Міністерство освіти і науки України
Криворізький технічний університет
Кафедра металургії чорних металів та ливарного виробництва
РЕФЕРАТ
Тема
Реалізація нових підходів до розробки технологічного обладнання для згрудкування залізорудних матеріалів
Підготував: ст.гр.МЧМ 04-1
Строганов А.В.
Прийняв: Губін Г.В.
Кривий Ріг
2008 р .
Реалізація нових підходів до розробки технологічного обладнання для згрудкування залізорудних матеріалів
Вяткін А.А., Головирін С.С., Доронін Д.М., Жилкін В.П., Скачкова С.С.
ТОВ «Уралмаш-Металургійне обладнання»
Останні роки фірма «Уралмаш-Метоборудованіе» прагне до організації комплексних поставок обладнання, як при реконструкції існуючих виробництв, так і будівництві нових комплексів підготовки доменної сировини. При цьому передбачаються наступні основні етапи роботи:
- Проведення всебічного обстеження об'єкта впровадження, організація натурних та лабораторних випробувань, розрахунково-теоретичний аналіз, що дозволяє сформувати комплекс технічних пропозицій;
- Вибір оптимального плану реконструкції та конструктивних і режимних параметрів об'єктів проектування і систем управління цими об'єктами; формування техніко-комерційної пропозиції;
- Розробка і комплексне постачання обладнання та систем управління;
- Проведення пуско-налагоджувальних робіт і сертифікація обладнання;
- Організація сервісного обслуговування.
Здійснюваний підхід дозволяє Замовнику забезпечити максимальну ефективність вкладень у купується обладнання.
На різних етапах залучаються провідні організації чи окремі фахівці та науковці. Наприклад, по обпалювальне обладнанню фахівці фірми багато років успішно працюють спільно з ТОВ «НПЗП ТОРЕКС». Це дозволило створити типорозмірний ряд випалювальних машин, що відповідають сучасним вимогам, забезпечених автоматизованими системами управління. Останні розробки передбачають підсистему управління машиною за умовами безпеки режимів роботи випалювальних візків. До розробки, випробувань, налагодження та сертифікації горнових пальникових пристроїв залучається спеціалізована організація НВФ «Пальникові центр». Адаптація обладнання до нових технологій виробництва агломерату та розробка систем управління його якістю проводяться спільно з вченими ТОВ «Феррокс» і Уральської державної гірничої академії (проф. Зобнина Б.Б.) та ін
Робота в команді зі спеціалізованими науковими організаціями та авторитетними вченими дозволяє фірмі раціонально організувати ведення науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт і досягати певних результатів у створенні нової техніки.
При переході на тонкоподрібнені концентрати особливо важливою стає підготовка агломераційної шихти: точне дозування компонентів, змішування та окомкование, а також рівномірна укладання шихти на аглоленту, що виключає руйнування гранул і зниження проникності шару.
З огляду на підвищення вимог до шіхтоподготовке, фірма пропонує замовникам широкий спектр барабанних змішувачів і окомкователей [1], а також комбіновані змішувачі-окомкователі. Для поліпшення процесу огрудкування, зменшення вмісту дрібних фракцій і підвищення газопроникності аглошихти пропонуються окомкователі на гумових опорних роликах, а також окомкователі з центральним осьовим приводом, які зменшують вібрацію, а отже, і саморуйнування гранул при огрудкування. За бажанням замовника агрегати можуть бути обладнані системами автоматичного контролю й регулювання подачі води для забезпечення оптимальної вологості шихти. Можлива поставка агрегатів з регульованим числом обертів барабана.
Для завантаження пропонується нова конструкція розподільника шихти з безперервною рейкою, що виключає хвильовий характер укладання, а також завантажувальні пристрої з регулюванням шибера по висоті і куту нахилу, стабілізуючий завантаження і підвищує проникність шару внаслідок спеціально організованої сегрегації частинок.
