Введение
В развитии и совершенствовании электропривода огромную роль сыграли русские ученые и изобретатели. Первый электродвигатель был создан в 1838г. русским академиком Б.С.Якоби. Создание М.О.Доливо-Добровольским в 1889г. асинхронного электропривода в промышленности. В дело развития электропривода большой вклад внесли советские ученые: С.А.Ринкевич, А.Т.Голованов, М.Г.Чиликин, О.В.Слежаковский и многие другие.
Электроприводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для электрификации и автоматизации рабочих процессов и состоящее из преобразовательного, электродвигательного, передаточного и управляющего механизмов. В отдельных случаях преобразовательный и передаточный механизм могут отсутствовать.
Достоинствами электропривода являются: возможность простого и экономичного преобразования электрической энергии в механическую; возможность изготовления электродвигателя любой необходимой мощности, что позволяет использовать индивидуальный привод отдельных рабочих механизмов машины; высокая управляемость привода, его надежность; упрощенная конструкция рабочей машины, малые габариты и масса привода; широкий диапазон и плавность регулирования скорости и т.п.
Поскольку электропривод является органичной частью рабочих машин, от степени совершенства электропривода, правильности ее выбора, уровня автоматизации существенно зависят производительность технологического оборудования, его надежность, технико-экономическая эффективность, а также качество продукции. Электроприводы можно разделить на три типа: групповой, одиночный и многодвигательный.
Групповым называют привод, в котором один двигатель приводит в движение исполнительные механизмы нескольких машин, например секцию рольгангов, группу клетей непрерывного проволочного стана, выполненного в виде блоков. Недостатками группового привода является наличие трансмиссии и связанная с этим громоздкость, сложность конструкции, плохая управляемость и т.д. Применяется такой привод крайне редко.
Одиночным называют привод, в котором все исполнительные механизмы машины приводятся в движение одним электродвигателем. Примером может служить привод валков прокатного стана при наличии шестеренной клети, привод ножниц, моталок и т.п.
Наиболее распространенным и перспективным в металлургии является многодвигательный привод, где каждый исполнительный механизм машины приводится в движение своим (одним или несколькими) электродвигателем. Достоинствами многодвигательного электропривода является гибкость управления, удобство и наибольшая полнота автоматизации, простота кинематической схемы машины, высокая степень загрузки электродвигателя, наиболее полное соответствие характеристик электродвигателя и исполнительного органа и т.д. Примерами многодвигательного электропривода могут служить прокатные станы с индивидуальным приводом валков, металлургические краны, машины непрерывного литья заготовок.
Однако, не только многодвигательность привода является перспективным направлением, интенсивно внедряется интеллектуальное управление, с применением программируемых контроллеров, адаптивного управления приводов, применением нечетких регуляторов и систем регулирования с прогнозированием координат.
Реализация управления приводом на программируемых микроконтроллерах существенно увеличивает точность регулирования, возможность внедрения индивидуального алгоритма работы в зависимости от выполняемой приводом задачи. При этом многие проблемы синтеза систем управления рассматриваются иначе, разрабатываются новые алгоритмы, позволяющие реализовать практически любые сложные законы регулирования, ранее считавшиеся нерациональными. /1/
Настоящий дипломный проект, разработан на основании дипломного задания. В проекте предложены технические решения по электрооборудованию литейного крана МНЛЗ-4, установленного в Кислородно-конвертерном цехе ПАО “ЧМК”.
Общая часть
Технологический процесс ККЦ
Кислородно-конверторный цех (ККЦ) в составе 3-х глуходонных конверторов емкостью 130 т, двух миксеров для чугуна емкостью 1300 т. и двух дуговых печей БРКЗ-45 емкостью 26 т. для выплавки жидкого известково-глиноземистого шлака введен в эксплуатацию 30 июня 1969 г. В 2004 г. в ККЦ введено в строй отделение непрерывной разливки стали (ОНРС) в составе МНЛЗ-3 и агрегата АКОС.
Цех предназначен для выплавки низколегированной, легированной, углеродистой спокойной, кипящей и полуспокойной стали. Выплавка стали производится на свежем жидком чугуне и металлоломе с верхней продувкой технически чистым кислородом, с продувкой нейтральным газом через продувочный узел в днище ковша во время слива плавки и через ложный стопор перед разливкой стали.
Сталь разливается сифоном и сверху в изложницы УВЛ-13,Н-12, СС-10, СС-6,2. Проектная производительность цеха 2200 тыс. т/ год. Уже в 1971 г. цех перекрыл проектную производительность. В 1971-1975г.г. в цехе освоена выплавка трансформаторной стали по сульфидному варианту.
В 1976-1981 г.г. цех реконструирован с увеличением выплавки легированного металла. В 1981 г. смонтирован порционный вакууматор ВП-130. В 1980-1983 г.г. осуществлена замена конверторов объемом 90 м э на конверторы объемом 135 м 1, одновременно заменили котлы-охладители без изменения их конструкции. Увеличен вес конверторной плавки до 135 т, повышена интенсивность продувки с 300 до 350 м3/мин и доведен объем выплавки стали до 3200 тыс.т/год.
В 1983 г. в цехе построена центральная мастерская по изготовлению и ремонту шиберных затворов. В 1986 г. внедрена технология горячефакельного торкретирования футеровки.
В 1986-1994 г.г. удлинены разливочные пролеты, произвели замену технологического оборудования, что позволило повысить вес плавки до 140 т. В
1990 г. в связи с переходом на менее затратную технологию рафинирования стали в ковше с использованием твердых шлакообразующих смесей и в целях снижения себестоимости выплавки стали выведены из эксплуатации печи для выплавки жидких синтетических шлаков.
В связи с износом оборудования выполнили замену конверторов и котлов-охладителей на котлы типа ОКГ-160у-2 газоплотной конструкции с более высокой пропускной способностью конверторных газов до 60000 м3/час; №3 (1990 г.), №2 (1992 г.) и № 1 (1994 г.).
В 1994 г. закончена монтажом и введена в эксплуатацию машина «Орбита» для производства набивной футеровки сталеразливочных ковшей. В 1997 г. в связи с износом выведен из эксплуатации вакууматор ВП 130. В 1997-1998 г.г., внедрены мероприятия обеспечивающие существенное повышение стойкости футеровки конверторов и сталеразливочных ковшей – освоены технология наведения шлакового гарнисажа на футеровку конвертора путем раздува жидкого шлака азотом, технология набивки футеровки ковшей на установке «Орбита» кварцитовыми массами и др.
В 1999 г. в цехе смонтирована машина для скачивания шлака из чугуновозного ковша перед заливкой чугуна в конвертор.