Модернизация вагона-хоппера для перевозки агломерата и других материалов

Приведены результаты анализа работоспособности транспортирующего оборудования агломерационных цехов металлурги­ческих предприятий уральского региона. Установлено, что в процессе длительной эксплуатации вагона-хоппера для перевозки горячего агломерата на его стенках оседает пыль, образуются наросты из слежавшейся пыли, а также возникает эффект сводообразования. Вследствие процесса уплотнения и увеличения слоя пыли происходит уменьшение полезного объема вагона-хоппера, что, в свою очередь, приводит к необходимости проведения опасных работ по очистке пыли непосредственно внутри вагона-хоппера. Для его очистки для перевозки горячего агломерата применяется ручной труд. Такие работы имеют высокую опасность для человеческого здоровья вследствие высокой запыленности и высокой травмоопасности производимых работ. С целью устранения проблемы сводообразования и устранения налипания пыли на стенки вагона предложена установка двух вибрационных устройств типа «ложная стенка» совместно с виброгорбылем (вибрирующей балкой). Вибрирующим элементом устройства является плита, которую монтируют на внутренней стенке на гибких подвесах (круглозвенная цепь). Между плитой и стенкой бункера установлены резиновые амортизаторы, в качестве которых использована резинотканевая транспортерная лента. К плите через опорную стойку монтируют вибратор, а передача вибраций агломерату осуществляется с помощью виброгорбыля, который приварен к плите (ложной стенке). Внедрение проектируемого устройства обеспечит сокращение внеплановых простоев состава вагонов-хопперов и отказ от опасных для человеческого здоровья работ, связанных с очисткой бункеров. Экономический расчет подтверждает целесообразность проводимых мероприятий по реинжинирингу вагонов-хопперов в условиях агломерационного производства металлургических предприятий.

1. Ефремов Д.Б., Степанов В.М., Чиченева О.Н. Модернизация механизма быстрого отжима валков прокатной клети ДУО стана 2800 АО «Уральская Сталь» // Сталь. 2020. № 8. С. 44–47.

2. Нефедов А.В., Свичкарь В.В., Чиченева О.Н. Реинжиниринг скипового подъемника для загрузки печи литейного отделения ЗАО «РИФАР» // Сталь. 2020. № 7. С. 50–53.

3. Нефедов А.В., Китанов А.А., Чиченев Н.А. Реинжиниринг роликовой закалочной машины листопрокатного цеха АО «Уральс­кая Сталь» // Черные металлы. 2022. № 3. С. 22–26. https://doi.org/10.17580/chm.2022.05.04

4. Нефедов А.В., Танчук А.В., Чиченев Н.А. Модернизация привода опрокидывателя рудных вагонеток Донского ГОК АО «ТНК Казхром» // Горный журнал. 2022. № 8. С. 52–56. https://doi.org/10.17580/gzh.2022.08.07

5. Chichenev N.A., Chicheneva O.N., Karfidov A.O., Pashkov A.N. Selection of laser processing parameters for hot stamping tools based on mathematical planning of the experiment // CIS Iron and Steel Review. 2021. Vol. 22. P. 37–40. https://doi.org/10.17580/cisisr.2021.02.07

6. Майрхофер А., Фартль Ф., Рорхофер А., Штоль К. Мониторинг состояния оборудования при производстве стали // Черные металлы. 2018. № 9. С. 28–33.

7. Bardovskiy A.D., Gorbatyuk S.M., Keropyan A.M., Bibikov P.Ya. Assessing parameters of the accelerator disk of a centrifugal mill taking into account features of particle motion on the disk surface // Journal of Friction and Wear. 2018. Vol. 39. No. 4. P. 326–329. https://doi.org/10.3103/S1068366618040037

8. Nefedov A.V., Svichkar V.V., Chicheneva O.N. Re-engineering of equipment to feed the melting furnace with aluminum charge // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2021. P. 1198–1204. http://doi.org/10.1007/978-3-030-54817-9_139

9. Чиченев Н.А. Реинжиниринг устройства для центрирования сляба в клети обжимного стана // Металлург. 2018. № 7. С. 76–80. https://10.1007/s11015-018-0711-1

10. Горбатюк С.М., Зарапин А.Ю., Чиченев Н.А. Модернизация вибрационного грохота горнорудного общества «Катока» (Ангола) // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 1. С. 143–149.

11. Горбатюк С.М., Морозова И.Г., Наумова М.Г. Разработка рабочей модели процесса реиндустриализации производства термической обработки штамповых сталей // Известия вузов. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 5. С. 410–415. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-5-410-415

12. Самусев С.В., Фадеев В.А., Сидорова Т.Ю. Разработка эффективных калибровок формовки листовой заготовки для производства прямошовных электросварных труб малого и среднего диаметров // Металлург. 2020. № 7. С. 55–557.

13. Секретов М.В., Губанов С.Г. Экспериментальное исследование нагрузок в приводе вертикальной пильной рамы штрипсового станка // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019. № 1. С. 154–161.

14. Еронько С.П., Горбатюк С.М., Ошовская Е.В., Стародубцев Б.И. Разработка автоматической системы газодинамической отсечки конечного шлака для конвертера с вращающимся корпусом // Известия вузов. Черная металлургия. 2017. № 11. С. 863–869. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-11-863-869

15. Gorbatyuk S.M., Pashkov A.N., Morozova I.G., Chicheneva O.N. Technologies for applying Ni-Au coatings to heat sinks of SiC-Al metal matrix composite material // Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 38. Part 4. P. 1889–1893. http://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.08.581

16. Busygin A.M., Stelmakhov A.A. Mathematical model for determining kinematic parameters of a bulldozer ripper mechanism // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2022. P. 131–141. https://doi.org/10.1007/978-3-031-14125-6_14

17. Rumyantsev M.I. Some approaches to improve the resource efficiency of production of flat rolled steel // CIS Iron and Steel Review. 2016. No. 2. P. 32–36. https://doi.org/10.17580/cisisr.2016.02.07

18. Bridgwater J. Mixing of powders and granular materials by mechani­cal means – A perspective // Particuology. 2012. Vol. 10. No. 4. P. 397–427. https://doi.org/10.1016/j.partic.2012.06.002

19. Weinekotter R., Gericke H. Mixing of Solids. Kluwer Academic Publishers, 2000. 156 p.

20. Dubey A. Powder flow and blending // Predictive Modeling of Pharmaceutical Unit Operations. 2017. P. 39–69.

21. Rogers A., Lerapetritou M.G. Discrete element reduced-order mode­ling of dynamic particulate systems // American Institute of Chemical Engineers Journal. 2014. Vol. 60. No. 9. P. 3184–3194. https://doi.org/10.1002/aic.14505

22. Bradley R.K. Education in plastics manufacturing: Aluminum mold making and injection molding // International Journal of Mechanical Engineering Education. 2022. Vol. 50. No. 3. P. 726–738. http://doi.org/10.1177/03064190211051105

23. ГОСТ 19903-74. Прокат листовой горячекатаный. Сортамент. Москва: Стандартинформ, 2005. 18 с.

24. ГОСТ 977-88. Отливки стальные. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2004. 36 с.

25. ГОСТ 5632–2014. Легированные нержавеющие деформируемые стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки. Москва: Стандартинформ, 2005. 54 с.

26. ГОСТ 2319-81. Цепи круглозвенные и тяговые нормальной прочности. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2004. 14 с.

27. ГОСТ 8509-93. Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент. Москва: Стандартинформ, 2005. 12 с.