным массам. По мере скопления их в горне чугун выпускают через чугунную летку, а шлак – через шлаковые летки (верхний шлак) и чугунную летку во время выпуска чугуна (нижний шлак).

Все перечисленные процессы протекают в доменной печи одновременно, оказывая взаимное влияние. Однако изучение отдельных звеньев доменного процесса осуществляется обособленно, позволяя описать процесс более простыми методами.

В настоящее время доменный процесс изучается различными приемами: путем теоретического анализа на основе законов теории металлургических процессов, путем лабораторных экспериментов и непосредственным исследованием закономерностей процесса на работающих доменных печах.

Характеристика бурмашина для вскрытия чугунной летки

Машина для вскрытия летки с гидравлическим приводом предназначена для использования в доменных печах.

Машина используется для сверления леточной массы, связанной синтетической или натуральной смолой.

Полностью механизированный рабочий цикл, который можно контролировать с панели управления, освобождает операторов от тяжелой и опасной физической работы.

Полуавтоматические методы эксплуатации делают работу простой, быстрой и безопасной.

Прочие преимущества:

· Цифры должны быть 1) возможность устанавливать машину точно в одно и то же положение несколько раз;

· равномерный и поддающийся контролю поток материала через длинные каналы летки, имеющие единообразное поперечное сечение и гладкую внутреннюю поверхность;

· щадящее воздействие на огнеупорную футеровку печи, что впоследствии значительно снижает расходы на ремонт в зоне летки.

Возможны следующие перемещения узлов машины:

· разворот сверлильного лафета из нейтрального положения в рабочее положение и обратно;

· движение роликовой тележки с реверсивным гидро-молотом вперед и назад;

· вращение бура влево/вправо;

· ударное действие в прямом и обратном направлениях;

· открытие и закрытие направляющих бура.

Машина для вскрытия летки может работать в автоматическом режиме, а также управляться с площадки оператора в доменном цеху.

Таблица 1-????

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Система ТОРО

Система технического обслуживания и ремонта (ТОиР) – это комплекс организационных и технологических мероприятий по обслуживанию и ремонту оборудования.

Система ТОиР включает планирование, подготовку, реализацию технического обслуживания и ремонта с заданными по­следовательностью и периодичностью. Для этих целей в Системе ТОиР приведены нормативы продолжительности межремонтных периодов, ремонтных циклов, простоев и трудоемкости в ремонте (техническом обслуживании) оборудования и техноло­гических агрегатов, примерное содержание ремонтных работ отдельных видов оборудования, даны указания по организации его ремонта и технического обслуживания.

Система ТОиР призвана обеспечить:

1) поддержание оборудования в работоспособном состоянии и предотвращение неожиданного выхода его из строя;

2) правильную организацию технического обслуживания и ремонта оборудования;

3) увеличение коэффициента технического использования оборудования за счет повышения качества технического обслуживания и ремонта, и уменьшения простоя в ремонте;

4) возможность выполнения ремонтных работпо графику, согласованному с планом производства;

5) своевременную подготовку необходимых запасных ча­стей и материалов.

В основу Системы ТОиР положено сочетание технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов.

В зависимости от значимости оборудования в технологиче­ском процессе планово-предупредительный ремонт может проводиться по методу планово-периодического ремонта и ремонта по техническому состоянию (послеосмотровый метод).

Сущность планово-периодического ремонта заключается в том, что все виды ремонта планируются и выполняются в строго установленные ремонтными нормативами сроки.

Сущность ремонта по техническому состоянию заключается в том, что все виды и сроки ремонта устанавливаются в зави­симости от технического состояния оборудования, определяемого во время проведения периодического ТО.

Система ТОиР предусматривает следующие виды обслуживания и ремонтов: [3]

1) техническое обслуживание;

2) текущий ремонт;

3) капитальный ремонт.

Техническое обслуживание – это комплекс работ для поддержания работоспособности оборудования между ремонтами.

Техническое обслуживание осуществляется эксплуатацион­ным (аппаратчиками, машинистами, операторами и т.п.) и об­служивающим дежурным персоналом (помощниками мастеров, дежурными слесарями, электриками, мастерами КИПиА и др.) под руководством начальников смен (участков, отделения, сменных мастеров) в соответствии с действующими на предприятиях ин­струкциями по рабочим местам и регламентам.

В зависимости от характера и объема проводимых работ предусматривает ежесменное (ЕО) и периодическое (ТО) техническое обслуживание.

Ежесменное техническое обслуживание является основным и решающим профилактическим мероприятием, призванным обеспечить надежную работу оборудования между ремонтами.

