Дипломная работа на тему: Современных условиях, в связи со сложной экономической ситуацией в шей стране, колпаковые печи не

Введение

Настоящая дипломная работа предполагает решение следующей проблемы: улучшение охлаждения садки колпаковой печи и включает рассмотрение основных факторов, влияющих на скорость охлаждения и качество получаемого, в конечном счете, готового материала. В связи с этим, имеет смысл изучить влияние изменения, усовершенствования или возможного комбинирования наиболее важных факторов в период охлаждения садки в цикле термообработки металла в колпаковой печи.

Дипломная работа выполнялась на математической модели отжига в колпаковой печи, разработанной на кафедре "Теплофизики и Экологии металлургического производства" Московского Государственного института стали и сплавов (Технологического Университета) профессором кафедры Мастрюковым Б.С. и доцентом Гусевым Е.В., по данным экспериментов в ЛПЦ-5 (листопрокатный цех - 5) ММК (Магнитогорского металлургического комбината).

Термообработка холоднокатаного листа является важнейшей операцией четвертого передела и выполняется в двух видах агрегатов: протяжных и колпаковых печах. Протяжные печи имеют ряд преимуществ перед колпаковыми; высокая производительность, более однородные свойства по длине полосы, лучшая поверхность и планшетность готового листа. Однако эти агрегаты дороги в эксплуатации, требуют очень высоких капитальных затрат и практически предназначены для реализации только одного вида технологического процесса. В России и странах СНГ более 70 % холоднокатаного листа проходят ТО (термообработку) в колпаковых печах, которые, таким образом, являются в настоящее время основным агрегатом, определяющим эффективность (удельные затраты энергоносителей и качества листа) работы листопрокатных цехов.

АО "ММК" имеет в своем составе три цеха холодного проката с отделениями колпаковых печей для термообработки рулонов по азотной технологии отжига:

1. ЛПЦ-3 - 53 трехстопных стенда с годовым производством до 600 тысяч тонн;

2. ЛПЦ-5 - 300 одностопных стендов с годовым производством до 1 миллиона 500 тысяч тонн;

3. ЛПЦ-8 - 108 одностопных стендов с годовым производством 300 тысяч тонн.

ОАО "Магнитогорский калибровочный завод" имеет также 108 одностопных колпаковых печей с азотной технологией отжига ленты.

Указанные выше печи пущены в период 1956-1970 г.г., морально и физически устарели, а главное, их продукция начинает не удовлетворять по потребительским свойствам заказчиков. Кроме того, высокие удельные затраты тепла, низкая производительность, большие затраты на ремонт и обслуживание требуют введения новых улучшенных технологий, каковой является водородно-азотная технология отжига.

Задачей дипломной работы является изучение эффективных возможных методов охлаждения и определения с помощью математической модели основных направлений модернизации существующих колпаковых печей: внедрение колпаков струйного охлаждения, влияние радиационно-конвективных колец и переход на водородную технологию отжига металла.

Оглавление

- введение............................................................................................................. 6

- АналитиЧеский обзор литературы

- Общая характеристика колпаковых печей для светлого отжига полосы ОАО ММК

- Методы охлаждения металла в колпаковых печах

- ЭкспериментальнаЯ Часть

- Методика исследований

- Описание исследуемого объекта

- Адаптация математической модели тепловой работы колпаковой печи

- Безопасность жизнедеятельности

- Анализ потенциально опасных и вредных факторов, сопутствующих работе с компьютером

- Санитарно-гигиеническая и противопожарная характеристики помещения машинного зала

- Разработка мер защиты от выявленных опасных и вредных факторов

- Расчет искусственного освещения

- Защита от излучения мониторов

- Защита от опасного уровня напряжения в электрической цепи

- Утилизация компьютеров

- ТеоретиЧескаЯ Часть

- Изучение влияния вида атмосферы и типа колец на длительность периода охлаждения

- Анализ результатов исследования устройства струйного охлаждения садки

- Экономика и организациЯ производства

- Расчет затрат на выполнение НИР

- Расчет экономической эффективности внедрения результатов НИР в производство

- Себестоимость продукции

- Штаты

- Расчет заработной платы

- Выводы.......................................................................................................... 80

- Список использованныХ ИСТОЧНИКОВ......................................... 81

Заключение

В дипломной работе проводились исследования по адаптации математической модели работы колпаковой печи в условиях ЛПЦ-5 Магнитогорского металлургического комбината, а также рассматривался вопрос о влиянии радиационно-конвективных конвекторных колец на скорость охлаждения садки и качество отжигаемого металла. Исследовались также изменения процентного содержания водорода в защитной атмосфере колпаковой печи. Рассматривалось влияние изменения коэффициента теплообмена к воздуху - а на изменение скорости охлаждения садки.