Створена конструкція малогабаритного горна з факельним запалюванням палива агломераційної шихти і склепінчасті пальниковими пристроями, розташованими на мінімальній відстані від поверхні шару. Його перевагами в порівнянні з радіаційними камерними горнами з бічними пальниками є:
- Мінімальні втрати від променистого теплообміну у внутрішньому просторі горна, що дозволяють отримати необхідну температуру в горні при більшому надлишку повітря і, отже, більшому вмісті необхідного для ефективного запалювання кисню в продуктах згоряння;
- Форсований нагрів і запалювання поверхневого шару шихти за рахунок інтенсивного конвективного теплообміну з факелом;
- Невеликі габарити горна і, отже, менші втрати тепла в навколишнє середовище і витрати на металоконструкції і вогнетриви;
- Висока ефективність використання газоподібного палива;
- Витрата тепла на запалювання не більше 100МДж на тонну агломерату.
Робота виконана спільно з фахівцями Уральським державним технічним університетом, ТОВ «Феррокс», НВФ «Пальникові центр» а також лабораторіями та технічними службами аглопроізводства ВАТ «Северсталь».
Пальниковий пристрій горна представлено на рис. 1.
Рис.1. Схема пальникового пристрою ГУП-2, 8 / 1, 5: 1 - воздухоподводящая коробчата балка; 2 - Плоскополум'яні пальник [2]; 3 - екрануючий елемент (колосник); 4 - перфорований лист; 5-патрубок підведення газу; 6 - те ж , повітря.
Пальниковий пристрій працює наступним чином. Холодне повітря від вентилятора через патрубки 6 надходить в нагнітальні порожнини балок 1. З нагнітальних порожнин повітря з високою швидкістю виходить через отвори в перфорованих аркушах струминного охолодження 4 у вигляді атакуючих струменів, що омивають нижню стінку балки, охолоджуючи її. Нагріте повітря витікає в горн через завихрювача пальників 2. Паливо подається через газові сопла пальників, змішується з повітрям, що виходить з завихрителей, й згоряє в робочому просторі горна поблизу зводу. Пристрої дають розосереджений факел з рівномірним розподілом температур по площі шару і стійко працює без спеціальних пальникових каменів.
Одночасно з конструкторськими роботами поводились експериментальні дослідження на стендах і діючих агломашинах, проводився розрахунково-теоретичний аналіз процесу запалення.
У результаті розроблено модель розрахунку запалювання і методика оптимізації конструктивних і режимних параметрів горнів [3], випробувані в промислових умовах ВАТ «Северсталь» склепінчасті Плоскополум'яні пальникові пристрої ГУП-2, 8 / 1, 5 [4], відпрацьовані економні режими запалювання.
В даний час, поряд з горнами, обладнаними пальниками описаної конструкції, фірма пропонує замовникам малогабаритні сурми, оснащені склепінчасті многосопловимі турбулентними пальниками з регульованою довжиною факела конструкції ВНІІМТ. Пропонована система опалення дозволяє використовувати для спалювання газу повітря, підігріте в охолоджувачі агломерату до 250-300 ° С.
Фірма «Уралмаш-Металургійне обладнання» має в своєму розпорядженні методиками проведення термопрочностних розрахунків, досвідом проектування та поставок візків з бортами і корпусами з графитизированного чавуну, що мають безсумнівні переваги перед сталевими:
- Чавун має кращі ливарні властивості, що дозволяє виготовляти корпус візка не з 2-х або 3-х частин, а суцільнолитим. Завдяки цьому, зменшується вага, знижуються трудовитрати на виготовлення, зумовлені винятком механообробки торцевих поверхонь частин корпусу і болтових з'єднань;
- Чавун практично не містить легуючих добавок, тому вартість його нижче, ніж сталей вживаних в даний час для виготовлення візків;
- Чавунні корпусу візків не схильні в процесі експлуатації появи прогинів у середній частині, що дозволяє заощадити кошти на ремонти і продовжити термін експлуатації.
Хімічний склад, характер мікроструктури і механічні властивості графітизованих чавунів, використовуваних для відливання елементів спікальних візків (корпусів і бортів) наведено у таблицях 1, 2 і на рис.2.