В ежесменное техническое обслуживание входят следующие основные работы: обтирка, чистка, регулярный наружный осмотр, смазка, подтяжка сальников, проверка состояния масляных и охлаждающих систем подшипников, наблюдение за состоянием крепежных деталей, соединений и их подтяжка, про­верка исправности заземления, устранение мелких дефектов, частичная регулировка, выявление общего состояния тепловой изоляции и противокоррозионной защиты, проверка состояния ограждающих устройств с целью обеспечения безопасных условий труда и др.

Ежесменное техническое обслуживание проводится, без остановки технологического процесса.

Выявленные дефекты и неисправности должны устраняться в возможно короткие сроки силами технологического и дежурного ремонтного персонала данной смены, и фиксироваться в сменном журнале.

Сменный журнал по учету выявленных дефектов и работ ежесменного технического обслуживания является первичным документом, отражающим техническое состояние и работоспо­собность действующего оборудования, и служит для контроля работы дежурного ремонтного персонала.

Сменный журнал ведется начальниками смен или бригадирами дежурного ремонтного персонала.

Периодическое техническое обслуживание – это техническое обслуживание, выполняемое через установленные в эксплуата­ционной документации значения наработки или интервалы времени. Планирование периодического ТО осуществляется в годовом графике.

Для оборудования химических производств с непрерывным технологическим процессом периодическое ТО может прово­диться во время планово-периодической остановки (ППО) оборудования в соответствии с требованиями технологических рег­ламентов с целью проведения технологической чистки от осад­ков емкостей, аппаратов, агрегатов, машин, магистральных тру­бопроводов и другого оборудования, которое не имеет резерва и без которого технологическая система работать не может. Для остального оборудования в период нахождения оборудования в резерве или в нерабочий период.

Основным назначением периодического ТО является устра­нение дефектов, которые не могут быть обнаружены или устра­нены в период работы оборудования. Главным методом ТО является осмотр, во время которого определяется техническое состояние наиболее ответственных узлов и деталей оборудования, а также уточняется объем предстоящего ремонта.

В зависимости от характера и объема предстоящих работ для проведения периодического ТО может привлекаться ремонтный персонал технологического цеха или централизованного ремонтного подразделения.

Подготовка оборудования для проведения периодического ТО проводится сменным персоналом под руководством начальников смен, несущих персональную ответственность.

Типовой перечень работ, подлежащих выполнению ремонт­ным персоналом во время периодического ТО, должен составляться в виде приложения к ремонтному журналу.

Ремонт – это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности оборудования и восстановлению ресурсов оборудования.

В соответствии с особенностями повреждений и износа составных частей оборудования, а также трудоемкостью ремонтных работ, системой ТОиР предусматривается проведение теку­щего (ТР) и капитального (КР) ремонтов.

Текущий ремонт – это ремонт, выполняемый для обеспече­ния или восстановления работоспособности оборудования и состоящий в замене или восстановлении отдельных узлов и деталей оборудования.

Перечень основных работ, выполняемых при текущем ремонте: проведение операций периодического техни­ческого обслуживания; замена быстроизнашивающихся деталей и узлов; ремонт футеровок и противокоррозионных покры­тий, окраска; замена набивок сальников и прокладок, ревизия арматуры; проверка на точность; ревизия электрооборудования.

Типовой перечень работ, подлежащих выполнению при текущем ремонте конкретного оборудования, составляется руководителем ремонтного подразделения (заместителем начальни­ка цеха по оборудованию, механиком цеха или начальником участка, мастером ЦЦР, РМЦ), утверждается руководителями инженерных служб предприятия и является обязательным при­ложением к ремонтному журналу.

Капитальный ремонт – это ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.

При капитальном ремонте производится частичная, а в случае необходимости – и полная разборка оборудования.

В объем капитального ремонта входят следующие основные работы: мероприятия в объеме текущего ремонта; замена или восстановление всех изношенных деталей и узлов; полная или частичная замена изоляции, футеровки, противокоррозионной защиты; выверка и центровка машины; послеремонтные испы­тания и т. п.

Подробный перечень работ, которые необходимо выполнить во время капитального ремонта конкретного вида оборудования, устанавливается в ведомости дефектов.

Нормативы для планирования ремонта по Системе ТОиР включают длительность межремонтного периода, а также нормы времени на выпол­нение ремонтных работ, простоя оборудования в ремонте, нормы трудозатрат на ремонт.

В Системе ТОиР приводятся оптимальные значения нормативов, однако разрешаются следующие отклонения от норматива межремонтного ресурса:

±15% между текущими ремонтами;

±10% между капитальными ремонтами.

