Технологический процесс выплавки черновой меди. Техническая характеристика конвертера, конструкция, принцип действия. Расчет и выбор оборудования в отделении. Прочностные расчеты узлов и деталей. Монтаж, ремонт, смазка и обслуживание механизма укрытия.
Аннотация к работе
Появившись в медеплавильном деле, конвертирование обнаружило столь неоспоримые преимущества перед всеми другими методами переработки штейнов, что оказалось вне всякой конкуренции и с тех пор является единственным, принятым повсеместно способом получения из штейнов металла. инженеры Семенников и Иосса впервые выдвинули идею получения меди из штейна посредством продувки его воздухом, а в 1870 г. Семенников на Богословском заводе получил в конверторе штейн с содержанием меди 80% (белый металл). В том же году Иосса и Лалетин, повторив опыты Семеникова, разработали уже теоретические основы процесса, подметили два периода при продувке медного штейна и предложили ряд соображений по практике конвертирования. В 1880 г. уральский инженер Ауэрбах сконструировал конвертор с боковым расположением фурм и впервые получил черновую медь.При продувке штейна воздухом в конверторе в присутствии кварцевого флюса происходит интенсивное окисление сернистого железа с образованием закиси железа и сернистого ангидрида. Переработку штейна чаще всего производят до полного заполнения емкости конвертора белым штейном или белым матом (Cu2S), содержащего меди не менее 75% и иногда лишь десятые доли процента железа. В результате экзотермических реакций, имеющих место при окислении серы и железа штейна, а также реакции шлакообразования в конверторе выделяется тепло, достаточное для ведения процесса конвертирования без затраты топлива. Основные особенности конвертирования медных штейнов в отличие от конвертирования чугуна заключается в значительно большей степени окисления примесей (до 80% от веса исходного штейна против 6-8%, подлежащих окислению при бессемеровании чугуна); большей длительности процесса; большем выходе шлаке; относительно низкой температуре (1200-1300 против 1550-1600); ограниченной при существующих в конверторе условиях взаимной растворимости металлической и полусернистой меди, в то время как бессемеровский чугун по мере его рафинировки остается в конверторе в виде однородного нерасслаивающегося расплава; значительно большем сроке продувки одной операции (до двух суток вместо 15-20мин). Эта реакция сопровождается выделением тепла и повышением температуры в конверторе выше 1200 , что способствует взаимодействию магнетита с сернистым железом и кремнеземом кварцевого флюса с образованием фаялита по реакцииНа рисунке 2.1 представлен конвертер емкостью 40 т., который состоит из бочки 1 установленной на опорных роликах 2. Опорные ролики попарно закреплены на стальных сварнолитых балансирах (траверсах), установленных, на чугунных подушках. Привод поворота бочки осуществляется от электродвигателя 4 мощностью 30 КВТ через редуктор и открытую зубчатую пару 3.Горизонтальные конверторы характеризуются диаметром и длиной корпуса (бочки) и разделяются на конструкции с верхним отводом (отсосом) газов (рисунок 2.1) и боковым или осевым отводом. Опыт этих заводов свидетельствует о том, что улучшение газового и температурного режима достигнуто вследствие металлической конструкции в виде укрытия и увеличения высоты напыльника, что в условиях уральских заводов (Кировград, Красноуральск, Карабаш) осуществить невозможно ввиду очень малой высоты подкрановых путей и не спланированного заранее участка цеха под конструкцию. Зазоры между фартуком горловины и напыльником устраняют несколькими способами. Недостатки: не обеспечена достаточная герметизация, т. к. не возможно плотное прилегание переднего листа, не перекрыт зазор между задней частью напыльника и фартуком горловины (Концентрация SO2 в отходящих газах составляет 4,5-5%) На рисунке 2.2 представлен второй способ зазора между фартуком горловины и напыльником.На рисунке 3.1 представлены силы, для расчета момента, возникающего при передвижении ворот. Тяговое усилие где ftp - коэффициент трения качения в подшипниках качения принимается от 0,01 до 0,001, принимаем ftp = 0,01; Определение требуемой мощности выполняем по методике, изложенной в [4]. Для привода створок при ходе 2420 мм примем привод с электродвигателем, редуктором и цепной передачей. Время открывания ворот где v - Скорость перемещения створки примем, v = 0,1 м/с.Расчет на срез выполнен по методике, изложенной в [4]. Ось подвески в опасном сечении имеет диаметр 40 мм, в количестве четырех штук.Крутящий момент на выходном валу редуктора: Параметры выбираемого редуктора должны удовлетворять следующим условиям Тном ? Трасч, Где Тном - номинальный крутящий момент на выходном валу редуктора, приводимый в каталоге в тех. характеристиках для каждого редуктора, Н · м; Трасч - расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора, Н · м. Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора Тогда по каталогу выбираем редуктор трехступенчатый горизонтальный 1Ц3У-200-80-12У1, его технические характеристики: межосевое расстояние выходной ступени 200 мм номинальное передаточное число 40 сборка по ГОСТ 20373-80 номинальный крутящий момент на выходном валу 2500 Н м масса 190 кгБесперебойная работа оборудования промышленных предприятий в значительной с
План
СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ
ВВЕДЕНИЕ
1. Технологическая часть
1.1 Краткое описание технологического процесса
1.2 Расчет и выбор состава оборудования в отделении
2. Конструкторская часть
2.1 Описание конструкции конвертера
2.2 Литературный обзор
2.3 Модернизация узлов конвертера
3. Расчетная часть
3.1 Расчет нагрузок и мощности привода
3.2 Прочностные расчеты основных узлов и деталей машины
3.3 Расчеты унифицированных деталей и узлов машины
4. Эксплуатация и обслуживание оборудования
4.1 Смазка узлов трения машины, карта смазки
4.2 Регламентное обслуживание, организация ремонтов