Таблиця 1
Таблиця 2 *
* Механічні властивості матеріалів подано при t = 200C
Рис. 2. Механічні властивості матеріалів
З 1996 року на аглофабриці № 2 Руркельского метзаводу (Індія) працює машина площею спікання 192 м2 , Оснащена візками з чавунними корпусами і бортами, виготовленими фірмою «Симплекс» з чавуну аналогічного марці ВЧ60 по креслярської документації, конструкторами фірми. Проектуванню передували промислові випробування дослідних зразків, виготовлених Уралмашзаводі, на комбінаті «Южуралнікель», м. Орська, а також випробування дослідних візків, виготовлених фірмою «Симплекс», на аглофабриці № 1 Руркельского метзаводу. Отримані результати послужили основою для проектування автоматизованої системи захисту агломашини в аварійних ситуаціях, що запобігає перегрів візків під час зупинок.
П'ять досвідчених суцільнолитих корпусів візків завширшки 3,0 м перебувають в експлуатації з липня 2002 року на машині АКМ-75 ВАТ «ММК». Здійснена поставка 100 корпусів для машини АКМ-92 № 6 аглопроізводства ВАТ «Северсталь». Дана машина, оснащена новими візками, реконструйована і пущена в експлуатацію в грудні 2002 року. У 2003 році виготовлено 40 спікальних візків шириною 4,0 м з суцільнолитими чавунними корпусами заввишки 0,39 м і вагою 3450 кг для агломашини АКМ-312 № 11 того ж комбінату.
Розширюючи обсяги впровадження і діапазон типорозмірів спікальних візків з елементами з високоміцного чавуну, спеціалісти ТОВ «Уралмаш - Металургійне обладнання» і намагаються призначити їх конструктивні параметри і підібрати властивості матеріалу, оптимально відповідають конкретним умовам експлуатації, забезпечити заданий термін служби.
Для цього протягом усього періоду дослідно-промислової експлуатації здійснюється авторський нагляд за роботою візків, проводиться оцінка температурних режимів. У стадії розробки знаходиться система безперервного моніторингу стану елементів спікальних візків.
Фахівцями фірми розробляються методики моделювання комплексів та окремих технологічних агрегатів, засновані на спільному використанні фізичних і математичних моделей і дозволяють вирішувати задачі розробки нових конструкцій технологічних агрегатів, визначення оптимальних технологічних параметрів проектованого обладнання та створення систем управління обладнанням. Спільно з ВАТ «Северсталь», ТОВ «Феррокс» і Уральським державним гірничим університетом розроблена аналітико-експериментальна модель прогнозування властивостей та управління якістю агломерату, що враховує динаміку процесу агломерації і інформаційних потоків. Розроблено програмний продукт, що дозволяє оперативно аналізувати технологічну ситуацію і виробляти керуючі впливу по стабілізації складу та властивостей агломерату шляхом коригування витрат компонентів шихти, включаючи тверде паливо.
Запропонована і реалізована система управління якістю агломерату включає блок підготовки вихідних даних, блок розрахунку і прогнозування, а також блок статистичної адаптації моделі до реального процесу.
Базовим розрахунковим блоком системи є балансова модель розрахунку шихти, доповнена рівнянням залежності змісту FeO в агломерате від властивостей шихти, вмісту в ній вуглецю і параметрів процесу спікання:
FeOa = φ (Cш; FeOш; В; Пс),
де Сш, - вміст вуглецю в шихті,%;
FeOш - вміст монооксиду заліза в шихті,%;
В - задана основність агломерату, од.;
Пс - параметри процесу спікання.
Рішення системи рівнянь дозволяє визначити витрати залізорудних матеріалів, флюсу та твердого палива для отримання агломерату заданого складу і дає можливість прогнозувати ряд показників спікання, включаючи питому продуктивність агломашин, загальну пористість, відновлюваність, температурний інтервал плавлення агломерату та інших
Зіставлення значень прогнозу змісту FeO в агломерате, з його фактичними значеннями, отриманими на підставі аналізу відібраних проб, представлено на рис. 3. Середнє квадратичне відхилення прогнозного значення монооксиду заліза в агломерате від фактичного становить 0,45%, основності - 0,03, MgO - 0,03%.
