Модернизация привода перемещения манипулятора защитной трубы МНЛЗ №4 ОАО ММК

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ 7
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 9
1.1 Описание технологического процесса цеха 9
1.1.1 Подготовка кристаллизатора к разливке 11
1.1.2 Запуск ручья и начало разливки 12
1.1.3 Температурный режим разливки 12
1.1.4 Защита металла от вторичного окисления 13
1.2 Технологические расчёты 16
1.2.1 Расчёт производительности МНЛЗ 16
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 20
2.1 Описание конструкции манипулятора защитной трубы 20
2.2 Литературный и патентный обзор 28
2.3 Модернизация узлов машины 32
2.3.1 Механизм вращения стрелы 32
2.3.2 Механизм перемещения каретки 33
3 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ 35
3.1 Расчёт нагрузок и мощности привода вращения стрелы 35
3.2 Расчёт мощности привода перемещения каретки 36
3.3 Расчёт реечной передачи 39
3.4 Прочностные расчёты основных узлов и деталей машин 40
3.5 Расчёты унифицированных деталей и узлов машины 45
4 ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ 47
4.1 Смазка 47
4.2 Организация ремонтов 48
4.3 Монтаж 49
4.3.1.Подготовка к монтажу 49
4.3.2 Основные базы 49
4.3.3 Последовательность монтажа (рекомендуемая) 49
4.3.4 Испытания после монтажа 50
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНОГО РЕШЕНИЯ 52
5.1 Расчёт технико-экономических показателей проекта 52
5.1.1 Расчёт производственной мощности 52
5.1.2 Расчёт величины капитальных вложений 56
5.1.3 Расчёт проектной себестоимости 58
5.1.4 Расчёт проектной прибыли и рентабельности продукции 64
5.2 Показатели и критерии экономической эффективности 66
проекта 66
5.2.1 Источники финансирования инвестиционного проекта 66
5.2.2 Возврат кредита. Расчёт финансовых издержек 67
5.2.3 Определение финансовой реализуемости проекта 67
5.2.4 Расчёт чистого дисконтированного дохода 69
5.2.5 Определение точки безубыточности проекта 73
5.2.6 Определение рентабельности капитальных вложений 74
5.2.7 Эффективность проекта 74
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 76
6.1 Введение 76
6.1.1 Важность вопросов охраны труда и защиты от чрезвычайных ситуаций. 76
6.1.2 Цель раздела "Безопасность жизнедеятельности" 77
6.1.3 Краткая характеристика предприятия 77
6.2 Безопасность проекта 78
6.2.1 Состояние воздуха рабочей зоны 78
6.2.2 Освещённость 80
6.2.3 Шум 84
6.2.4 Вибрация 84
6.2.5 Энергетические воздействия 85
6.2.6 Электробезопасность 87
6.2.7 Эргономичность рабочего места 89
6.2.8 Таблица "Класс условий труда на рабочем месте по факторам производственной среды и трудового процесса" 92
6.4 Чрезвычайные ситуации (ЧС) 96
6.4.1 Пожарная безопасность 99
6.5 Выводы 101
7 ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 103
7.1 Введение 103
7.1.1 Санитарное благоустройство 103
7.1.2 Цель раздела "Природопользование и охрана окружающей среды" дипломного проекта 104
7.1.3 Краткая характеристика предприятия 104
7.2 Оценка влияния деятельности предприятия на окружающую среду 105
7.3 Организационные и технические мероприятия на предприятии, осуществляемые в целях охраны окружающей среды 106
7.3.3 Влияние модернизации привода перемещения каретки манипулятора защитной трубы МНЛЗ на обеспечение экологического благополучия работников и населения 110
7.3.4 Предложения по снижению вредного воздействия производства на окружающую среду 110
7.4 Выводы 110
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 112
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 113
СПЕЦИФИКАЦИИ ВЫПОЛНЕННЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ......................................116

Ключевые слова: МНЛЗ, слябы, разливочная площадка, манипулятор защит-ной трубы, устройство для установки защитной трубы, стрела, каретка.
 В дипломном проекте предлагается модернизация привода перемеще-ния каретки и механизма вращения стрелы манипулятора защитной трубы на разливочной площадке МНЛЗ №4 кислородно-конвертерного цеха ОАО "ММК" (Магнитогорский металлургический комбинат).
 В рассматриваемой машине ранее были установлены: ручной привод вращения стрелы (червячный редуктор с рукояткой) и цепной привод пере-мещения каретки. Ручной привод вращения стрелы ухудшает условия труда разливщика стали, а так же снижает манёвренность манипулятора. Предла-гается сменить ручной привод на электромеханический привод (планетарный мотор-редуктор), что обеспечит манёвренность управления манипулятором и более рациональную эргономику, а так же избавит оператора стальковша от ручного труда.
