рассмотреть вопросы охраны труда и окружающей среды
 Скачать 424.54 Kb.
|
 ВВЕДЕНИЕ Актуальность курсового проекта заключается в замене морально и физически устаревшей системы управления на основе релейно-контакторной схемы на новую систему управления, что позволит повысить надежность и оптимизировать работу крана, снизить энергозатраты, повысить уровень безопасности при эксплуатации крана. Целью курсового проекта является анализ системы управления завалочного крана №7 участка электропечей ЭСПЦ АО «ОЭМК им. А.А. Угарова». Задачи курсового проекта: предоставить общие сведения о предприятии и краткую характеристику технологического процесса; описать технологические параметры системы управления завалочного крана №7; проанализировать существующий уровень автоматизации; выявить недостатки существующей системы управления и определить задачи для модернизации системы управления; разработать математическую модель системы управления и построить графики переходных процессов; выбрать и обосновать техническое и программное обеспечение; рассмотреть вопросы охраны труда и окружающей среды. Объектом курсового проекта является завалочный кран №7 участка электропечей ЭСПЦ АО «ОЭМК им. А.А. Угарова». Предметом курсового проекта является автоматизированная система управления участка электропечей ЭСПЦ АО «ОЭМК им. А.А. Угарова». В результате курсового проекта реализовать следующие профессиональные компетенции (ПК): ПК 4.1. Проводить анализ систем автоматического управления с учетом специфики технологических процессов. ПК 4.2. Выбирать приборы и средства автоматизации с учетом специфики технологических процессов. ПК 4.3. Составлять схемы специализированных узлов, блоков, устройств и систем автоматического управления. ПК 4.4. Рассчитывать параметры типовых схем и устройств. ПК 4.5. Оценивать и обеспечивать эргономические характеристики схем и систем автоматизации. 1 ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ 1.1 Общие сведения о предприятии и цехе АО «ОЭМК им А.А.Угарова» является современным металлургическим предприятием, в состав которого входят цехи окомкования, металлизации, электросталеплавильный и сортопрокатные №1 и №2, а также вспомогательные цехи, объекты складского и транспортного хозяйства. Электросталеплавильный цех построен по проекту фирмы «Крупп» и предназначен для выплавки более 300 видов марок электростали: подшипниковых, конструктивных, легированных, рессорно-пружинных и трубных на шихте из скрапа и металлизованных окатышей, поставляемых цехом металлизации, с применением добавок и легирующих. Жидкую сталь разливают на УНРС цеха в заготовки. После охлаждения и, если необходимо, зачистки заготовки подают в сортопрокатный цех, где они подвергаются дальнейшей переработке. В состав ЭСПЦ входит следующее основное производственное оборудование: - сталеплавильное оборудование для выплавки заданных марок сталей в четырех дуговых электропечах, два агрегата комплексной обработки стали (АКОС), две установки продувки-вакуумирования стали, а также две дополнительные установки продувки аргоном; - четыре четырехручьевых УНРС для разливки жидкой стали, включая устройства выпрямления непрерывных заготовок и их разделения на мерные длины; - оборудование для контролируемой термической обработки (контролируемого охлаждения), а также для осмотра, местной зачистки дефектных заготовок и, в случае необходимости, отрезки дефектной части заготовок; - наряду с производственным оборудованием в состав ЭСПЦ входят специфическое для цеха дополнительное оборудование, транспортное оборудование, сетевое хозяйство, электрооборудование, КИП, средства автоматизации, конструкции зданий, а также сооружения и транспортные пути и коммуникации в пределах ЭСПЦ [9]. Сортопрокатный цех ОЭМК производит сортовой прокат сечением круг 80 180 мм, и квадрат 7070 110110 мм из легированных сталей. В составе цеха 9 крупных участков: Участок 1 «Склад для непрерывнолитых заготовок» Задача склада состоит в приемке изготовленных в сталеплавильном цехе непрерывнолитых заготовок с различным химическим составом, в накоплении и выдаче их в прокатный стан в соответствии с производственной программой. Участок 2 «Нагревательные печи и печь гомогенизации» На участке нагревательных печей заготовки поплавочно сталкиваются с рольганга на загрузочные столы перед печами, а с этих столов шагающими балками в печи. Заготовки одной плавки распределяются на три печи нагрева, что обеспечивает готовность их к прокатке в той же последовательности, как и при загрузке в печи. Печи нагрева со своим оборудованием и системами управления обеспечивают качественный нагрев заготовок до температуры прокатки 1250°С (на поверхности) с отклонением в 20 °С по длине заготовки. Средняя производительность каждой печи нагрева составляет 150 т/час. Заготовки, нагретые до температуры прокатки, выдаются механизмом выдачи, управляемой в ритме производства реверсивного