\ S
Рис. 3. Зіставлення прогнозного значення вмісту монооксиду заліза в агломерате з фактичним
Запропонований новий алгоритм управління та математична модель дозволяють прогнозувати хімічний склад агломерату, включаючи масову частку FeO, за фактичними значеннями витрат і хімічним складом компонентів шихти і оперативно коригувати склад шихти з метою досягнення необхідних параметрів якості агломерату. Розроблено та адаптовано до умов АГП ВАТ «Северсталь» програмний продукт для реалізації нової моделі управління. Його використання дозволяє стабілізувати фізико-хімічні властивості агломерату.
Комплектація агломераційного обладнання, що випускається фірмою, описаної системою управління технологічним процесом дозволить формувати високопродуктивні виробничі комплекси нового покоління, підвищити якість продукту, знизити енерговитрати і поліпшити умови роботи персоналу.
В даний час фірмою проводяться роботи по комплектному постачанні ВАТ «НТМК» обладнання шихтоподачі для доменної печі № 5. Всього в постачання входить більше тридцяти позицій технологічного обладнання (живильники, весодозатори, дозуюче та конвеєрне обладнання). Завдяки роботі з замовниками та співвиконавцями в інтерактивному режимі, вдалося в короткі терміни максимально адаптувати весь комплекс обладнання до вкрай обмеженим умов. Конструкторами фірми для комплексу розроблені гуркоту агломерату ГСТ-71 (17 шт.) І гуркоту коксу Гіслен-52 (5 шт.). Обидва гуркоту є новою номенклатурою. При проектуванні була переглянута традиційна концепція компонування грохотів, що дозволило істотно зменшити габарити при збереженні поверхні грохочення. Так, габарит гуркоту по ширині зменшено з 4,8 м до 2,8 м , А по висоті - з 2,3 м до 1,9 м.
Оперативне вирішення поставлених завдань було б вельми скрутним без застосування сучасних комп'ютерних технологій. Основне завдання при створенні нового гуркоту - це визначення центру мас хитної частини та успішного розміщення приводу з змушує силою, що проходить через центр мас. Також дуже важлива характеристика моменту інерції гуркоту для правильного розміщення опор. Програма тривимірного моделювання Solid Edge дозволила в короткі терміни створити модель гуркоту й аналізувати збирання вузлів.
Таким чином, в даний час діяльність фірми в області постачання устаткування для підготовки залізорудних матеріалів орієнтована на повне задоволення вимог замовників до експлуатаційних характеристик машин і якістю виробленого продукту.
Досвід проектування обладнання для реалізації металургійних технологій фахівці фірми успішно використовують для створення агрегатів переробки не залізорудних видів сировини. У поточному році за завданням, головної організації - «Механобр-Техніка» фахівцями фірми «Уралмаш-Металургійне обладнання» виконаний технічний проект сміттєспалювального обладнання - змішувача-сушарки твердих побутових відходів та конвеєрної сміттєспалювальній машини.
Список використаних джерел
1. Виробництво агломерату. Технологія, обладнання, автоматизація. В.П. Жилкін, Д.М. Доронін. Під заг. ред. Г.А. Шалаєва. Єкатеринбург: Уральський центр ПР і реклами, 2004, 292 с.
2. Пат. 2183798 РФ, 20.06.2002. Пальниковий пристрій / А.І. Зискін, С.С. Скачкова.
3. Застосування математичної моделі для оптимізації процесу запалення / О.Г. Дмитрієва, В.П. Жилкін, А.В. Малигін, С.С. Скачкова / / Бюл. «Чорна металургія», 2005, № 3. С. 34 - 36.
4. Пат. 2229665 РФ, 27.05.2004. Запальний горн агломераційної машини / А.І. Барінов, А.А. Вінтовкін, Д.М. Доронін і ін
Стаття опублікована в Збірнику праць конференцій і семінарів Тижня металів у Москві 14-18 листопада 2005 р .
