*Механические свойства материалов даны при t = 200C
Рис. 2. Механические свойства материалов
С 1996 года на аглофабрике №2 Руркельского метзавода (Индия) работает
машина площадью спекания 192 м2, оснащенная тележками с чугунными корпусами и бортами,
изготовленными фирмой «Симплекс» из чугуна аналогичного марке ВЧ60 по чертежной
документации, конструкторами фирмы. Проектированию предшествовали промышленные
испытания опытных образцов, изготовленных Уралмашзаводом, на комбинате
«Южуралникель», г. Орска, а также испытания опытных тележек, изготовленных
фирмой «Симплекс», на аглофабрике №1 Руркельского метзавода. Полученные
результаты послужили основой для проектирования автоматизированной системы
защиты агломашины в аварийных ситуациях, предотвращающей перегрев тележек во
время остановок.
Пять опытных цельнолитых корпусов тележек шириной 3,0м находятся в
эксплуатации с июля 2002 года на машине АКМ-75 ОАО «ММК». Осуществлена поставка
100 корпусов для машины АКМ-92 №6 аглопроизводства ОАО «Северсталь». Данная
машина, оснащенная новыми тележками, реконструирована и пущена в эксплуатацию в
декабре 2002 года. В 2003 году изготовлено 40 спекательных тележек шириной 4,0м
с цельнолитыми чугунными корпусами высотой 0,39м и весом 3450 кг для агломашины
АКМ-312 № 11 того же комбината.
Расширяя объемы внедрения и диапазон типоразмеров спекательных тележек
с элементами из высокопрочного чугуна, специалисты ООО «Уралмаш -
Металлургическое оборудование» и стараются назначить их конструктивные
параметры и подобрать свойства материала, оптимально соответствующие конкретным
условиям эксплуатации, обеспечить заданный срок службы.
Для этого в течение всего периода
опытно промышленной эксплуатации осуществляется авторский надзор за работой
тележек, производится оценка температурных режимов. В стадии разработки
находится система непрерывного мониторинга состояния элементов спекательных
тележек.
Специалистами фирмы разрабатываются
методики моделирования комплексов и отдельных технологических агрегатов,
основанные на совместном использовании физических и математических моделей и
позволяющие решать задачи разработки новых конструкций технологических
агрегатов, определения оптимальных технологических параметров проектируемого
оборудования и создания систем управления оборудованием. Совместно с ОАО «Северсталь», ООО
«Феррокс» и Уральским государственным горным университетом разработана
аналитико-экспериментальная модель прогнозирования свойств и управления
качеством агломерата, учитывающая динамику процесса агломерации и информационных
потоков. Разработан программный продукт, позволяющий оперативно анализировать
технологическую ситуацию и вырабатывать управляющие воздействия по стабилизации
состава и свойств агломерата путем корректировки расхода компонентов шихты,
включая твердое топливо.
Предложенная и реализованная система
управления качеством агломерата включает блок подготовки исходных данных, блок
расчета и прогнозирования, а также блок статистической адаптации модели к
реальному процессу.
Базовым расчетным блоком системы является
балансовая модель расчета шихты, дополненная уравнением зависимости содержания
FeO в агломерате от свойств шихты, содержания в ней углерода и параметров
процесса спекания:
FeOa= φ(Cш; FeOш; В; Пс ),
где Сш, – содержание углерода в
шихте, %;
FeOш - содержание монооксида железа в
шихте, %;
В – заданная основность агломерата,
ед.;
Пс – параметры процесса спекания.
Решение системы уравнений позволяет
определить расходы железорудных материалов, флюса и твердого топлива для
получения агломерата заданного состава и дает возможность прогнозировать ряд
показателей спекания, включая удельную производительность агломашин, общую
пористость, восстановимость, температурный интервал плавления агломерата и др.
Сопоставление значений прогноза
содержания FeO в агломерате, с его фактическими значениями, полученными на
основании анализа отобранных проб, представлено на рис. 3. Среднее
квадратическое отклонение прогнозного значения монооксида железа в агломерате
от фактического составляет 0,45%, основности - 0,03, MgO – 0,03%.
Рис. 3. Сопоставление прогнозного
значения содержания монооксида железа в агломерате с фактическим
Предложенный
новый алгоритм управления и математическая модель позволяют прогнозировать
химический состав агломерата, включая массовую долю FeO, по фактическим
значениям расходов и химическому составу компонентов шихты и оперативно
корректировать состав шихты с целью достижения требуемых параметров качества
агломерата. Разработан и адаптирован к условиям АГП ОАО «Северсталь»
программный продукт для реализации новой модели управления. Его использование
позволяет стабилизировать физико-химические свойства агломерата.
Комплектация агломерационного
оборудования, выпускаемого фирмой, описанной системой управления
технологическим процессом позволит формировать высокопроизводительные
производственные комплексы нового поколения, повысить качество продукта,
снизить энергозатраты и улучшить условия работы персонала.
В настоящее время фирмой проводятся
работы по комплектной поставке ОАО «НТМК» оборудования шихтоподачи для доменной
печи №5. Всего в поставку входит более тридцати позиций технологического
оборудования (питатели, весодозаторы, дозирующее и конвейерное оборудование).
Благодаря работе с заказчиками и соисполнителями в интерактивном режиме,
удалось в короткие сроки максимально адаптировать весь комплекс оборудования к
крайне стесненным условиям. Конструкторами фирмы для комплекса разработаны
грохота агломерата ГСТ-71 (17 шт.) и грохота кокса ГИСЛ-52 (5 шт.). Оба грохота
являются новой номенклатурой. При проектировании была пересмотрена традиционная
концепция компоновки грохотов, что позволило существенно уменьшить габариты при
сохранении поверхности грохочения. Так, габарит грохота по ширине уменьшен с
4,8м до 2,8 м, а по высоте – с 2,3м до 1,9м.
Оперативное
решение поставленных задач было бы весьма затруднительным без применения
современных компьютерных технологий. Основная задача при создании нового
грохота - это определение центра масс качающейся части и успешного размещения
привода с вынуждающей силой, проходящей через центр масс. Также очень важна
характеристика момента инерции грохота для правильного размещения опор.
Программа трёхмерного моделирования Solid Edge позволила в короткие сроки создать
модель грохота и анализировать собираемость узлов.
Таким образом, в настоящее время
деятельность фирмы в области поставок оборудования для подготовки железорудных
материалов ориентирована на полное удовлетворение требований заказчиков к
эксплуатационным характеристикам машин и качеству производимого продукта.
Опыт
проектирования оборудования для реализации металлургических технологий
специалисты фирмы успешно используют для создания агрегатов переработки не
железорудных видов сырья. В текущем году по заданию, головной организации -
«Механобр-Техника» специалистами фирмы «Уралмаш-Металлургическое оборудование» выполнен
технический проект мусоросжигательного оборудования - смесителя-сушилки твердых бытовых отходов и конвейерной
мусоросжигательной машины.
Список использованных источников
1. Производство агломерата.
Технология, оборудование, автоматизация. В.П. Жилкин, Д.Н. Доронин. Под общ.
ред. Г.А. Шалаева. Екатеринбург: Уральский центр ПР и рекламы, 2004, 292 с.