Влияние термоциклических воздействий расплавленного металла на систему "конвертер-кран" и совершенствование ее элементов

• Автор: Малов, Владислав Валерьевич
• Шифр специальности: 05.14.04, 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Введение
1. Температурное воздействие расплавленного металла на элементы системы конвертеркран

1.1. Описание объекта исследования

1.2. Распределение температурных выбросов над конвертером при

заливке чугуна

1.3. Влияние различных факторов на работоспособность стальных

канатов и металлоконструкций

1.4. Температурное воздействие на канаты главного подъема

литейного крана

1.5. Влияние термоциклических нагрузок на прочность канатов

литейных кранов

1.6. Влияние высокотемпературной смазки па прочность каната
1.7. Предложения по улучшению прочностных свойств канатов
1.8. Постановка задачи
1.9. Выводы по главе
2. Расчет температурных полей стальных канатов заливочного крана
2.1. Постановка задачи
2.2. Разработка модели тепловых воздействий на канат
2.3. Исследование эффективных теплофизических свойств каната
2.4. Исследование 1 силовых потоков
2.4.1. Тепловые потоки при свободной конвекции
2.4.2. Общий тепловой поток
2.5. Моделирование температурных полей в канате
2.6. Выводы по главе
3. Методы контроля канатов в условиях термоциклических воздействий
3.1. Дефектоскопия стальных канатов литейных крапов
3.1.1. Результаты входного контроля качества стальных канатов
3.1.2. Анализ результатов дефектоскопии стальных канатов с помощью дефектоскопа ИНТРОС в эксплуатационных условиях
3.2. Система измерения и регистрации термических и механических воздействий на литейный кран в процессе его эксплуатации
3.2.1. Бортовая система контроля термоциклических воздействий и нагружений на элементы кранов БОРТ
3.3. Выводы по главе
4. Исследование характеристик канатов литейных кранов и разработка эксплуатационных мероприятий по повышению эффективности работы канатов
4.1. Исследование изменения прочности канатов в процессе эксплуатации
4.2. Разработка методики инженерного расчета определения фактического коэффициента запаса прочности каната в процессе эксплуатации
4.3. Исследование изменения микроструктуры материала проволок стальных канатов
4.4. Результаты исследований влияния термоциклических нагрузок на магнитные свойства проволок каната и их анализ
4.5. Пути снижения влияния термоциклических нагрузок на элементы
литейного крана. Защита канатов от термических воздействий
4.6. Выводы по главе
5. Внедрение канатов новой конструкции и техникоэкономическая эффективность
5.1. Пути устранения дефектов при изготовлении
5.2. Метод обтяжки канатов
5.3. Новые конструкции канатов
5.4. Техникоэкономическая оценка предлагаемых мероприятий по защите канатов
5.5. Выводы по главе
Основные результаты, общие выводы и направления дальнейших исследований
Литература


Разработана методика инженерного расчета определения фактического коэффициента запаса прочности стального каната литейного крана в зависимости от параметров тепловых воздействий и количества заливок чугуна в конвертер краном. Разработана бортовая система контроля БОРТ1, позволяющая регистрировать режимы термоциклических воздействий и нагруженности элементов литейного крана. Предложена концепция разработки нового прибора, который бы объединил в себе возможности и функции магнитною дефектоскопа и структуроскопа. Разработана экранная защита стальных канатов от воздействия прямых тепловых воздействий и выбросов жидкого металла. Проведены оценки эффективности вариантов защиты стальных канатов в реальных условиях эксплуатации литейного крана. Разработаны методика учета влияния термоциклических воздействий расплавленного металла на систему конвертер кран и практические пути совершенствования ее элементов. Реализация результатов исследований. Машины и агрегаты металлургических заводов при проведении научноисследовательских работ и в учебном процессе. Апробация работы. Техническом совещании по проблемам поиска оптимальных решений, возникающих при эксплуатации литейных кранов в конвертерном производстве ОАО Северсталь с участием Госгортехнадзора РФ, ВНИИПТМАШ, ЦНИИПСК им. Мельникова, ВНИИМЕТМЛШ, ЧГУ, ОАО Череповецкий сталепрокатный завод Череповец, января г. Семинаресовещании руководящих работников Госгортехнадзора РФ О повышении эффективности государственного надзора и совершенствование контрольной работы на объектах металлургических и коксохимических производств Череповец, сентября г. Международной конференции Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах. ИНФОТЕХ Череповец, г. Заседании научнометодического совета по специальности Подъемнотранспортные, строительные и дорожные машины и оборудование Череповец, февраля г. Заседании совета Управления Северного округа Госгортехнадзора РФ Череповец, августа г. Всероссийском научнопрактическом семинаре безопасность эксплуатации и проблемы продления срока службы подъемных сооружений Екатеринбург, ноября г. Шестом международном конгрессе сталеплавильщиков Череповец, октября г. Научнотехнической конференции Северсталь пути к совершенствованию Череповец, июня г. По результатам диссертационной работы опубликовано печатных работ. На конструкцию сплошной тепловой защиты стальных канатов от термоциклических воздействий подана заявка на изобретение. Результаты работы и рекомендации по повышению срока службы стальных канатов обсуждены и одобрены специалистами Северного округа Госгортехнадзора РФ, Череповецкого государственного университета, конвертерного производства и управления промышленной безопасности ОЛО Северсталь, ООО Г1ТМ СевероЗапад, ООО Научнопроизводственный центр Инжиниринг. Система конвертсркран включает в себя подсистемы конвертер, кран со своими внутренними и обратными связями, входными и выходными параметрами, экономическими, техническими и экономическими ограничениями. На рис. Комплексное обследование элементов, механизмов и опорноходового устройства литейных кранов, подкрановых конструкций и металлоконструкций цеха выплавки и разливки стали, влияние термоциклических воздействий на стальные канаты и элементы литейных кранов, определение фактической нагружснности кранов в условиях эксплуатации, влияние вибрации при работе позволили системно и целенаправленно решать практические задачи по повышению единичных и комплексных показателей надежности и безопасности отдельных подсистем при эксплуатации литейных кранов 1. Существенное влияние на работу системы конвертеркран оказывают технологические факторы металлургического производства. Технология конвертерного производства оказывает влияние на работу элементов системы конвертеркран значительным выделением избыточного тепла, пыли, газов. Отличительная особенность физической среды 2, 3 непрерывное поступление явного тепла. Первичными его источниками являются расплавленный металл, шлак и высоко нагретые газы. Они дают, главным образом, инфракрасное излучение, которое нагревает окружающие поверхности.