Криворізький технічний університет
Кафедра металургії чорних металів та ливарного виробництва
РЕФЕРАТ
Тема
Реалізація нових підходів до розробки технологічного обладнання для згрудкування залізорудних матеріалів
Підготував: ст.гр.МЧМ 04-1
Строганов А.В.
Прийняв: Губін Г.В.
Кривий Ріг
Реалізація нових підходів до розробки технологічного обладнання для згрудкування залізорудних матеріалів
Вяткін А.А., Головирін С.С., Доронін Д.М., Жилкін В.П., Скачкова С.С.
ТОВ «Уралмаш-Металургійне обладнання»
Останні роки фірма «Уралмаш-Метоборудованіе» прагне до організації комплексних поставок обладнання, як при реконструкції існуючих виробництв, так і будівництві нових комплексів підготовки доменної сировини. При цьому передбачаються наступні основні етапи роботи:
- Проведення всебічного обстеження об'єкта впровадження, організація натурних та лабораторних випробувань, розрахунково-теоретичний аналіз, що дозволяє сформувати комплекс технічних пропозицій;
- Вибір оптимального плану реконструкції та конструктивних і режимних параметрів об'єктів проектування і систем управління цими об'єктами; формування техніко-комерційної пропозиції;
- Розробка і комплексне постачання обладнання та систем управління;
- Проведення пуско-налагоджувальних робіт і сертифікація обладнання;
- Організація сервісного обслуговування.
Здійснюваний підхід дозволяє Замовнику забезпечити максимальну ефективність вкладень у купується обладнання.
На різних етапах залучаються провідні організації чи окремі фахівці та науковці. Наприклад, по обпалювальне обладнанню фахівці фірми багато років успішно працюють спільно з ТОВ «НПЗП ТОРЕКС». Це дозволило створити типорозмірний ряд випалювальних машин, що відповідають сучасним вимогам, забезпечених автоматизованими системами управління. Останні розробки передбачають підсистему управління машиною за умовами безпеки режимів роботи випалювальних візків. До розробки, випробувань, налагодження та сертифікації горнових пальникових пристроїв залучається спеціалізована організація НВФ «Пальникові центр». Адаптація обладнання до нових технологій виробництва агломерату та розробка систем управління його якістю проводяться спільно з вченими ТОВ «Феррокс» і Уральської державної гірничої академії (проф. Зобнина Б.Б.) та ін
Робота в команді зі спеціалізованими науковими організаціями та авторитетними вченими дозволяє фірмі раціонально організувати ведення науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт і досягати певних результатів у створенні нової техніки.
При переході на тонкоподрібнені концентрати особливо важливою стає підготовка агломераційної шихти: точне дозування компонентів, змішування та окомкование, а також рівномірна укладання шихти на аглоленту, що виключає руйнування гранул і зниження проникності шару.
З огляду на підвищення вимог до шіхтоподготовке, фірма пропонує замовникам широкий спектр барабанних змішувачів і окомкователей [1], а також комбіновані змішувачі-окомкователі. Для поліпшення процесу огрудкування, зменшення вмісту дрібних фракцій і підвищення газопроникності аглошихти пропонуються окомкователі на гумових опорних роликах, а також окомкователі з центральним осьовим приводом, які зменшують вібрацію, а отже, і саморуйнування гранул при огрудкування. За бажанням замовника агрегати можуть бути обладнані системами автоматичного контролю й регулювання подачі води для забезпечення оптимальної вологості шихти. Можлива поставка агрегатів з регульованим числом обертів барабана.
Для завантаження пропонується нова конструкція розподільника шихти з безперервною рейкою, що виключає хвильовий характер укладання, а також завантажувальні пристрої з регулюванням шибера по висоті і куту нахилу, стабілізуючий завантаження і підвищує проникність шару внаслідок спеціально організованої сегрегації частинок.
