Một trong những thiết bị quan trọng nhất trong nhà máy thép là cần cẩu, nhưng quá nhiều người vận hành nhà máy thép không chú ý đầy đủ đến việc thiết kế và mua sắm cần cẩu. Việc lựa chọn đúng vật liệu, bộ phận và thông số kỹ thuật của cầu trục là rất quan trọng để đảm bảo mức năng suất cao và xưởng sản xuất thép hiệu quả.

Tuy nhiên, trong quá trình mua sắm, các thiết bị nặng như tua bin, nồi hơi, máy bơm và van ở một mức độ nào đó được chú trọng nhiều hơn, trong khi cần cẩu thùng lại bị bỏ qua. Các quyết định mua cẩu múc được đưa ra một cách vội vàng, ít áp dụng tư duy khoa học nên các thông số kỹ thuật chỉ đáp ứng đại khái yêu cầu ứng dụng.

Ngoài ra, hạn chế về ngân sách thường làm cho vấn đề trở nên tồi tệ hơn. Vì cần cẩu thùng thường được mua sau khi có bánh xe, xưởng thép và lò nung của nhà máy nên chỉ còn rất ít tiền để mua sắm, hạn chế các thông số kỹ thuật cần cẩu phù hợp.

Để đảm bảo vận hành, mua sắm, thiết kế, sản xuất và lắp đặt cần cẩu thùng một cách hiệu quả và chính xác, sự hợp tác giữa nhà sản xuất và khách hàng là rất quan trọng.

Đối với các nhà máy nhỏ hơn, giá cả luôn là yếu tố quan trọng trong quá trình thu mua và tổng kinh phí cho việc mở rộng cần phải được cân đối cẩn thận.

Tuy nhiên, việc cắt giảm chi phí ở giai đoạn này có thể sẽ có tác động dây chuyền đến năng suất của nhà máy trong những năm tới, dù là do sửa chữa và bảo trì nhiều hơn và thường xuyên hơn mức cần thiết, hay vòng đời bị rút ngắn do không phù hợp với nhiệm vụ trước mắt. .

Về lâu dài, dù là máy cán 3m tấn hay máy cán 5m tấn thì cũng cần có cần cẩu. Nếu một nhà máy muốn đảm bảo mức hiệu quả cao nhất thì giá cả không thể là yếu tố thúc đẩy quá trình mua hàng.

Tiêu chuẩn thiết kế cho cẩu thùng

Có một số khái niệm cần xem xét khi lựa chọn cần cẩu thùng. Ấn Độ áp dụng IS-4137, trong khi các thị trường quốc tế khuyến nghị các tiêu chuẩn FEM và CMAA. Tiêu chuẩn FEM có những ưu điểm rõ ràng vì nó làm giảm kích thước của bánh xe đồng thời tối ưu hóa kích thước của móc. Trong tất cả các tiêu chuẩn hiện có cho thiết kế cần cẩu thùng, FEM là tiêu chuẩn phù hợp nhất vì nhiều lý do.

Đầu tiên, vì tính toán tải trọng bánh xe cho cần trục không sử dụng tải trọng trung bình nên thực tế có thể tối ưu hóa bánh xe. Tiêu chuẩn thiết kế này cho phép so sánh chính xác kích thước bánh xe và đường ray.

Ngoài hướng dẫn chi tiết về cách kiểm tra độ mỏi và lựa chọn chính xác dây thừng và tang cáp, việc phân loại từng cơ cấu sẵn có cũng được giải thích rõ ràng, cho phép nhóm thiết kế hiểu rõ các lựa chọn khác nhau trước mắt.

Nhìn vào cần cẩu thùng cho các nhà máy thép 3 triệu tấn hoặc 5 triệu tấn, có năm lĩnh vực quan trọng phải được xem xét trong thiết kế cần cẩu.

Đầu tiên và được cho là quan trọng nhất là hệ thống truyền động. Hầu hết các nhà máy thép hiện đại đều sử dụng bộ truyền động biến tần có điện áp thay đổi (VVVF) thay vì khái niệm động cơ vòng trượt truyền thống.

