ОПУ для сталеплавильных печей

ОПУ для сталеплавильных печей и металлургического оборудования

ОПУ для сталеплавильных печей — крупногабаритные опорно-поворотные устройства и поворотные подшипники для вращающихся механизмов металлургического оборудования, работающего при высоких температурах, больших нагрузках, воздействии металлической пыли, окалины и интенсивных производственных циклов.

Компания ВСЦС ОСНОВА осуществляет подбор, поставку и изготовление ОПУ для сталеплавильных печей, металлургических агрегатов, механизмов поворота фурм, крышек электродуговых печей, ковшовых турелей и другого промышленного оборудования.

Подбор выполняется по заводскому номеру, чертежу, техническому заданию либо размерам демонтированного поворотного подшипника.

Для нестандартного металлургического оборудования возможно изготовление нового ОПУ по индивидуальному проекту.

Где применяются ОПУ в сталеплавильном производстве

Поворотные подшипники применяются в тех узлах сталеплавильного оборудования, где необходимо обеспечить вращательное или ограниченное поворотное движение тяжёлой конструкции с одновременным восприятием значительных нагрузок.

В зависимости от конструкции оборудования ОПУ могут использоваться в:

• механизмах поворота крышки электродуговой печи;
• механизмах поворота кислородной фурмы;
• ковшовых турелях;
• установках непрерывной разливки стали;
• поворотных загрузочных устройствах;
• устройствах удаления шлака;
• металлургических манипуляторах;
• поворотных платформах;
• вспомогательном оборудовании сталеплавильных цехов.

Конкретная конструкция подшипника определяется проектом оборудования и фактическими рабочими нагрузками.

ОПУ для электродуговых печей EAF

Электродуговая печь — Electric Arc Furnace, EAF — один из основных типов оборудования для выплавки стали.

При загрузке металлического лома крышка печи должна быть поднята и отведена из рабочей зоны. В конструкциях с поворотным механизмом этот процесс требует надёжной опоры, способной воспринимать массу крышки, электрододержателей и связанных с ними конструкций.

В специализированной документации производителей крупногабаритных подшипников отдельно выделяется применение поворотных подшипников в механизмах EAF cover.

Для таких узлов могут применяться:

• шариковые ОПУ;
• роликовые ОПУ;
• многорядные конструкции;
• специальные поворотные подшипники по чертежу.

Конкретный вариант определяется конструкцией печи.

ОПУ механизма поворота крышки электродуговой печи

Механизм поворота крышки должен обеспечивать контролируемое перемещение массивной конструкции при многократных циклах загрузки.

ОПУ в таком механизме может воспринимать:

• собственную массу крышки;
• массу металлоконструкций;
• осевую нагрузку;
• радиальные усилия;
• опрокидывающий момент;
• динамические нагрузки при начале и остановке движения.

Работа в непосредственной близости от печи дополнительно предъявляет требования к смазке, уплотнениям и защите рабочих поверхностей.

ОПУ для ковшовых печей LMF

Ladle Metallurgy Furnace — LMF используется для внепечной обработки расплавленной стали в ковше.

Оборудование данного участка может включать различные поворотные механизмы, манипуляторы и системы перемещения ковшей.

Поворотные подшипники подбираются не просто по типу печи, а по конкретному механизму и его чертежу.

При запросе необходимо определить:

• где расположен подшипник;
• какой узел он обеспечивает;
• диаметр;
• тип тел качения;
• нагрузочную способность;
• наличие зубчатого венца;
• скорость и угол поворота.

ОПУ для ковшовой турели

Одно из наиболее характерных применений крупногабаритных ОПУ в металлургии — ковшовая турель, Ladle Turret.

Ковшовая турель используется на установках непрерывной разливки стали для последовательной подачи ковшей с расплавленным металлом.

Ковш устанавливается на поворотную конструкцию, которая вращается вокруг вертикальной оси.

Когда один ковш опорожняется, второй переводится в рабочую позицию.

Опорно-поворотное устройство при этом воспринимает очень высокие нагрузки от:

• массы турели;
• массы одного или нескольких ковшей;
• расплавленной стали;
• металлоконструкций;
• динамических нагрузок при повороте;
• опрокидывающего момента.

Для данного применения часто используются тяжёлые роликовые поворотные подшипники.

ОПУ Ladle Turret

При подборе slewing bearing для ladle turret особенно важно учитывать нагрузочный цикл.

В отличие от обычной строительной техники, ковшовая турель может работать в непрерывном технологическом процессе.

