другими организациями изготовил оборудование литей-но-прокатного комплекса производительностью до 100 тыс. т мелкого сорта (уголков, квадратов, шестигранников, шаров). В состав цеха входит 12-т ДСП (Т) ковш-печь, MHJ13, мелкосортный и шаропрокатный станы.
ВНИИметмашем созданы также промышленные машины для производства ленты с аморфной структурой шириной до 150 мм и толщиной 15-45 мкм. Эти машины работают в самом институте, на Ашинском металлургическом заводе, а также поставлены в Южную Корею, Израиль, Индию.
Аморфные материалы получили распространение для изготовления сердечников трансформаторов, так как потери энергии на перемагничивание в сердечнике при холостом ходе примерно в 10 раз меньше, чем по-
о о
N СО Ьч
тери в сердечнике из трансформаторной стали. Для * оценки эффективности трансформаторов, изготовлен- « ных с использованием ленты, ВНИИметмашем и ОАО ы АХК "Электрозавод" (Москва) были проведены испытания опытных образцов мощностью 25 и 10 кВ А, которые дали положительные результаты. В настоящее время ВНИИметмаш разрабатывает проект участка по производству сердечников из аморфных материалов для трансформаторов мощностью до 250 кВ-А.
Таким образом, АХК "ВНИИметмаш" располагает научно-техническим потенциалом для создания основных видов сталеплавильного оборудования, требуемого для модернизации существующего производства и создания перспективных видов оборудования, определяющих будущее металлургии.
К 100-летию Д.И.Ыеликова
РОЛЬ ВНИИМЕТМАША В СОЗДАНИИ И ОСВОЕНИИ АГРЕГАТОВ ПОПЕРЕЧНОЙ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА
Докт. техн. наук С.Н.Сумский, В.Г.Грачев, канд. техн. наук Ф.С.Солодовник, Ю.М.Рогачиков
ОАО АХК "ВНИИметмаш"
Первый директор института "ВНИИметмаш" акад. А.И.Целиков принадлежал к когорте основоположников российской школы механики машин, начинавших свой трудовой путь и творческую деятельность непосредственно на производстве (в цехах и КБ заводов) и знавших изнутри проблемы отрасли. С момента основания в 1945 г. структура ВНИИ-метмаша и основные направления проводимых в институте работ определялись в соответствии с тенденциями развития отрасли и задачей исключения "узких мест" в технологическом процессе производства.
Для решения проблем механизации тяжелых и трудоемких работ в прокатном производстве был образован Отдел вспомгательных машин, который возглавил крупный ученый и конструктор Н.И.Крылов (впоследствии заместитель директора ВНИИметмаша по науке). Над решением проблем "вспомогательных" (ручных) операций работал известный в машиностроении ученый и конструктор-самородок Е.А.Жукевич-Стоша (впоследствии заместитель директора ВНИИметмаша по конструкторским работам). К решению этих проблем А.И.Целиков привлекал многих талантливых и известных конструкторов (Б.В.Попова, С.М.Даведова, Б.Е.Подольского и др.). Актуальность, многообразие и сложность научно-технических проблем создания "вспомогательных" машин потребовала расширения и специализации работ по типам машин. В 1964 г. Отдел вспомогательных машин был преобразован в Отделение машин обработки проката, в которое вошли отделы и лаборатории режущих, правильных, трубоотде-лочных и сварочных машин.
К "вспомогательному" оборудованию прокатных цехов относятся агрегаты поперечной резки (АПР) листового проката. Масса "вспомогательного" оборудования во многих случаях превышала массу основного оборудования стана, а площадь, занимаемая таким оборудованием, достигала 80% площади, занимаемой всем станом. На "вспомогательных" операциях (резке на мерные длины на АПР, зачистке, сортировке, упаковке и др.) было занято 65-80% производственного персонала цеха, что во многом определяло стоимость прокатного передела.
Практика показала, что наиболее эффективны машины и агрегаты, в которых успешно сочетаются современный технологический процесс с соответствующими ему рабочими механизмами и инструментами. Эти основные принципы отечественной школы металлургического машиностроения и механики машин акад. А.И.Целикова и акад. И.И.Артоболевского были приняты за основу при разработке новых конструкций и модернизации существующих АПР листового проката.
Анализ существующих конструкций АПР листового проката показал, что повышение их технико-экономических характеристик сдерживался в основном на участках укладчиков, летучих ножниц и правильных машин.
Выбор параметров правильных машин при заданном сортаменте листового проката не вызывал особых трудностей. Поэтому основное внимание было сосредоточено на создании новых и совершенствовании существующих конструкций укладчиков и летучих ножниц наиболее сложных и энергоемких машин АПР
ч* о о
N СО
и.
£ [1-4]. Однако повышение характеристик отдельных ма-
к шин АПР могло дать лишь незначительный эффект. В
ы связи с этим в ЗАО "ЭМТ" ("Электромагнитные систе-в
мы и Технологии") - дочерней фирме ВНИИметмаша -были разработаны предложения по комплексному решению проблемы - созданию нового поколения АПР с использованием новейших научно-технических разработок в конструкциях машин этого агрегата.
