Исследование теплового взаимодействия в системе конвертер-кран и совершенствование металлургического оборудования

• Автор: Тебнев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 160 с. : ил

Содержание
Введение.

1. Температурное воздействие на металлургическое оборудование и

способы его уменьшения в процессе перелива чугуна в конвертер

1.1. Описание объекта исследования

1.2. Причины возникновения выбросов при переливе чугуна в конвертер

и воздействие их на металлургическое оборудование.

1.3. Современные способы защиты от выбросов.

1.4. Влияние различных факторов на работоспособность стальных

канатов

1.5. Вывода по главе.

2. Исследования температурных полей выбросов при заливке чугуна
в конвертер.
2.1. Исследования температурных воздейст вий выбросов над
конвертером во время заливки чугуна
2.2. Исследование температурных воздействий на металлоконструкции заливочных кранов
2.3. Исследование температурных воздействий на канаты
главного подъема заливочтшх кранов.
2.4. Математическое моделирование температурного поля стального каната
в процессе эксплуатации в сталеплавильном производстве.
2.4.1. Расчетная схема.
2.4.2. Система дифференциальных уравнений теплообмена
2.4.3. Расчет лучистого теплообмена в криволинейных замкнутых областях .
2.4.4. Результаты вычислений.
2.4.5. Расчет распределения нагрузки между прядями каната вследствие нагревания.
2.5. Выводы по главе.
3. Влияние термоииклических нагрузок на прочность каната литейных кранов при эксплуатации
3.1. Исследование изменения механических характеристик
рабочих канатов заливочных кранов.
3.2. Исследование микроструктуры материала проволоки
образцов канатов заливочных кранов
3.3. Исследование влияния термоциклических воздействий на характеристики материала проволок стальных канатов.
3.3.1. Описание методики исследования.
3.3.2. Результаты экспериментальных исследований механических характеристик стальных канатов.
3.4. Выводы по главе
4 Совершенствование металлургического оборудования для перелива чугуна в конвертер.
4.1. Технологические показатели.
4.1.2. Влияние высокотемпературной смазки на свойства стальных канатов 3 4 1.2. Механотермическая обработка канатов.
4.2. Конструкторские показатели.
4.2.1. Разработка установок для перелива чугуна.
4.2.2. Разработка новых конезрукций стальных канатов металлургических кранов
4.3. Эксплуатационные показатели
4.3.1. Применение форсунок для подачи нейтрального газа в зону перелива
4.3.2. Подача нейтрального газа в конвертер.
4.4. Выводы по главе
Заключение
Литература


Следует также учитывать, что в большинстве случаев загружаемый лом покрыт значительным слоем ржавчины, что влияет на величину угара металла и на технологию плавки. Значительная часть лома имеет малую насыпную плотноегь и загрязненность землей, древесиной, пластмассой и другоми нежелательными примесями. В результате выбросов в строительных металлоконструкциях и технологаче-ском оборудовании возникают многочисленные дефекты, что приводит к выходу их из строя. В частности, большое влияние выбросы оказывают на заливочные краны, непосредственно участвующие в переливе чу1уна. Работа заливочного крана происходит при резком перепаде температур окружающей среды, который приводит к возникновению в мегаллоконструкциях (МК) температурных напряжений, следствием которых является пластическое деформирование элементов МК, возникновение остаточных деформаций, образование и развитие трещин. Поскольку сплошность тела не должна нарушаться, в нем появляется система температурных деформаций и соответствующие им температурные напряжения, зависящие от формы тела и распределения температуры [4, 5]. Основное воздействие оказываегся на МК крана - концевую и продольную балки моста вспомогательный тележки, поскольку именно он находится в эпиценгре температурного воздействия. Не рассчитанный на сильный перегрев и тепловой удар, возникающий при выбросе, вспомогательный мост имеет наибольшие повреждения. В результате теплового удара МК нагревается до высоких температур в течение короткого времени, а затем происходит достаточно быстрое охлаждение до температуры окружающего среды (цеха), до следующего цикла. Балки главного моста менее подвержены влиянию температур. Механизмы и электрооборудование крана также в большой степени подвергаются влиянию выбросов - происходит выгорание шланговой изоляции питающих кабелей; под влиянием температуры смазывающие масла теряют свои свойства, вследствие этого происходит износ в опорах и зубчатых зацеплениях; перегрев электродвигателей механизмов; износ ручьев блоков; ослабление крепления в резьбовых соединениях, вследствие дополнительной вытяжки под воздействием высоких температур. Наиболее сильное воздействие оказывается на траверсу, ее блоки и грузо-вые канаты. Проволочки канатов теряют свою несущую способность, усилие на разрыв понижается более чем в два раза (рис. Кроме повышенной температуры на кран воздействуют и другие факторы, обусловленггые технологией процесса: дополшггельный износ вследствие высокой запыленности воздуха; значительные динамические нагрузки при сильной вибрации в начале подъема ковша с чугуновоза. Из проведенного анализа следуег, что основным источником возникновения выбросов высокотемпературных газов и пламени является загрязненность металло-1 дихты посторонними примесями. Выбросы серьезным образом воздействуют на технологическое оборудование и строительные металлоконструкции. В результате воздействия выбросов создаются условия, при которых происходит разупрочнение и разрушение материалов конструкций оборудования, агрегатов, механизмов и их узлов, что при водит к аварийным ситуациям. Рис. Рис. Рис. Рис. В работах [6, 1] приводится устройство для ограждения сталеплавильного конвертера (рис. Нижняя часть укрытия установлена на рабочей площадке, в верхней части укрытие примыкает к охладителю конвертерных газов. В укрытии пред> смотрено окно для отбора проб металла и шлака, замера температуры ванны и т. Для завалки скрапа в конвертер в укрытии предусмотрена ото-движная стенка , на которой располагается желоб 7 для заливки чугуна. Недостатком данного устройства является неудовлетворительное обслуживание конвертера вследствие того, что зонт перекрывает значительную площадь над конвертером. В работах [8, 9] описывается устройство, состоящее из корытообразного зонта с открытыми торцами, который установлен на кессоне, в котором со стороны зонта выполнен проем. Эффективность работы обуславливается тем, что во время заливки чугуна зонт одновременно выдвигается в сторону заливочного ковша, максимально приближаясь краями к нему и конвертеру.