Створена конструкція малогабаритного горна з факельним запалюванням палива агломераційної шихти і склепінчасті пальниковими пристроями, розташованими на мінімальній відстані від поверхні шару. Його перевагами в порівнянні з радіаційними камерними горнами з бічними пальниками є:
- Мінімальні втрати від променистого теплообміну у внутрішньому просторі горна, що дозволяють отримати необхідну температуру в горні при більшому надлишку повітря і, отже, більшому вмісті необхідного для ефективного запалювання кисню в продуктах згоряння;
- Форсований нагрів і запалювання поверхневого шару шихти за рахунок інтенсивного конвективного теплообміну з факелом;
- Невеликі габарити горна і, отже, менші втрати тепла в навколишнє середовище і витрати на металоконструкції і вогнетриви;
- Висока ефективність використання газоподібного палива;
- Витрата тепла на запалювання не більше 100МДж на тонну агломерату.
Робота виконана спільно з фахівцями Уральським державним технічним університетом, ТОВ «Феррокс», НВФ «Пальникові центр» а також лабораторіями та технічними службами аглопроізводства ВАТ «Северсталь».
Пальниковий пристрій горна представлено на рис. 1.
Рис.1. Схема пальникового пристрою ГУП-2, 8 / 1, 5: 1 - воздухоподводящая коробчата балка; 2 - Плоскополум'яні пальник [2]; 3 - екрануючий елемент (колосник); 4 - перфорований лист; 5-патрубок підведення газу; 6 - те ж , повітря.
Пальниковий пристрій працює наступним чином. Холодне повітря від вентилятора через патрубки 6 надходить в нагнітальні порожнини балок 1. З нагнітальних порожнин повітря з високою швидкістю виходить через отвори в перфорованих аркушах струминного охолодження 4 у вигляді атакуючих струменів, що омивають нижню стінку балки, охолоджуючи її. Нагріте повітря витікає в горн через завихрювача пальників 2. Паливо подається через газові сопла пальників, змішується з повітрям, що виходить з завихрителей, й згоряє в робочому просторі горна поблизу зводу. Пристрої дають розосереджений факел з рівномірним розподілом температур по площі шару і стійко працює без спеціальних пальникових каменів.
Одночасно з конструкторськими роботами поводились експериментальні дослідження на стендах і діючих агломашинах, проводився розрахунково-теоретичний аналіз процесу запалення.
У результаті розроблено модель розрахунку запалювання і методика оптимізації конструктивних і режимних параметрів горнів [3], випробувані в промислових умовах ВАТ «Северсталь» склепінчасті Плоскополум'яні пальникові пристрої ГУП-2, 8 / 1, 5 [4], відпрацьовані економні режими запалювання.
В даний час, поряд з горнами, обладнаними пальниками описаної конструкції, фірма пропонує замовникам малогабаритні сурми, оснащені склепінчасті многосопловимі турбулентними пальниками з регульованою довжиною факела конструкції ВНІІМТ. Пропонована система опалення дозволяє використовувати для спалювання газу повітря, підігріте в охолоджувачі агломерату до 250-300 ° С.
Фірма «Уралмаш-Металургійне обладнання» має в своєму розпорядженні методиками проведення термопрочностних розрахунків, досвідом проектування та поставок візків з бортами і корпусами з графитизированного чавуну, що мають безсумнівні переваги перед сталевими:
- Чавун має кращі ливарні властивості, що дозволяє виготовляти корпус візка не з 2-х або 3-х частин, а суцільнолитим. Завдяки цьому, зменшується вага, знижуються трудовитрати на виготовлення, зумовлені винятком механообробки торцевих поверхонь частин корпусу і болтових з'єднань;
- Чавун практично не містить легуючих добавок, тому вартість його нижче, ніж сталей вживаних в даний час для виготовлення візків;
- Чавунні корпусу візків не схильні в процесі експлуатації появи прогинів у середній частині, що дозволяє заощадити кошти на ремонти і продовжити термін експлуатації.
Хімічний склад, характер мікроструктури і механічні властивості графітизованих чавунів, використовуваних для відливання елементів спікальних візків (корпусів і бортів) наведено у таблицях 1, 2 і на рис.2.
