Пакетирование металлического лома на прессе.

  Пакетирование металлического лома на прессе производится в закрытой камере плитами-штемпелями, последовательно сжи­мающими массу металлического лома в двух, трех и четырех на­правлениях. По типу привода прессы делятся на гидравлические и электромеханические. В гидравлических пакетировочных прессах все механизмы приводятся в действие от насосной безаккумуляторной станции. В качестве рабочего тела используется минеральное масло и вод­ная эмульсия. У некоторых типов прессов (ПГ-400) используется комбинированный привод механизмов: штемпели пресса переме­щаются плунжерами гидроцилиндров, а остальные механизмы (короб, крышка) — от пневматических цилиндров. В прессах с электромеханическим приводом (ПВ-300) враща­тельное движение вала электродвигателя преобразовывается в поступательное движение штемпеля посредством винтовых ме­ханизмов. Прессы с винтовой передачей отличаются малой надеж­ностью, сложностью ремонта, невысокими технико-экономиче­скими показателями работы. В настоящее время электромехани­ческие прессы нашей промышленностью не изготовляются. Все пакетировочные прессы в зависимости от усилия на по­следней ступени прессования можно разделить на три группы:

• прессы большой мощности: СРА1000, ПГ-800, СРА1000-2, ПГ-1500 (Б101);
• прессы средней мощности: ПГ-200, ПВ-300, СРА400-2, ПГ-400;
• прессы малой мощности: ПГ-50, ПГ-100, Б132, Б1330.

Прессы последней группы могут быть стационарными и пере­движными.

Большой объем работ по погрузке и выгрузке металлического лома и готовой продукции, необходимость выполнения техноло­гических операций процесса пакетирования (сортировка, уборка пакетов) требуют максимальной механизации вспомогательных операций в пакетировочных отделениях. Для этих целей приме­няют грузоподъемные краны различных типов, оборудованные специальными грузозахватными устройствами — подъемными эле­ктромагнитами и многочелюстными грейферами,— а также лен­точные и пластинчатые конвейеры, рольганги, спуски (склизы).

1. Прессы большой мощности Пресс Б101

Пакетировочный гидравлический пресс модели Б101 является самым мощным в нашей стране. Он спроектирован и изготовляе­тся новосибирским заводом «Тяжстанкогидропресс». Назначение пресса — прессование легковесного металлолома толщиной до 10 мм в пакеты весом от 3,0 до 3,5 т. Такие пакеты используются в большегрузных мартеновских печах. Прессы Б101 устанавли­ваются в копровых цехах крупных металлургических заводов и на ломоперерабатывающих предприятиях Союзвторчермета.   Уплотнение лома на прессе  осуществляется в четыре стадии механизмами . Одновременно с третьей и четвертой стадиями прессования может производиться уплотнение новой порции лома в загрузочном коробе. Лом при этом сжимается между выступающей частью крышки и штемпелем механизма I ступени прессования. Готовый пакет выталкивается из пресс-камеры через окно 15, которое во время прессования закрыто заслонкой. Открывается заслонка по­средством гидроцилиндра.Станина пресса выполнена в виде открытой сверху коробки, образованной двумя боковинами, передней стенкой задней стен­ кой и днищем.Боковины , длина которых превышает 11 м, изготовлены из листовой стали толщиной 160 мм. В зоне прессо­вания боковины дополнительно усилены литыми плитами 12 тол­щиной 400 мм. Основные нагруженные части станины соединяются колоннами и стяжками. Дополнительная жесткость станине придается траверсами  и ), стягивающими боковины но концам. Камера прессования и загрузочный короб облицованы сменными плитами из износостойкой стали марки 65Г. Поверх­ность плит рифленая, что предохраняет движущиеся штемпели от заедания и заклинивания. На боковине и крышке со стороны загрузочного короба установлены сменные ножи из инструмен­тальной стали. Объем пресс-камеры при опущенной крышке 6.9 м³.Механизм  ступени прессования  со­стоит из двух рабочих цилиндров плунжер­ного типа диаметром 320 мм и одного ци­линдра  обратного хо­да диаметром 220 мм. Все цилиндры укрепле­ны в общей траверсе , соединенной со стани­ной пресса. На плун­жерах рабочих цилинд­ров жестко закреплен литой штемпель . Ход штемпеля  ступени прессования составляет 3,2 м и ограничивается регулируемыми упора­ми. Гидроцилиндры этого механизма защи­щены сверху от загряз­нения козырьком 5, опирающимся на роли­ки. Рабочее давление масла в цилиндрах ме­ханизма 15,7 Мн/м² (160 кГ/см²), суммар­ное усилие — 3,92 Мн (400 т), объем загрузоч­ного короба 1 при опу­щенной крышке 14,8 м³.

