Розрахунок електроенергії на освітлення проводиться окремо за формулою

 

W_о = 0,001∙q∙ S ∙Т_До,, (4.40)

 

де Wo — річна витрата освітлювальної електроенергії, кВт-год;

q—середня витрата електроенергії за 1 годину на 1м² площі
(для виробничих відділень ливарного цеху q=15-18 Bт., складських приміщень —q=8-10Вт і побутових приміщень q=8Вт)

S- освітлювана площа,м²
Т_До — число годин річного освітлювального навантаження.
Річна кількість годин, при якій використовується освітлення,складає при однозмінній роботі — 650—850, двозмінній 2300—2500 і тризмінній — 4600—4800.

Таблиця 4. 18 - Витрата електроенергії на плавку (по цеху)

Види печей в цехах	Питома витрата на 1 т придатного литва, квт·год
Сталеливарні цехи: дугові електропечі прямої дії (з кислим футеруванням)
ДСП-3	650-700
ДСП-6	700-750
ДСП-12	700-750
ДСП-25	700-750

Витрата палива на термообробку литва для штовхальних печей опору – 450-500 квт.год/т придатного литва

Таблиця 4.19- Встановлена потужність електродвигунів технологічного і

підйомно-транспортного устаткування (без урахування двигунів

санітарно-технічного устаткування і електропечей для плавки і

термообробки )

Цехи	Випуск цеху, т/рік	Встановлена потужність устаткування кВт на 1 тонну придатного литва на рік	Змінність роботи цехів
Сталеливарні цехи	45000—65000	0,07—0,08
Сталеливарні цехи	45000—65000	0,10—0,12

Великі показники для цехів з меншим масштабом виробництва або з більшим ступенем механізації виробництва

4.2.6.2. Розрахунок витрати стисненого повітря

У ливарному цеху на стисненому повітрі працюють формувальні, піскодувні і піскострільні машини, пневматичні підйомники, пневмоинструмент, дробоструйні камери і інше устаткування. Витрата повітря визначається для кожної одиниці устаткування за паспортними даними залежно від режиму роботи цеху.

Витрата повітря на одиницю устаткування розраховується за формулою [6]

 

Q_пов = k·q ·T_Д, (4.41)

де Q_пов — витрата повітря на одиницю устаткування, нм³;

q — середньогодинна витрата повітря, нм3;

Т_Д — річний фонд часу роботи устаткування, годин;

k — коефіцієнт використання стисненого повітря (для механізованих

цехів (0,8—0,85).

Річна потреба в стисненому повітрі рівна сумі витрат всіх одиниць устаткування, що працюють на стисненому повітрі [6]

Q_пов=l,5 k∑ q_пов∙T_д, (4.44)

 

де 1,5 — коефіцієнт, що враховує втрати повітря при витоку в нещільних з'єднаннях, а також виконання непередбачених робіт.

Укрупнений розрахунок витрати повітря ведеться на 1 т придатного литва (табл. 6.4 [2]) за формулою [6]

Q_пов= 1,5∙ q₁∙Q_пр,(4.42)

де q₁ — витрата стисненого повітря на 1 т придатного литва, нм³;

Q_пр — випуск придатних виливків, т/рік.

1,5- коефіцієнт, що враховує втрати повітря при витоку у нещільних з'єднаннях, а також виконання непередбачених робіт.

Таблиця 4.20 - Витрата стисненого повітря в ливарних цехах

 

4.2.6.3. Розрахунок витрати води

Вода в ливарних цехах використовується для охолоджування виливків, гасіння залишків вибивки вагранок, грануляції шлаку, охолоджування плавильних агрегатів, зволоження формувальної і стрижньової суміші, гідроочищення виливків і ін. Витрата води на охолоджування устаткування визначається по вигляду устаткування, його кількості і часу роботи.

Витрата води для приготування формувальних сумішей визначається за формулою [6]

(4.43)

де V_в— витрата води на рік, м³; у— відсоток вологи в суміші; Р_ну — річна витрата неущільненої суміші, м³; Витрата води на охолоджування мартенівських печей складає для печей ємкістю 35-70 т — 100-150 м³/годин, для печей ємкістю 90 т— 150—200 м³/год. При використанні випарного охолоджування води витрата води знижується приблизно в 10 разів. Витрата води на гасіння вибивки вагранки 0,5—1,0 м³ витрата води на побутові потреби приймається на підставі «Санітарних норм проектування промислових підприємств» в наступних кількостях: на господарсько-питні потреби — 45 л на 1 люд./зміну; б) душеві— 500 л на 1 сітку/год (тривалість дії душевих установок приймається 45 мін після кожної зміни); у) умивальники — 200 л на 1 кран/год; г) поливання підлоги цеху —3 л на 1 м²/доба. Загальна витрата води складається з витрати води на технологічні і побутові потреби. Укрупнений розрахунок витрати води на технологічні потреби ливарного цеху ведеться на 1 т придатного литва згідно табл. 9.4[2]