Многолетний опыт эксплуатации электромагнитных рольгангов в тяжелых условиях работы агрегатов поперечной резки листов выявил необходимость усовершенствования конструкции электромагнитных роликов укладчиков листов (ЭРУ/1) [5, 6]. Это было связано с тем, что при транспортировке листов ролики испытывали удары передних и задних концов листов. При этом вибрация передавалась от вала ролика к несущей балке с катушками. В результате витковая и корпусная изоляции обмотки разрушались. Кроме этого, транспортировка листа по таким роликам сопровождалась шумом большой интенсивности.
Для снижения этих негативных воздействий в проточках полюсных дисков была предусмотрена установка амортизаторов в виде замкнутых цилиндров, выполненных из резины с наполнителем. Их устанавливали при сборке ролика без фиксации от проворота. Однако такие амортизаторы быстро разрушались. Одна из причин - раскатка их на полюсных дисках. Кроме этого, установка и замена их требовала разборки роликов. На практике часто электромагнитные рольганги эксплуатировали без замены разрушенных амортизаторов, что приводило к быстрому износу полюсных дисков, разрушению изоляции катушек и к возникновению шума, по уровню превышающему допустимые нормы. В результате каждый месяц 4-8 ЭРУЛ требовали замены (поданным служб эксплуатации цеха). Кроме того, при транспортировке горячекатаных листов на таком рольганге без амортизаторов качество поверхности листов ухудшалось.
В ЗАО "ЭМТ" разработана принципиально новая конструкция и освоена технология изготовления более надежных в эксплуатации комбинированных амортизаторов роликов (АКР) для ЭРУЛ [5]. Комбинированный амортизатор состоит из амортизационного цилиндра и высокопрочной упругой защитной полосы. Цилиндр устанавливается в проточке полюсного диска без разборки ролика. При ударах передних концов благодаря упругой деформации амортизаторов не наблюдаются их "раскатка" и "сползание" с полюсных дисков.
Испытания в листопрокатном цехе ОАО "Северсталь" показали, что применение комбинированных амортизаторов конструкции ЗАО "ЭМТ" позволяет сохранить качество транспортируемых листов, продлить срок службы электромагнитных роликов и снизить уровень шума в цехе.
В 2002 г. ЗАО "ЭМТ" усовершенствовало конструкцию комбинированных амортизаторов, повысив их износостойкость и исключив применение клея при их установке на полюсные диски электромагнитного ролика
[6]. Усовершенствованный амортизатор выполнен в виде замкнутого цилиндра, состоящего из четырех слоев с чередованием многокомпонентного высокоэластичного неполимеризованного слоя с высокопрочным (защитным), представляющим собой полотно из высокопрочных продольных нитей, пропитанных спецсоставом в вакууме. Вначале на поверхность полюсного диска укладывают полосу из высокоэластичного материала, затем из высокопрочного и т.д. Затем АКР подвергают полимеризации в нагревательном устройстве специальной конструкции. Установка таких АКР производится без разборки электромагнитного ролика.
Электромагнитный ролик диам. 390 мм укладчика листов ЭРУЛ-390-2000 (черным цветом показан комбинированный амортизатор ролика)
Ролики с амортизаторами усовершенствованной конструкции введены в эксплуатацию в ЛПЦ-3 НЛМК в апреле 2003 г. (рисунок).
Усовершенствование амортизаторов с точки зрения их функционального назначения не исключило необходимость повышения надежности электроизоляции катушек ЭРУЛ. Катушки подвергаются механическим воздействиям и тепловым ударам при транспортировке не остывших листов, а межвитковая электроизоляция - электродинамическим ударам при включении и отключении катушек. Для повышения механической и тепловой стойкости изоляции катушек была разработана и освоена технология изготовления монолитной теплостойкой системы электроизоляции обмотки катушек ЭРУЛ. Для этого применены теплостойкий обмоточный провод и совместимая с ним кремнийоргани-ческая изоляция с пропиткой в вакууме. Кроме этого, разработана специальная технология монолитного изготовления изоляции обмотки с заливочным компаундом, заполняющим зазоры между обмоткой и тонкостенным цилиндром катушки, путем их одновременного отвердения термоциклическим спеканием.
Промышленные образцы катушек ЭРУЛ, изготовленные ЗАО "ЭМТ", были испытаны во ВНИПТИ "Динамо" на тепловое старение по методике, принятой в электротехнической промышленности. Установлено, что при номинальном перегреве продолжительность эксплуатации изоляции катушек может достигать 16000 ч. Опытный образец электромагнитного ролика, изготовленный ЗАО "ЭМТ", проработал в промышленных условиях в течение одного месяца при двукратном напряжении, и его катушки остались пригодными для дальнейшей эксплуатации.
В настоящее время ЗАО "ЭМТ" освоило производство ЭРУЛ собственной конструкции с использованием ноу-хау.
Еще одна актуальная проблема - модернизация летучих ножниц АПР [3, 7-9]. В области создания летучих ножниц (ЛН) отечественное машиностроение занимает ведущие позиции. Накопленный научно-технический задел обеспечивает решение практически всех технологических проблем резки в агрегатах непре
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.