Таблиця 1
| Марка | Масова частка елементів,% | Призначення | Структура | ||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Ti | Mg | |||
| ВЧ45 | 3,4 | 3,12 | 0,5 | 0,007 | 0,005 | 0,31 | 0,02 | 0,03 | 0,07 | Борт | феритної |
| ВЧ50 | 3,2 3,8 | 2,6 3,1 | 0,3 0,7 | до 0,01 | до 0,02 | до 0,10 | Борт Корпус | феррито-перлитная, | |||
| ВЧ60 | 3,2 3,6 | 2,4 3,0 | до 0,5 | до 0,10 | до 0,02 | до 0,10 | 0,02 0,07 | до 0,05 | 0,06 0,10 | Корпус | Перлито-феритного |
| Матеріал | ВЧ-60 | ВЧ-45 |
| aЕ, кг / (мм * ° С) | 0,19 | 0,2 |
| Твердість, НВ | 187-255 | 159 |
| Відносне подовження d,% | 3,0-14,4 | 5,7-14,6 |
σ 0.2 |
σ в |
Рис. 2. Механічні властивості матеріалів
З 1996 року на аглофабриці № 2 Руркельского метзаводу (Індія) працює машина площею спікання
П'ять досвідчених суцільнолитих корпусів візків завширшки 3,0 м перебувають в експлуатації з липня 2002 року на машині АКМ-75 ВАТ «ММК». Здійснена поставка 100 корпусів для машини АКМ-92 № 6 аглопроізводства ВАТ «Северсталь». Дана машина, оснащена новими візками, реконструйована і пущена в експлуатацію в грудні 2002 року. У 2003 році виготовлено 40 спікальних візків шириною 4,0 м з суцільнолитими чавунними корпусами заввишки 0,39 м і вагою
Розширюючи обсяги впровадження і діапазон типорозмірів спікальних візків з елементами з високоміцного чавуну, спеціалісти ТОВ «Уралмаш - Металургійне обладнання» і намагаються призначити їх конструктивні параметри і підібрати властивості матеріалу, оптимально відповідають конкретним умовам експлуатації, забезпечити заданий термін служби.
Для цього протягом усього періоду дослідно-промислової експлуатації здійснюється авторський нагляд за роботою візків, проводиться оцінка температурних режимів. У стадії розробки знаходиться система безперервного моніторингу стану елементів спікальних візків.
Фахівцями фірми розробляються методики моделювання комплексів та окремих технологічних агрегатів, засновані на спільному використанні фізичних і математичних моделей і дозволяють вирішувати задачі розробки нових конструкцій технологічних агрегатів, визначення оптимальних технологічних параметрів проектованого обладнання та створення систем управління обладнанням. Спільно з ВАТ «Северсталь», ТОВ «Феррокс» і Уральським державним гірничим університетом розроблена аналітико-експериментальна модель прогнозування властивостей та управління якістю агломерату, що враховує динаміку процесу агломерації і інформаційних потоків. Розроблено програмний продукт, що дозволяє оперативно аналізувати технологічну ситуацію і виробляти керуючі впливу по стабілізації складу та властивостей агломерату шляхом коригування витрат компонентів шихти, включаючи тверде паливо.
Запропонована і реалізована система управління якістю агломерату включає блок підготовки вихідних даних, блок розрахунку і прогнозування, а також блок статистичної адаптації моделі до реального процесу.
Базовим розрахунковим блоком системи є балансова модель розрахунку шихти, доповнена рівнянням залежності змісту FeO в агломерате від властивостей шихти, вмісту в ній вуглецю і параметрів процесу спікання:
FeOa = φ (Cш; FeOш; В; Пс),
де Сш, - вміст вуглецю в шихті,%;
FeOш - вміст монооксиду заліза в шихті,%;
В - задана основність агломерату, од.;
Пс - параметри процесу спікання.
Рішення системи рівнянь дозволяє визначити витрати залізорудних матеріалів, флюсу та твердого палива для отримання агломерату заданого складу і дає можливість прогнозувати ряд показників спікання, включаючи питому продуктивність агломашин, загальну пористість, відновлюваність, температурний інтервал плавлення агломерату та інших
Зіставлення значень прогнозу змісту FeO в агломерате, з його фактичними значеннями, отриманими на підставі аналізу відібраних проб, представлено на рис. 3. Середнє квадратичне відхилення прогнозного значення монооксиду заліза в агломерате від фактичного становить 0,45%, основності - 0,03, MgO - 0,03%.