Узел механизма II ступени прессования  включает крыш­ку , отлитую из стали, и качающуюся травер­су , в которой закреп­лены два гидроцилинд­ра с поршнями . Рабочая поверхность крышки, обращеннаяк пресс-камере, облицо­вана рифлеными плитами. Крышка шарнирно соеди­нена со штоками гидро­цилиндров. Диаметр гидроцилинд­ров 460 мм, ход поршня 2,12 м. Усилие, развивае­мое двумя гидроцилиндра­ми при рабочем ходе, со­ставляет 7,85 Мн (800 т). /(ля предупреждения уда­ра крышки о станину во время рабочего хода об­ратные полости цилиндров постоянно находятся под давлением рабочей жид­кости. Жидкость подво­дится к цилиндрам меха­низма II ступени прессо­вания через цапфу тра­версы. Механизм III ступени прессования выполнен по схеме, аналогичной меха­низму I ступени. Между двумя рабочими цилиндра­ми 2 плунжерного типа диаметром 660 мм распо­ложен цилиндр  обрат­ного хода диаметром 260 мм. Все три цилиндра закреплены в общей тра­версе , жестко соединен­ной с боковинами стани­ны. Штемпель  этой сту­пени прессования с плун­жерами рабочих цилинд­ров соединяется шарнир­но. Для этого в наруж­ных торцах плунжеров сделаны расточки, в которых установлены сферические подпятники . Шарнирное со­единение плунжеров и штемпеля исключает возможность полом­ки механизма при небольших перекосах штемпеля. Для устра­нения значительных перекосов, возникающих вследствие нерав­номерной загрузки пресс-камеры ломом и неодинаковой ско­рости движения плунжеров, механизм III ступени прессования оборудован синхронизатором. В механизме синхронизатора по­ступательное движение плунжеров преобразовывается во вра­щательное движение двух не связанных жестко винтов. Вин­ты соединены общей гайкой. При одинаковой скорости дви­жения плунжеров угловые скорости винтов также равны, и гайка неподвижна. Если один из плунжеров опережает другой, то винты вращаются с разными скоростями и гайка смещается. При этом она воздействует на золотник системы гидроуправления, регулирующий подачу жидкости к рабочим цилиндрам III ступе­ни прессования, и плунжеры движутся с одинаковой скоростью. Усилие этой ступени 14,7 Мн (1500 т), ход штемпеля 2,52 м.

Механизм IV ступени прессования  совмещен с ме­ханизмом выталкивания пакета. Для этого использована телеско­пическая конструкция цилиндра. Плунжер  основного рабочего цилиндра, диаметр которого 920 мм, одновременно служит цилиндром механизма выталкивания. Во время прессования оба плунжера движутся вместе. Наибольшая длина хода прессования 2,1 м. Действительная величина хода прессования определяется , длиной пакета и зависит от массы и характера лома, загруженного , в камеру прессования, и давления, развиваемого в гидросистеме ! насосами пресса. На плунжере  механизма выталкивания за­креплен штемпель . Фланцевое соединение обеспечивает быструю разборку этого узла. Готовый пакет выталкивается через окно 17 в наружной боковине 16 станины пресса. Эта операция. цикла выполняется дополнительным ходом (2,54 м) плунжера механизма выталкивания. Возврат штемпеля и плунжеров IV ступени прессования в исходное положение производится двумя цилиндрами обратного хода, размещенными по бокам основного, цилиндра. Концы плунжеров 9 возвратных цилиндров закрепле­ны в траверсе 7, перемещающейся по направляющим 8. Середина этой траверсы соединена тягой 10 с плунжером механизма вытал­кивания. Во время прессования плунжеры 9 входят в возвратные цилиндры и вытесняют из них рабочую жидкость. При обратном ходе жидкость нагнетается в эти цилиндры; траверса 7 отодвигается и тягой 10 возвращает плунжеры 14 и 12 в исходное положение. Все цилиндры механизма IV ступени прессования смонтиро­ваны в общей траверсе , которая колонными шпильками соеди­нена со станиной пресса. Штемпели III и IV ступеней прессова­ния с торца облицованы плитами толщиной 135 мм из износостой­кой стали. Усилие рабочего цилиндра механизма IV ступени прессования 14,7 Мн (1500 т), усилие выталкивания 3,92 Мн (400 т).Заслонка открывается специальным гидроцилиндром поршне­вого типа, который прикреплен к боковине станины шпильками. Диаметр цилиндра 200 мм, ход поршня 1,06 м. Давление от што­ка на заслонку передается через сферический подпятник. Усилие, развиваемое механизмом при открывании окна — 0,98 Мн (100 т), при закрывании — 0,64 Мн (65 т).Привод пресса гидравлический и осуществляется от двух трех плунжерных насосов, имеющих две ступени давления — 15,7 и 31,4 Мн/м² (160 и 320 кГ/см²). Производительность насосов на каждой ступени соответственно равна 1000 и 500 л/мин. Рабо­чая жидкость — масло индустриальное 30, емкость гидросистемы пресса — 16 м³. Для охлаждения рабочей жидкости в резервуарах установлены холодильники. Очистка масла от механических при­месей производится в самоочищающемся дисковом фильтре типа ФДЖ-80. Система управления пресса Б101 электрогидравлическая. Пе­ремещение распределительных золотников в гидросистеме вы­сокого давления происходит от вспомогательных золотников си­стемы управления низкого давления. Золотники системы управ­ления с электромагнитным приводом срабатывают по командам, поступающим от электрических аппаратов: конечных выключа­телей, реле времени, реле давления. Пульт управления прессом располагается в кабине, установленной над механизмом I сту­пени прессования. Управление прессом может осуществляться автоматически и вручную.

