Механическая обработка оборудования на объекте заказчика
За 27 лет эксплуатации в суровых условиях сталелитейного завода эти цапфы сильно износились и стали неровными на нижней половине диаметра, что привело к затруднению достижения гладкой разливки. Одним из решений является замена прочных цапф из литой стали, но этот вариант неприемлем из-за длительных сроков поставки, а также из-за того, что в этом случае необходимо демонтировать всю огнеупорную футеровку для получения доступа и удаления более 250 заклепок диаметром 38 мм и длиной 300 мм, которые крепят каждую цапфу к ковшу. Также необходимо учитывать серьезные затраты и время простоя.
На заводе Corus в Порт-Толботе проблема была решена путем восстановления первоначального диаметра цапф с использованием технологий гильзования и механической обработки на объекте заказчика. Работы проводились компанией Metalock Engineering, которая на сегодняшний день отремонтировала восемнадцать ковшей, эксплуатируемых на заводе. Время простоя ковша не увеличилось, так как ремонтные работы были запланированы одновременно с обслуживанием огнеупорной футеровки ковша.
Помимо основных цапф, с каждой стороны имеются две вспомогательные цапфы со смещением, которые используются для опрокидывания ковшей на 90° при нахождении в ямах для технического обслуживания, что обычно требуется при выполнении работ на огнеупорной футеровке. Эти вспомогательные приспособления, которые крепятся к втулочному соединению главной цапфы с помощью приваренных торцевых пластин, также изнашиваются и требуют замены.
Процесс «Metalock»
Последовательность операций процесса «Metalock» началась с огневой резки передней пластины, удерживающей две вспомогательные цапфы, и удаления сварки с обеих пластин. Таким образом, главная цапфа диаметром 560 мм и ее втулочное соединение диаметром 406 мм были подготовлены к механической обработке. Затем специально спроектированный орбитально-фрезерный станок был зафиксирован на втулочном соединении с помощью крепления, после чего была выполнена фрезеровка цапфы до диаметра 510 мм на всю длину 356 мм, оставляя радиус 22 мм на внутреннем углу. Фрезерный станок был заменен инструментом для орбитальной обработки. Затем в ходе чистовой орбитальной обработки цапфы значение было доведено до 500 мм.
Затем приспособление было перевернуто и установлено на только что обработанную цапфу, после чего втулочное соединение было обточено, а его диаметр уменьшен с 406 мм до 400 мм. Затем оно было готово к установке новых торцевых пластин и вспомогательных цапф. Однако перед монтажом термоусадочное кольцо EN14a диаметром 570 мм было установлено на стержневой вал диаметром 500 мм, затем в ходе чистовой орбитальной обработки диаметр был доведен до 560 мм.
Использование орбитальной фрезеровки для снятия остатков с главной цапфы экономит время, а чистовая орбитальная обработка позволяет добиться надлежащего качества поверхности. Орбитальный фрезерный станок вращается с помощью двигателя постоянного тока, что обеспечивает переменную скорость, в то время как фрезерная головка приводится в действие гидравлическим двигателем.