Рис. 3. Зіставлення прогнозного значення вмісту монооксиду заліза в агломерате з фактичним
Запропонований новий алгоритм управління та математична модель дозволяють прогнозувати хімічний склад агломерату, включаючи масову частку FeO, за фактичними значеннями витрат і хімічним складом компонентів шихти і оперативно коригувати склад шихти з метою досягнення необхідних параметрів якості агломерату. Розроблено та адаптовано до умов АГП ВАТ «Северсталь» програмний продукт для реалізації нової моделі управління. Його використання дозволяє стабілізувати фізико-хімічні властивості агломерату.
Комплектація агломераційного обладнання, що випускається фірмою, описаної системою управління технологічним процесом дозволить формувати високопродуктивні виробничі комплекси нового покоління, підвищити якість продукту, знизити енерговитрати і поліпшити умови роботи персоналу.
В даний час фірмою проводяться роботи по комплектному постачанні ВАТ «НТМК» обладнання шихтоподачі для доменної печі № 5. Всього в постачання входить більше тридцяти позицій технологічного обладнання (живильники, весодозатори, дозуюче та конвеєрне обладнання). Завдяки роботі з замовниками та співвиконавцями в інтерактивному режимі, вдалося в короткі терміни максимально адаптувати весь комплекс обладнання до вкрай обмеженим умов. Конструкторами фірми для комплексу розроблені гуркоту агломерату ГСТ-71 (17 шт.) І гуркоту коксу Гіслен-52 (5 шт.). Обидва гуркоту є новою номенклатурою. При проектуванні була переглянута традиційна концепція компонування грохотів, що дозволило істотно зменшити габарити при збереженні поверхні грохочення. Так, габарит гуркоту по ширині зменшено з 4,8 м до
Оперативне вирішення поставлених завдань було б вельми скрутним без застосування сучасних комп'ютерних технологій. Основне завдання при створенні нового гуркоту - це визначення центру мас хитної частини та успішного розміщення приводу з змушує силою, що проходить через центр мас. Також дуже важлива характеристика моменту інерції гуркоту для правильного розміщення опор. Програма тривимірного моделювання Solid Edge дозволила в короткі терміни створити модель гуркоту й аналізувати збирання вузлів.
Таким чином, в даний час діяльність фірми в області постачання устаткування для підготовки залізорудних матеріалів орієнтована на повне задоволення вимог замовників до експлуатаційних характеристик машин і якістю виробленого продукту.
Досвід проектування обладнання для реалізації металургійних технологій фахівці фірми успішно використовують для створення агрегатів переробки не залізорудних видів сировини. У поточному році за завданням, головної організації - «Механобр-Техніка» фахівцями фірми «Уралмаш-Металургійне обладнання» виконаний технічний проект сміттєспалювального обладнання - змішувача-сушарки твердих побутових відходів та конвеєрної сміттєспалювальній машини.
Список використаних джерел
1. Виробництво агломерату. Технологія, обладнання, автоматизація. В.П. Жилкін, Д.М. Доронін. Під заг. ред. Г.А. Шалаєва. Єкатеринбург: Уральський центр ПР і реклами, 2004, 292 с.
2. Пат. 2183798 РФ, 20.06.2002. Пальниковий пристрій / А.І. Зискін, С.С. Скачкова.
3. Застосування математичної моделі для оптимізації процесу запалення / О.Г. Дмитрієва, В.П. Жилкін, А.В. Малигін, С.С. Скачкова / / Бюл. «Чорна металургія», 2005, № 3. С. 34 - 36.
4. Пат. 2229665 РФ, 27.05.2004. Запальний горн агломераційної машини / А.І. Барінов, А.А. Вінтовкін, Д.М. Доронін і ін
Стаття опублікована в Збірнику праць конференцій і семінарів Тижня металів у Москві 14-18 листопада