Отказ поворотного подшипника способен привести к остановке участка непрерывной разливки.

Поэтому при проектировании или изготовлении аналога необходимо учитывать не только статическую нагрузку, но и:

• рабочий цикл;
• количество поворотов;
• угол поворота;
• продолжительность нахождения под нагрузкой;
• максимальную массу ковша;
• температурные условия;
• ресурс оборудования.

ОПУ механизма поворота кислородной фурмы

В кислородно-конвертерном производстве используются механизмы перемещения и поворота кислородных фурм.

Кислород через фурму подаётся в расплав для удаления избыточного углерода и проведения других металлургических процессов.

Для поворотных механизмов фурм могут применяться специальные ОПУ, рассчитанные на работу в тяжёлых условиях металлургического производства.

При подборе учитываются:

• масса конструкции;
• положение центра тяжести;
• угол поворота;
• скорость движения;
• осевая нагрузка;
• радиальная нагрузка;
• опрокидывающий момент;
• температура окружающей среды.

ОПУ для конвертерного производства

В металлургических конвертерах используются крупногабаритные опорные подшипниковые системы.

При этом важно различать подшипники самого конвертера и классические опорно-поворотные устройства вспомогательных механизмов.

Не каждый конвертер установлен непосредственно на ОПУ.

Поэтому при запросе необходимо установить, для какого именно узла требуется подшипник:

• опора корпуса конвертера;
• механизм поворота;
• кислородная фурма;
• шлаковый механизм;
• загрузочное устройство;
• вспомогательная поворотная платформа.

Это предотвращает ошибочный подбор конструкции.

ОПУ для шлакоудаления

В сталеплавильных цехах используются специализированные механизмы удаления шлака — slag skimmer.

Такие машины могут иметь поворотную рабочую конструкцию, позволяющую манипулировать рабочим органом над ковшом или другим металлургическим агрегатом.

Для соответствующих вращающихся механизмов могут применяться крупногабаритные поворотные подшипники.

Подбор выполняется по проекту конкретной машины.

Высокотемпературные условия работы ОПУ

Одной из особенностей металлургического производства является повышенная температура окружающей среды.

Даже если ОПУ непосредственно не соприкасается с расплавленным металлом, оно может подвергаться:

• тепловому излучению;
• нагреву от металлоконструкций;
• резким температурным перепадам;
• воздействию горячей окалины;
• попаданию продуктов горения.

При выборе необходимо учитывать фактическую температуру в зоне установки.

Для особо тяжёлых условий могут потребоваться специальные:

• уплотнения;
• смазочные материалы;
• материалы сепараторов;
• защитные экраны;
• системы централизованной смазки.

ОПУ для металлургии в запылённой среде

Сталеплавильные цеха характеризуются значительным количеством:

• металлической пыли;
• окалины;
• графитовой пыли;
• абразивных частиц;
• продуктов сгорания.

Попадание загрязнений внутрь дорожек качения приводит к ускоренному износу.

Поэтому особое значение имеет состояние уплотнений.

Для тяжёлых условий эксплуатации может применяться усиленная система защиты дорожек качения.

Трёхрядные роликовые ОПУ

Для механизмов с особенно большими нагрузками могут использоваться трёхрядные роликовые опорно-поворотные устройства.

В таких конструкциях нагрузки распределяются между несколькими дорожками качения.

Это позволяет раздельно воспринимать:

• осевые нагрузки;
• радиальные нагрузки;
• опрокидывающие моменты.

Трёхрядные роликовые ОПУ используются в тяжёлом промышленном оборудовании, где требуется высокая нагрузочная способность при относительно небольших скоростях вращения.

Перекрёстно-роликовые ОПУ

Другим вариантом являются cross roller slewing bearings — перекрёстно-роликовые поворотные подшипники.

Ролики располагаются под углом друг к другу, благодаря чему один компактный узел способен воспринимать нагрузки в нескольких направлениях.

Такие конструкции применяются в промышленных поворотных механизмах, где важны жёсткость и точность положения.

Шариковые ОПУ

В менее тяжёлых или конструктивно иных механизмах могут использоваться шариковые поворотные подшипники.

Наиболее распространены:

• однорядные четырёхточечные ОПУ;
• двухрядные шариковые;
• специальные комбинированные конструкции.

Четырёхточечный шариковый подшипник способен одновременно воспринимать осевые и радиальные нагрузки и опрокидывающий момент.

ОПУ с внутренним зубчатым венцом

Если привод механизма осуществляется непосредственно через ОПУ, оно может иметь внутреннее зубчатое зацепление.