стана. Участок 3 «ДУО-реверсивная клеть Нагретые и выданные из печи блюмы всех марок сталей, кроме подшипниковых, отводящим рольгангом подаются к установке гидросбива для удаления с их поверхности окалины водой высокого давления. При проходе через эту заготовку окалина удаляется со всех сторон блюма одновременно. Очищенный от окалины блюм рольгангом подается на рабочий рольганг реверсивной клети и в соответствии с программой прокатки устанавливается линейками манипуляторов перед соответствующим калибром валков, кантуется на 90° и рабочими рольгангами задается в валки. Прокатка блюмов в раскаты сечением 230*230 мм выполняется за 5, а сечением 190*190 мм - за 7 проходов. После выхода из реверсивной клети раскаты подаются рольгангом к машине огневой зачистки, в которой производится удаление верхнего слоя одновременно с 4 сторон. Глубина снимаемого слоя определяется оператором с поста управления машиной. Отработанные газы от машины огневой зачистки поступают в установку для их очистки. Участок 4 «Непрерывный прокатный стан с линиями пил горячей резки» На участке НЗС горячие заготовки поступают на первую группу прокатных клетей, представляющую собой две пары вертикально и горизонтально расположенных валков, где прокатываются до определенного размера. Заготовки, рассматриваемые после прохождения через первую группу клетей как готовый материал, после обрезки переднего конца подвергаются дальнейшей обработке либо только на одной линии пил, либо, постоянно сменяясь на линии пил I и на линии пил П. Участок 5 «Печи и холодильники» Участок холодильника состоит из специального устройства "холодильник", представляющего собой четыре группы шагающих балок, на которых заготовки, прошедшие через печи отжига, остывают до необходимой температуры. Далее по рольгангу заготовки передаются на рольганг-весы с помощью передаточного шлеппера. Участок 6 «Промежуточный склад» Заготовки поступают на этот участок через передвигающуюся рольганг-тележку. В соответствии с заданием заготовки либо минуют этот участок и передаются с помощью проходного рольганга на участок зачистки, либо складируются на высотном промежуточном складе. Укладка заготовок осуществляется передвижными механизмами - штабелерами которые перемещают заготовки как по горизонтали так и по вертикали укладывая заготовки по определенным позициям. Участок 7 и 8 «Зачистка и обдирка» На этих участках производятся заключительные операции по обработке заготовок, и производится контроль на обнаружение как поверхностных, так и внутренних дефектов. После этого заготовки связывают в пакеты и передаются на склад готовой продукции. Участок 9 «Склад готовой продукции» Поступая на СГП пакеты укладывают в штабеля кранами со специальными захватами. Заготовки в пакете маркируют комбинацией красок, и на каждый пакет вешается индивидуальная бирка. Далее пакеты грузят в железнодорожные вагоны или другие виды транспорта и отправляют заказчику. 1.2 Краткая характеристика технологического процесса В состав ЭСПЦ входят следующие виды основного производственного оборудования: 1) сталеплавильное оборудование, для выплавки заданных марок сталей в: - четырех дуговых электропечах; - три агрегата комплексной обработки стали (АКОС); - три установки продувки-вакуумирования стали; - две дополнительные установки продувки аргоном; - четыре четырех ручьевых и одна шести ручьевая МНЛЗ для разливки жидкой стали, включая устройства выпрямления непрерывных заготовок и их разделения на мерные длины; 2) оборудование для контролируемой термической обработки (контролируемого охлаждения), а также для осмотра, местной зачистки дефектных заготовок и, в случае необходимости, отрезки дефектной части заготовок. Структурная схема ЭСПЦ представлена на рисунке 1.  Рисунок 1 - Структурная схема ЭСПЦ Наряду с производственным оборудованием в состав ЭСПЦ входят специфическое для цеха дополнительное оборудование, КИП, средства автоматизации, электрооборудование, транспортное оборудование, сетевое хозяйство, конструкции зданий, сооружения, а также транспортные пути и коммуникации в пределах ЭСПЦ. В цехе используются новейшие технологические приемы и операции: продувка аргоном, вакуумирование, обработка порошкообразными реагентами, защита струи металла от вторичного окисления, автоматическое поддержание уровня металла в кристаллизаторе, термическая обработка и специальная зачистка литой заготовки. Проектные и технические решения, принятые для ЭСПЦ обеспечивают возможность дальнейшего расширения цеха до полного развития. В общих чертах, технологический процесс производства ЭСПЦ протекает по следующей схеме, которая также представлена на рисунке 1. Железорудные окатыши, шлакообразующие, легирующие и другие сыпучие материалы подаются из соответствующих отделений конвейерным транспортом в бункеры пролета. Из бункеров с помощью питателей и системы дозирования материалы через течку в своде подаются в печь