В ходе проведенных исследований были получены следующие результаты:

1. При увеличении процентного содержания водорода в защитной атмосфере колпаковой печи процесс охлаждения идет значительно быстрее и с меньшими затратами. При серийных конвекторных кольцах снижается с 69 до 40 часов, т.е. фактически на 29 часов.

2. При использовании радиационно-конвективных конвекторных колец (РКК) в садке печи процесс охлаждения, за счет увеличения скорости охлаждения, становится короче на 15-30 %.

3. При использовании колпака струйного охлаждения садки колпаковой печи, процесс охлаждения идет намного быстрее, чем при естественном охлаждении. При использовании КСО процесс отжига в колпаковой печи достаточно быстро окупается, что влияет на процесс и с экономической точки зрения.

4. При использовании РКК затрачивается намного меньше топлива на разогрев и выдержку в колпаковой печи, что подтверждает с экономической точки зрения эффективность внедрения радиационно-конвективных конвекторных колец в садке колпаковой печи.

5. При использовании КСО коэффициент теплообмена муфеля к воздуху увеличивается с 50 до 84 т.е. возрастает на 59,52%.

6. В целом, исходя из результатов работы, нужно отметить, что внедрение колпака струйного охлаждения (КСО) будет наиболее эффективным, и его можно рекомендовать для внедрения на Магнитогорском металлургическом комбинате в листопрокатном цехе №5.

Список литературы

1. Аптерман В.Н., Двейрин Г.И., Тымчак В.М. Колпаковые печи. - М.: Металлургиздат, 1964 - с. 320

2. Аптерман В.Н. Методы ускоренного охлаждения в колпаковых печах для термической обработки рулонов / Сборник трудов "Стальпроекта" №24 - с. 83-85.

3. Ю.Г. Голиков, Б.Г. Подольский, А.В. Тюков и др. Модернизированные установки ускоренного охлаждения рулонов в колпаковых печах.

4. Н.И. Малова, М.П. Мишин, А.М. Беленький и др. Исследование эффективности охлаждения металла под муфелем колпаковой печи с помощью переносной струйной установки // Труды ЦПК ОАО "ММК". - Магнитогорск, 1997 - с. 8-36.

5. Х. Лохнер Колпаковые печи HICON/H2R (перевод с немецкого)// Рекламный проспект фирмы "EBNER" - 1996.

6. Аптерман В.Н., Тымчак В.М. Производительность трехстопных колпаковых печей для отжига рулонов холоднокатанной стальной ленты//Сборник Трудов Стальпроекта №2. -М.: Металлургиздат, 1962. - с. 62-69.

7. Стрижко Л.С., Потоцкий Е.П., Бабайцев И.В. и др. Безопасность жизнедеятельности в металлургии - М.:, Металлургия, 1996. - с. 3-6.

8. Мастрюков Б.С. Теория конструкции и расчеты металлургических печей. Том II, М.: Металлургия, 1974.

9. Каганов В.Ю., Блинов О.М., Беленький А.М. Автоматизация управления металлургическими процессами. М.: Металлургия, 1974, с. 344-354.

10. Щульц Л.А. Элементы безотходных технологий в металлургии. М.: Металлургия, 1994, с. 152-158.

11. Мерекалов С.А. Охрана труда и окружающей среды. Учебное пособие для дипломных проектов. МВМИ, 1987.

12. Химическая энциклопедия. Т.1, М.: "Советская энциклопедия", 1988.

13. Старк С.Б. Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве. М.: Металлургия, 1990.

14. Аксенов А.В., Шульц Л.А. Методические указания для лабораторных работ "Пылеулавливание и газоочистка в металлургическом производстве". М.: Типография МАТИ, 1986.

15. Сафонов В.Л., Масленников Ю.М. Организация и планирование научно-исследовательских работ. М.: МИСиС, 1980.

16. Филосова Т.Г. Экономика и менеджмент. М.: МИСиС, 1996.

17. Щепилов Ф.И., Тарасова Н.В. Учебное пособие по разработке экономических и организационных вопросов в дипломном проекте. М.: МИСиС, 1988.

18. Федоров Л.А., Голубцов В.В., Люкманов В.Б. Экономика и организация производства. Учебное пособие. М.: МИСиС, 1988.

19. Кафедра охраны труда и окружающей среды. Охрана труда и окружающей среды. М.: МИСиС, 1985.

20. Кафедра охраны труда и окружающей среды. Охрана труда и окружающей среды. Учебное пособие для практических занятий. М.: МИСиС, 1985.

21. Охрана труда и окружающей среды. Учебное пособие для практических занятий. -М.: МИСиС, 1986.

22. Стрижко Л.С., Курылев В.В., Муравьев В.А. Безопасность жизнедеятельности. - М.: МИСиС, 1994.

23. Курылев В.В. Охрана труда и экология. Учебное пособие. М.: МИСиС, 1989.

24. Гусев Е.В. Разработка конструктивных элементов и режимных параметров колпаковых печей для получения жести заданного качества. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. МИСиС, 1987, М.: - 246 с.