      Опыт [23] первых лет эксплуатации прессов Б101 на Магнито­горском металлургическом комбинате подтверждает высокую эф­фективность их использования при переработке легковесного ме­таллолома. Вес пакета в среднем составлял 3,14—3,23 т. Однако проектная производительность пресса (45—60 т/ч) не была достиг­нута из-за частых простоев пресса на ремонтах по причине кон­структивных недостатков. Размещение загрузочного короба над механизмом IV ступени прессования вызывает серьезные неполадки. Порция лома, сдви­гаемая штемпелем I ступени в пресс-камеру, располагается нерав­номерно по ее ширине, скапливаясь у загрузочного короба. При дальнейшем прессовании на III ступени это приводит к эксцентрич­ному нагружению штемпеля. Для ликвидации возникающего пе­рекоса служит синхронизирующее устройство. Практика эксплуа­тации прессов показала, что оно работает неудовлетворительно. Отмечались случаи [11] соскакивания цепей со звездочек синхро­низатора при попадании кусков лома и другие неполадки. Ем­кость загрузочного короба не обеспечивает получения полновес­ного пакета. При конструировании кинематической схемы механизма за­крывания крышки неудачно выбрана длина звеньев. Несмотря на то, что суммарное усилие приводных цилиндров II ступени прессования велико — 7,85 Мн (800 т), развиваемый ими момент относительно оси поворота крышки мал. Плечо приложения уси­лия при опущенной крышке составляет менее 1,2 м. Поэтому дав­ление крышки на массу лома в крайнем нижнем положении не­велико. Отмечаются случаи заклинивания опущенной крышки в связи с неудачной формой ее переднего торца. Усилие возврата крышки при поршневой конструкции цилиндров мало. Очень сложен демонтаж узла шарнирного соединения крышки с колон­ной. Извлечение колонны при этом требует разборки механизма IV ступени прессования. Относительно большой ход штемпеля III ступени прессования и возникающий при этом перекос плун­жера вызывает интенсивный износ направляющих втулок цилинд­ров. Дополнительная установка бронзовых колец на внутреннем конце плунжера не обеспечивает длительного срока работы этого узла из-за низкой износостойкости внутренней поверхности ци­линдра. Уход за узлами уплотнений при телескопической кон­струкции цилиндров усложняется. Также, как и на III ступени, износ направляющих втулок цилиндров велик, часты случаи раз­рушения уплотнений. Использование схемы выталкивания пакета в направлении IV ступени прессования существенно увеличивав! длину возвратных цилиндров. При выталкивании пакетов черег окно в станине пресса нередки случаи их заклинивания. Извле­чение таких пакетов — длительная и трудоемкая операция. Вы­талкивание пакетов, спрессованных из упругого дома (стружка, канаты), сопровождается интенсивной вибрацией всего пресса, вредно воздействующей на фундамент. Источником вибрации яв­ляются силы трения пакета о стенки окна.

Золотниковая система гидрораспределения, использованная в приводе пресса, нуждается в существенном улучшении. В основ­ном это касается увеличения долговечности малого запорного и главного золотников. Пресс работает преимущественно на ручное

режиме в связи с малой надежностью системы автоматического управления.

Облицовка камеры прессования имеет малый срок службы. Применяемые для этих целей плиты из стали 65Г без термообра­ботки не отвечают предъявляемым требованиям. На прессе отсут­ствуют надежные устройства для смазки стенок пресс-камеры. Неравномерная загрузка лома по ширине пресс-камеры, односто­роннее сжатие пакета на IV ступени прессования, наличие ниши глубиной 0,4 м в камере прессования — все это препятствует по­лучению пакетов высокой и равномерной плотности. На некоторых металлургических заводах и на предприятиях си­стемы Союзвторчермета установлены гидравлические пакетировоч­ные прессы ПГ-800 модели «Зилиг» (рис. 4) фирмы «Линдеманн» (ФРГ) усилием 8 Мн (800 т). На этих прессах можно пакетировать легковесный крупногабаритный лом толщиной до 8 мм в пакеты плотностью 2000 кг/м³. Технологический процесс пакетирования и последовательность операций цикла прессования на этом прессе те же, что и на прессе Б101.