 Цепной привод перемещения каретки требует постоянной регулировки натяжения цепи, а так же частой смазки. Предлагается сменить цепную передачу на реечную. При этом привод устанавливается не отдельно, как то было при цепном приводе, а непосредственно на каретку манипулятора. При такой схеме привод становится более компактным, простым в обслуживании, и не требует частой смазки.
 Для обоснования модернизации был проведён литературный и патент-ный обзор, в ходе которого были рассмотрены различные конструкции манипуляторов защитной трубы, их достоинства и недостатки.
 Представлены все необходимые расчёты, которые включают в себя: расчёт мощности привода механизма вращения стрелы; расчёт мощности привода перемещения каретки; прочностные расчёты зубчатой передачи механизма перемещения каретки; расчёты унифицированных деталей и узлов манипулятора. Для расчёта подшипников качения, установленных на колёсах каретки, была использована программа Solidworks 2012 на ЭВМ.
 Графическая часть проекта: 18 листов формата А1.
 Пояснительная записка: 118 стр.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ 7
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 9
1.1 Описание технологического процесса цеха 9
1.1.1 Подготовка кристаллизатора к разливке 11
1.1.2 Запуск ручья и начало разливки 12
1.1.3 Температурный режим разливки 12
1.1.4 Защита металла от вторичного окисления 13
1.2 Технологические расчёты 16
1.2.1 Расчёт производительности МНЛЗ 16
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 20
2.1 Описание конструкции манипулятора защитной трубы 20
2.2 Литературный и патентный обзор 28
2.3 Модернизация узлов машины 32
2.3.1 Механизм вращения стрелы 32
2.3.2 Механизм перемещения каретки 33
3 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ 35
3.1 Расчёт нагрузок и мощности привода вращения стрелы 35
3.2 Расчёт мощности привода перемещения каретки 36
3.3 Расчёт реечной передачи 39
3.4 Прочностные расчёты основных узлов и деталей машин 40
3.5 Расчёты унифицированных деталей и узлов машины 45
4 ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ 47
4.1 Смазка 47
4.2 Организация ремонтов 48
4.3 Монтаж 49
4.3.1.Подготовка к монтажу 49
4.3.2 Основные базы 49
4.3.3 Последовательность монтажа (рекомендуемая) 49
4.3.4 Испытания после монтажа 50
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНОГО РЕШЕНИЯ 52
5.1 Расчёт технико-экономических показателей проекта 52
5.1.1 Расчёт производственной мощности 52
5.1.2 Расчёт величины капитальных вложений 56
5.1.3 Расчёт проектной себестоимости 58
5.1.4 Расчёт проектной прибыли и рентабельности продукции 64
5.2 Показатели и критерии экономической эффективности 66
проекта 66
5.2.1 Источники финансирования инвестиционного проекта 66
5.2.2 Возврат кредита. Расчёт финансовых издержек 67
5.2.3 Определение финансовой реализуемости проекта 67
5.2.4 Расчёт чистого дисконтированного дохода 69
5.2.5 Определение точки безубыточности проекта 73
5.2.6 Определение рентабельности капитальных вложений 74
5.2.7 Эффективность проекта 74
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 76
6.1 Введение 76
6.1.1 Важность вопросов охраны труда и защиты от чрезвычайных ситуаций. 76
6.1.2 Цель раздела "Безопасность жизнедеятельности" 77
6.1.3 Краткая характеристика предприятия 77
6.2 Безопасность проекта 78
6.2.1 Состояние воздуха рабочей зоны 78
6.2.2 Освещённость 80
6.2.3 Шум 84
6.2.4 Вибрация 84
6.2.5 Энергетические воздействия 85
6.2.6 Электробезопасность 87
6.2.7 Эргономичность рабочего места 89
6.2.8 Таблица "Класс условий труда на рабочем месте по факторам производственной среды и трудового процесса" 92
6.4 Чрезвычайные ситуации (ЧС) 96
6.4.1 Пожарная безопасность 99
6.5 Выводы 101
7 ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 103
7.1 Введение 103
7.1.1 Санитарное благоустройство 103
7.1.2 Цель раздела "Природопользование и охрана окружающей среды" дипломного проекта 104
7.1.3 Краткая характеристика предприятия 104
7.2 Оценка влияния деятельности предприятия на окружающую среду 105
7.3 Организационные и технические мероприятия на предприятии, осуществляемые в целях охраны окружающей среды 106
7.3.3 Влияние модернизации привода перемещения каретки манипулятора защитной трубы МНЛЗ на обеспечение экологического благополучия работников и населения 110
7.3.4 Предложения по снижению вредного воздействия производства на окружающую среду 110
7.4 Выводы 110
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 112
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 113
СПЕЦИФИКАЦИИ ВЫПОЛНЕННЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ......................................116