При подборе необходимо определить:

• количество зубьев z;
• модуль m;
• угол давления;
• ширину зубчатого венца;
• профиль зубьев;
• класс точности;
• параметры приводного пиньона.

Для промышленного оборудования точность восстановления зубчатой геометрии имеет критическое значение.

ОПУ с наружным зубчатым венцом

В других механизмах применяется наружное зубчатое зацепление.

Такое исполнение обеспечивает удобный доступ к зубчатому венцу и приводной шестерне.

Для изготовления аналога необходимо определить:

• наружный диаметр по вершинам зубьев;
• количество зубьев;
• модуль;
• ширину зуба;
• угол давления;
• степень и способ термической обработки зубчатого венца.

ОПУ без зубчатого зацепления

В некоторых металлургических механизмах привод реализуется отдельно.

В этом случае применяется поворотный подшипник без зубчатого венца.

Основными параметрами становятся:

• диаметр;
• высота;
• дорожки качения;
• схема крепления;
• рабочий зазор;
• нагрузочная способность.

Низкая скорость и высокая нагрузка

Для многих металлургических механизмов характерны:

• низкая скорость вращения;
• ограниченный угол поворота;
• очень высокая статическая нагрузка;
• значительный опрокидывающий момент.

Такой режим принципиально отличается от высокоскоростных подшипников.

Поэтому при выборе ОПУ необходимо анализировать не только максимальную нагрузку, но и реальный рабочий цикл.

Для расчёта требуются данные о нагрузочных режимах, скорости, количестве поворотов и передаваемом окружном усилии.

Подбор ОПУ для сталеплавильной печи

Наиболее надёжный способ — подбор по заводскому номеру или оригинальному чертежу.

Для запроса рекомендуется предоставить:

• название оборудования;
• производителя;
• модель;
• заводской номер;
• обозначение ОПУ;
• чертёж;
• паспорт оборудования;
• фотографию маркировки;
• эксплуатационные нагрузки.

Если документация отсутствует, возможно исследование демонтированного подшипника.

Подбор ОПУ по размерам

Для предварительной идентификации необходимо определить:

D — наружный диаметр

d — внутренний диаметр

H — общая высота

Также необходимо измерить:

• высоту внутреннего кольца;
• высоту наружного кольца;
• диаметр посадочных поверхностей;
• количество отверстий;
• диаметр отверстий;
• окружности расположения отверстий;
• наличие резьбы;
• расположение смазочных отверстий.

Для зубчатого исполнения дополнительно определяются:

z — количество зубьев

m — модуль зубчатого зацепления

а также ширина венца и тип зубьев.

Измерение монтажных поверхностей

Для крупногабаритного ОПУ состояние опорных поверхностей имеет большое значение.

Монтажная конструкция должна обеспечивать достаточную жёсткость и плоскостность.

Перед установкой нового подшипника необходимо проверить посадочные поверхности на:

• коробление;
• деформацию;
• локальные повреждения;
• загрязнение;
• остатки старой прокладки;
• нарушение плоскостности.

Даже качественный новый подшипник может преждевременно выйти из строя при монтаже на деформированную конструкцию.

Почему нельзя подбирать ОПУ только по диаметру

Для сталеплавильного оборудования это особенно важно.

Два подшипника одинакового наружного размера могут сильно различаться по:

• внутренней конструкции;
• количеству дорожек;
• размеру шариков или роликов;
• контактному углу;
• рабочему зазору;
• допустимой осевой нагрузке;
• радиальной нагрузке;
• опрокидывающему моменту;
• материалу колец;
• термообработке.

Поэтому совпадение D, d и H не является подтверждением взаимозаменяемости.

Изготовление ОПУ для сталеплавильных печей

Для оборудования, снятого с производства, а также нестандартных металлургических установок возможно изготовление ОПУ по чертежу, образцу или техническому заданию.

При разработке анализируются:

• монтажные размеры;
• конструкция колец;
• дорожки качения;
• тела качения;
• нагрузочный цикл;
• рабочий зазор;
• температура;
• зубчатое зацепление;
• материалы;
• твёрдость;
• глубина закалённого слоя;
• условия смазки.

Для ответственных механизмов требуется инженерная проверка нагрузочной способности.

Изготовление ОПУ по образцу

Если исходный чертёж утрачен, часть технической информации может быть восстановлена по демонтированному изделию.

Выполняется измерение:

• колец;
• дорожек качения;
• крепёжных отверстий;
• зубчатого венца;
• тел качения;
• уплотнений.