Động cơ sẽ là động cơ lồng sóc AC tiêu chuẩn không cần bảo trì, đồng thời việc không có công tắc tơ rôto và cáp rôto đồng nghĩa với việc ít phức tạp hơn.

Để giảm bớt sự phức tạp, bảo vệ quá tải, bảo vệ thấp áp và vận hành bật/tắt được tích hợp sẵn, do đó không cần đến công tắc tơ bên ngoài và rơle bảo vệ.

Tốc độ có thể thay đổi liên tục từ tốc độ tối thiểu đến tối đa cũng có nghĩa là có thể cài đặt bất kỳ tốc độ nào, thậm chí cả tốc độ vi mô từ 5% đến 100% mà không yêu cầu bất kỳ phần cứng bổ sung nào và cho phép chuyển động mượt mà.

Một khía cạnh khác của thiết kế cần cẩu có thể giảm hiện tượng giật là giảm dòng khởi động. Dòng khởi động thấp hơn so với khởi động trực tiếp (DOL) truyền thống, cải thiện hoạt động và tiết kiệm điện năng tiêu thụ.

Các tính năng như phanh điện giúp giảm độ mài mòn trên guốc phanh và lớp lót so với phanh cơ học đơn giản, nghĩa là ít mỏi cơ học hơn trên các bộ phận của cần trục, kéo dài vòng đời của các bộ phận cơ khí của nó.

Các tính năng khác như chức năng điều khiển song song với điều khiển RPM tốt, cũng như các tùy chọn phản hồi để hỗ trợ điều khiển song song, hiển thị thông số và hiển thị chẩn đoán trên màn hình LCD, cũng có thể được sử dụng khi cầu trục đang trực tuyến, do đó giảm thời gian ngừng hoạt động. Chuyển sang điểm lưu ý thứ hai trong thiết kế cầu trục, phanh an toàn phải luôn được nhập khẩu từ các nhà cung cấp có uy tín. Trong khi hệ thống phanh trong nước hoạt động tốt, khi có vấn đề về an toàn, hệ thống phanh do Sime hoặc Sibre sản xuất thường được ưa chuộng hơn ở Ấn Độ. Tuy nhiên, hệ thống phanh bản địa do Galvi sản xuất rất lý tưởng cho cần cẩu.

Phải sử dụng dây cáp có đủ độ bền và kết cấu để chịu được hoạt động khắc nghiệt của cần cẩu thùng. Anupam sử dụng dây cáp thép cường độ 2160n/mm2 để đạt hiệu quả vận hành tốt. Ở Ấn Độ, dây cáp Usha Martin được khuyên dùng.

Trong quá trình vận hành, ứng suất có thể phát triển trong các chốt lắp ráp dây cáp và bộ móc, điều này có thể dẫn đến hỏng hóc sớm. Anupam sử dụng thành phần vật liệu dòng EN tốt hơn và được sử dụng làm chốt cho cụm khối móc để chống lại ứng suất.

Bánh xe là bộ phận quan trọng ảnh hưởng đến tuổi thọ và khả năng vận hành êm ái của cần trục gầu. Nhiều khách hàng thường yêu cầu độ cứng cao hơn khoảng 400 BHN hoặc 58/RC để xử lý tình trạng hao mòn xảy ra trong quá trình vận hành. Một khía cạnh quan trọng khác là việc sử dụng vật liệu EN-28, giúp tăng tuổi thọ và độ bền của bánh xe, giúp chúng chịu được tải trọng va đập để tiếp tục vận hành êm ái. Tuy nhiên, vật liệu EN-28 rất khan hiếm.

Thông thường hơn, vật liệu C55Mn75 hoặc SAE5160 có độ cứng từ 250 đến 280 BHN được sử dụng để đảm bảo sức khỏe tốt trên cần cẩu thùng và điều này không có gì sai. Nhưng đối với cần cẩu thùng cỡ lớn hơn từ 400 tấn trở lên, mức độ quan trọng của quá trình vận hành là rất nghiêm ngặt, vì vậy chúng tôi đặc biệt khuyến khích sử dụng vật liệu EN-28.