Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 8
1 НАЗНАЧЕНИЕ, ИСТОРИЯ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МНЛЗ 10
1.1 Назначение 10
1.2 История 11
1.3 Принцип действия МНЛЗ 13
2 ЭЛЕКТРОПРИВОД КРИСТАЛЛИЗАТОРА 20
2.1 Кинематическая схема 21
2.2 Предварительный выбор электродвигателя 23
2.3 Проверочный расчет с учетом параметров электродвигателя и
редуктора 28
3 ВЫБОР СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ 32
3.1 Выбор тиристорного преобразователя 32
3.2 Выбор трансформатора 32
4.Расчёт статических характеристик электропривода 37
4.1 Расчёт механической характеристики в разомкнутой системе 37
4.2 Расчёт механической характеристики в замкнутой системе 38
5 СПИСОК СИГНАЛОВ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 40
6 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
МЕХАНИЗМАМИ ОБЪЕКТА 46
7 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ
АВТОМАТИЗАЦИИ 49
8 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 52
9 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ 61
10 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
Непрерывная разливка стали, как метод получения литых слябов начала широко применяться в нашей стране и в других странах более 60 лет назад. За этот период машины непрерывной разливки стали постоянно изменялись и вводились доработки и совершенствования. Эти изменения привели к тому что технологический процесс МНЛЗ превратился в одно из важнейших звеньев металлургического производства, в значительной степени, определяющей его эффективность и качество всей металлопродукции.
Широкое внедрение машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) приводит к крупным технико-экономическим преимуществам нового метода получения заготовок для листовых, сортовых, трубных и некоторых других станов. При разливке стали на МНЛЗ увеличивается выход годного проката на 10-15%, снижается его себестоимость, повышается производительность труда. Значительный экономический эффект достигается за счёт сокращения капитальных затрат на строительство металлургического завода, так как это позволяет исключить почти большую часть хозяйства, связанного с разливкой, стали в изложницы, обжимными станами (слябинг или блюминг). В ряде случаев это позволяет исключить даже непрерывно-заготовочный стан. Благодаря исключению нагревательных колодцев, происходит уменьшение расхода электроэнергии. За счёт этого получается достигнуть существенной экономии топливо - энергетических ресурсов, из-за чего мы можем говорить, что у МНЛЗ есть весомые преимущества по сравнению с ранее устоявшимися методами получения стали.
Машины непрерывного литья заготовок позволили полностью механизировать и в значительной степени автоматизировать технологический процесс. Благодаря этому получилось улучшить условия труда рабочих, занятых разливкой, что в свою очередь позволило сократить эксплуатационные расходы.
Современная МНЛЗ - сложный многомашинный агрегат с большим числом автоматизированных электроприводов, систем автоматического регулирования и контроля.
Если в доменном и конвертерном производстве электропривод решает задачи перемещения материалов и оборудования и не влияет непосредственно на качество металла, а на станах горячей прокатки от точности работы систем электропривода зависят геометрические размеры проката и качество поверхности, то на МНЛЗ электроприводы главных механизмов существенно влияют также на структуру и качество литой заготовки.
Высокая надёжность работы электрооборудования МНЛЗ исключительно важна, поэтому требования к нему являются более жёсткими, чем к электрооборудованию прокатных станов. Небольшая неисправность, которая вызывает кратковременную задержку работы прокатного стана, в свою очередь на МНЛЗ это может привести к потере всей плавки что вызовет огромные потери в производительности металла.
Сложность систем автоматизированного электропривода МНЛЗ обусловлена такими технологическими требованиями, как стабилизация скорости при нагрузке, пульсирующей с частотой 2 - 3 Гц, синхронизация вращения ряда электроприводов, слежение электропривода машины для газовой резки за перемещением слитка по двум координатам, автоматическая точная остановка электроприводов указанной машины и подъёмника заготовок, автоматическое регулирование уровня жидкой стали в кристаллизаторе воздействием на электропривод тянущих валков, ограничение первой и второй производных скорости главного электропривода для защиты от повреждения оболочки кристаллизующегося слитка.
Быстрый прогресс теории и практики электропривода МНЛЗ обусловлен как бурным развитием нового высокоэффективного технологического процесса, постоянным усложнением требований к главным приводам и системам их регулирования, так и общей научно-технической революцией в методах управления и средствах автоматизированного электропривода, начало которой совпало с широким применением МНЛЗ в чёрной металлургии.
В ходе выпускной квалификационной работе был разработан электропривод механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок.
Первым этапом стал расчет мощности электродвигателя, выбор редуктора и построение нагрузочных диаграмм момента, на основании которых был выбран двигатель постоянного тока «LAK 4160 BB 501 - EB» и был выбран коническо - цилиндрический двухступенчатый редуктор КЦ1 - 200. Кроме того, были построены механические характеристики в разомкнутой и замкнутой системах.
Так же в данной работе была разработана система автоматизации рабочего цикла машины непрерывного литья заготовок. На основе описания технологического процесса, последовательности работы механизмов и требований к данной системе был разработан алгоритм работы системы автоматизации в виде логических уравнений, были составлены лестничные диаграммы для контроллера DL-06. Также был разработан пульт управления системой автоматизации.
На основе требований к системе автоматизации, алгоритма работы автоматики отдельных механизмов и выбранной элементной базы была составлена функциональная и принципиальная схемы.