или по течкам загружают в ковш. Выплавка стали производится одношлаковым процессом в четырех 150 тонных дуговых сталеплавильных печах (ДСП) на шихте, включающей, как правило, до 65% металлизованных окатышей и 35% скрапа. Предусматривается возможность использования 50% скрапа. Конструкция печей соответствует современным требованиям к печам сверхвысокой мощности, работающих с использованием металлизованных окатышей. В соответствии с требованием максимальной механизации всех работ, автоматизацией технологического процесса, печи укомплектованы набором соответствующих приборов, устройств и механизмов. Выпуск стали из печи производится в разливочный ковш емкостью 150 т, установленный на сталевозе, который расположен на рельсовой колее и оборудован взвешивающим устройством. Далее жидкая сталь в ковше подвергается внепечной обработке. Исходя из соображений оптимального режима работы установлено две установки внепечной обработки, включающие: - установку вакуумирования; - установку десульфурации и продувки аргоном с устройством для ввода алюминия в ковш. В общих чертах, технологический процесс производства ЭСПЦ протекает по следующей схеме, которая также представлена на рисунке 1.  Рисунок 2 - Схема технологического процесса ЭСПЦ По окончании внепечной обработки ковш с металлом устанавливают на поворотный стенд для передачи в отделение машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). К качеству заготовок, полученных на участке непрерывной разливки стали (МНЛЗ), предъявляются высокие требования. Для их обеспечения необходима соответствующая подготовка металла перед разливкой, конструкция МНЛЗ и отдельных узлов, оптимальная работа оборудования и оптимальная технология процесса. Удаление шлака производится через порог рабочего окна электропечи, а также через сталевыпускное отверстие в шлаковый ковш емкостью 16 м3, установленный на шлаковой тележке. После заполнения чашу вывозят в транспортный пролет, где заменяют на порожнюю, а заполненную вывозят из цеха автошлаковозом. Шлак, оставшийся в ковше после разливки, скантовывается в чашу, установленную на стенде в распределительном пролете. 1.3 Описание и технологические параметры завалочного крана №7 Завалочный кран 125/32/10 Х 22,5 м., предназначен для завалки скрапа в дуговую сталеплавильную печь скрапными бадьями, замены электродов, транспорт оборудования для футеровки и ловки футеровки дуговой электропечи. Механизмы перемещения и подъемов оснащены каждый тиристорными преобразователями SIMOREG-К, управляемыми релейно-контакторной схемой крана. Используемые тиристорные преобразователи представлены в таблице 1. Таблица 1 - Используемые тиристорные преобразователи
Электрическая аппаратура управления краном размещена в отдельном распределительном устройстве. Используемые двигатели представлены в таблице 2. Таблица 2 - Используемые двигатели
Крановое оборудование состоит из двухбалочной металлоконструкции и одной крановой тележки. Балки моста и балки лобовые изготовлены коробчатым типом. У одной балки моста находится рельс для второй тележки крана (10 т. - тельфер). Остов от первой тележки состоит из нижней части, на которой находится механизм главного подъема, механизм передвижения главной тележки и гидравлическое устройство для регулирующего привода, а так же из перемещающейся верхней части, на которой устроен механизм вспомогательного подъема. Привод механизма передвижения крана распределен на четыре угла крана. Одно из двух в каждом балансире устроенных ходовых колес оснащено приводом. Направление крана осуществляется путем горизонтальных направляющих роликов у одного рельса. Механизмы главного и вспомогательного подъема устроены в виде барабанов - лебедок с двумя приводными моторами и с планетной коробкой передач. Механизм подъема 3 является нормальным электро–тельфером с точноходящим приводом. Технические характеристики завалочного крана 125/32/10 Х 22,5 м. Общий вес крана 185 т. Вес моста крана 123 т. Вес тележки с механизмами 59 т. Грузоподъемность: - общая 125т; - главный подъем 125т; - вспомогательный подъем 32т; - подъем тельфера 10т. Пролет крана 22,5м. Высота кранового пути над полом 25,17м. Рельс от кранового пути КР 120. Ширина крана включая буфера 12,0 м. Расстояние колес 1,1/6,1/1,1 м. Максимальное давление колес 575 кН Скорости: - передвижения крана 1 м/сек; - передвижение главной тележки крана 0,53 м/сек; - передвижение электро - тельфера 0,33 м/сек; - главного подъема 0,21/0,1 м/сек; - вспомогательного подъема 0,21/0,1 м/сек; - подъема тельфера 0,20/0,02 м/сек; Путь торможения: - передвижения крана 2500 мм; - передвижения главной тележки крана 1100 мм; - главного подъема 350 мм; - вспомогательного подъема 300 мм; - передвижения электро - тельфера крана 250 мм; - подъема тельфера 100 мм; Вид тока и его напряжение: переменный трехфазный ток 380 В/50Гц Температура окружающей среды: максимально 600С, минимально -200 С. |