По возможности также изучается материал и твёрдость рабочих поверхностей.

Для изготовления нового изделия желательно дополнительно получить исходные нагрузки оборудования.

Аналоги импортных ОПУ

При необходимости возможно изготовление или подбор аналога импортного поворотного подшипника.

Для проверки взаимозаменяемости необходимо сравнить:

• габаритные размеры;
• крепёж;
• внутреннюю геометрию;
• нагрузочную способность;
• зубчатый венец;
• рабочие зазоры;
• материалы;
• термообработку.

Для металлургического оборудования нельзя ограничиваться только копированием внешней геометрии.

ОПУ Rothe Erde для металлургического оборудования

Одним из производителей, имеющих специализированные решения непосредственно для сталелитейной промышленности, является Rothe Erde.

Производитель указывает применение своих подшипников в:

• EAF cover;
• ladle turret;
• lance slewing mechanism;
• slag skimmer;
• converter equipment;
• ladle transfer systems;
• других механизмах металлургического производства.

В зависимости от применения используются различные шариковые и роликовые конструкции.

Другие производители ОПУ

При подборе технически совместимого решения могут рассматриваться поворотные подшипники:

• Rollix;
• IMO;
• SKF;
• Liebherr;
• Leonessa;
• Rotis;
• ISB;
• RIMA;
• TGB;
• других специализированных производителей.

Возможность применения конкретной марки подтверждается только после проверки технических характеристик.

Смазка ОПУ в металлургическом производстве

Регулярная смазка имеет критическое значение для ресурса крупногабаритного подшипника.

Недостаточная смазка может привести к:

• повышенному трению;
• перегреву;
• повреждению дорожек;
• износу роликов или шариков;
• коррозии;
• ускоренному разрушению зубчатого венца.

Тип смазки должен соответствовать температуре и условиям эксплуатации конкретного оборудования.

Централизованная система смазки

Для крупных непрерывно работающих металлургических механизмов может применяться централизованная подача смазочного материала.

Такая система позволяет регулярно подавать необходимое количество смазки в различные точки ОПУ.

Однако её работу необходимо контролировать.

Засорение одного канала может привести к локальной нехватке смазки и ускоренному повреждению дорожки качения.

Проверка зубчатого венца и пиньона

Если ОПУ имеет зубчатый венец, одновременно необходимо диагностировать приводную шестерню.

Проверяются:

• профиль зубьев;
• износ;
• питтинг;
• выкрашивание;
• сколы;
• задиры;
• пятно контакта;
• боковой зазор.

Сильно изношенный пиньон нельзя оставлять в паре с новым зубчатым венцом без технической оценки.

Причины повреждения ОПУ

Основными причинами преждевременного выхода из строя могут быть:

• недостаточная смазка;
• перегрузки;
• загрязнение;
• повреждение уплотнений;
• температурное воздействие;
• нарушение геометрии монтажной конструкции;
• неправильная затяжка крепежа;
• износ зубчатой передачи;
• неправильный рабочий зазор;
• усталостное разрушение дорожек.

Перед монтажом нового ОПУ рекомендуется определить причину отказа старого.

Признаки износа ОПУ

На необходимость диагностики могут указывать:

• увеличенный люфт;
• неравномерность вращения;
• удары;
• металлический шум;
• рывки;
• повышенный момент вращения;
• перегрев;
• повреждение зубьев;
• металлические частицы в смазке;
• повреждение уплотнений.

Для ответственного сталеплавильного оборудования желательно выполнять плановый контроль состояния подшипника до появления критического повреждения.

Купить ОПУ для сталеплавильной печи

Компания ВСЦС ОСНОВА предлагает:

• ОПУ для сталеплавильных печей;
• ОПУ для электродуговых печей EAF;
• ОПУ механизма поворота крышки печи;
• ОПУ для ковшовых турелей;
• ОПУ Ladle Turret;
• ОПУ механизмов кислородных фурм;
• ОПУ металлургического оборудования;
• шариковые ОПУ;
• роликовые ОПУ;
• трёхрядные роликовые ОПУ;
• ОПУ с внутренним зацеплением;
• ОПУ с наружным зацеплением;
• ОПУ без зацепления;
• оригинальные поворотные подшипники;
• технически совместимые аналоги;
• изготовление по чертежу;
• изготовление по образцу;
• подбор по размерам;
• доставку по России.

Чтобы узнать цену ОПУ для сталеплавильной печи или металлургического оборудования, отправьте чертёж, маркировку старого подшипника, данные о механизме либо основные технические размеры и рабочие нагрузки.