Межремонтным ресурсом (циклом) называется период работы (наработка) оборудования (в ч), в течение которого обеспечивается его заданная эффективность.

Существует два вида межремонтных ресурсов:

1) ресурс до первого капитального ремонта;

2) очередной межремонтный ресурс.

Ресурс до первого капитального ремонта – это наработка оборудования от начала эксплуатации до первого капитального ремонта. Он устанавливается заводом-изготовителем и указывается в технических условиях.

Очередной межремонтный ресурс включает длительность работы оборудова­ния между двумя последовательными ремонтами.

Нормативами определяется структура ремонтного цикла.

Объем текущего ре­монта составляет 10 – 20 % объема капитального ремонта. Кроме того, применяется текущий ремонт увеличенного объема (30 – 40 % объема капитального ремонта).

Время простоя оборудования в ремонте складывается из пери­одов проведения подготовительных, ремонтных и заключительных (послеремонтных) работ.

В подготовительные работы входит остановка оборудования, удаление продукта, продувка, про­мывка, пропарка и т. п. Продолжительность ремонтных работ включает время для проведения одного ремонта и для испытания на прочность, плотность и обкатку на холостом ходу. Заключи­тельные работы – рабочая обкатка оборудования и вывод его на эксплуатационный режим.

Трудоемкость ремонта представляет собой затраты труда на проведение одного ремонта и рассчитывается с учетом сложности и конструктивной особенности оборудования.

Организация ремонта в ДЦ

Организация технического обслуживания и ремонта оборудования на предприятии направлена на поддержание и восстановление работоспособности оборудования. Но в результате ремонта можно не только восстановить утерянные функции деталей и узлов машин и механизмов, но и модернизировать их с целью улучшения технических характеристик. Сущность ремонта заключается в обеспечении сохранности и качественном восстановлении эксплуатационных характеристик оборудования путем замены или восстановления изношенных деталей и регулировки механизмов.

Ремонт - это комплекс операций по восстановлению исправности, работоспособности либо ресурса оборудования, либо его составных частей.

Техническое обслуживание - это комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности оборудования при его использовании по назначению, во время ожидания, хранения или транспортирования.

Повышение требований к качеству, определяющему конкурентоспособность продукции, вызывает необходимость обеспечения высокой устойчивости и точности технологических процессов при изготовлении. А этого можно достигнуть лишь при четкой организации системы технического обслуживания и ремонта оборудования.

Внедрение рациональной системы профилактического обслуживания способствует сокращению простоев оборудования по техническим причинам. Это ведет к улучшению использования производственных мощностей предприятия, является предпосылкой дополнительного выпуска продукции.

Задачами организации ремонтных работ являются:

1) поддержание оборудования в работоспособном состоянии;

2) предупреждение преждевременного износа деталей и узлов;

3) сохранение высокой точности, надежности и долговечности оборудования;

4) сокращение простоев оборудования во время ремонтов и техобслуживания;

5) снижение затрат на ремонт и техническое обслуживание.

Для выполнения указанных задач на предприятии создано ремонтное хозяйство и принята система ремонта и технического обслуживания оборудования.

Ремонтное хозяйство - это комплекс подразделений предприятия, занимающихся ремонтом и техническим обслуживанием оборудования. Его целью является обеспечение работоспособности оборудования при наименьших затратах.

Структура ремонтного хозяйства зависит от ряда факторов:

1) объема производства, его технических характеристик;

2) развития кооперирования при выполнении ремонтных работ;

3) уровня централизации ремонтных работ и т.д.

Все подразделения ремонтного хозяйства возглавляются главным механиком и находятся в подчинении главного инженера предприятия.

В состав ремонтного хозяйства входят: управление главного механика (УГМ), цеховые ремонтные службы.

УГМ возглавляется главным механиком. Задачи отдела главного механика:

1) поддержание действующего парка оборудования предприятия в исправном рабочем состоянии путем своевременного качественного ремонтного и технического обслуживания;

2) повышение экономичности ремонтного обслуживания оборудования;

3) совершенствование службы главного механика.

УГМ планирует, ведет контроль и учет всех видов ремонтных и профилактических работ; внедряет в практику ремонта прогрессивные технологии ремонта; обеспечивает экономное расходование материалов, предназначенных для ремонта; разрабатывает чертежи сменных деталей; подготавливает заявки соответствующим службам на материалы и комплектующие изделия для ремонта; контролирует правильность хранения запасных (сменных) частей оборудования на складах; контролирует загрузку ремонтного цеха и служб цеховых механиков; обеспечивает работы по модернизации оборудования; участвует в составлении заявок на приобретение оборудования.

Структурная схема управления ремонтной службой доменного цеха

Рисунок 1-???