Таблиця 4.21.- Витрати води на технологічні потреби

Цехи	Витрата виробничої води на 1 тонну придатного литва	Характеристика плавильного агрегата
Ливарні цехи сірого чавуну	8—10	Вагранка з охолоджуванням плавильного поясу
Ливарні цехи кувального чавуну	14—15	Дуплекс-процес вагранка+дугова електрична піч з охолоджуванням плавильного поясу вагранки

 

Продовження таблиці 4.21

Чавуноливарні цехи оболонкового литва	9—10	Вагранка з охолоджуванням плавильного поясу
Сталеливарні цехи	13—-14	Дугові електропечі
Ливарні цехи точного сталевого литва	300—350	Електропечі промислової частоти типу ІСТ 04
150-200	Електропечі промислової частоти типу ІЧТ-1 або ІСТ 016
Ливарні цехи алюмінієвого литва	35—-40	Індукційні печі промислової частоти

витрата води на 1 тонну придатного литва, q1 = 0,2-0,5 м³ для електрогідравлічних установок моделі 36141А (для решти моделей дивись дані устаткування [7]). Примітка. 1. У таблиці приведена загальна потреба води для технологічних потреб без урахування повторного її застосування після охолоджування і освітлення. Витрата первинної води уточнюється проектом.

2. У таблиці не враховується витрата води для побутових і сантехнічних потреб.

 

4.2.6.4. Розрахунок витрати палива

Паливо у вигляді газу, мазуту, коксу, вугілля в ливарних цехах використовується для плавки металу, опалювання сушильних, і термічних печей, підігріву і сушки ковшів і інших цілей

Витрата палива визначається по годинній витраті установки. Загальна витрата залежить від вигляду і кількості установок і часу річної роботи їх.

Укрупнені розрахунки ведуться по питомих нормах витрати палива (коксу, газу, мазуту, кисню, ацетилену) на 1 т рідкого металу і 1 т придатного литва згідно [5] с.229 витрата газу калорійністю 7500 ккал складає:

для барабанного сушила при сушці песка- 125 м³/т, при сушці глини 235 м³/т, сушінні стрижнів (у вертикальній печі) – 106-110 м³/год, сушці ковшів в екранній сушарці на 1 пальник 80 м³/год, відпалі литва в термічній дворядній печі – 600 м³/год.

Витрата газу визначається по годинній витраті його, кількості установок, і часу річної роботи їх.

Укрупнений розрахунок витрати газу ведеться на 1 т придатного литва (табл. 6.4) за формулою [6]

Q_г= q _г' ∙ Q_пр (4.47)

де Q_пр — випуск придатних виливків, т/год.

q_г'— витрата газу 1 т придатного литва, нм³;

Згідно даним [13] сумарна витрата природного газу при виробництві сталевих

виливків складає 140-170 кгуп/т (кг умовного палива на 1т придатного литва). При визначенні потреби в природному газі приймають, що 1м³ природного газу дорівнює 1,17 кгуп

Згідно даним таблиці 6.9 [6] витрата кисню і ацетилену в ливарних цехах для різання приливків і заварки дефектів в сталеливарних цехах складає на 1 тонну придатного литва: Кисень 3,0-4,0 нм³ /т, ацетилен 1,5- 2,0 нм³ /т

Пара в ливарних цехах застосовується для опалювання і вентиляції приміщень. Витрату пари визначають з розрахунку відшкодування теплових втрат будівлі, які складають 15—20 ккал/год на 1 м³ будівлі.

 

4.2.7 Заходи з охорони навколишнього середовища

При проектуванні ливарних цехів приділяється виключно велика увага створенню нормальних санітарно-гігієнічних умов праці. При будівництві ливарних цехів 30—40 % всіх капітальних витрат (ця частка витрат надалі зростатиме) йде на установки і пристрої, що забезпечують нормальні умови праці. До них відносяться припливно-витяжні агрегати, установки для кондиціонування повітря, споруди для очищення шламових вод, штучне освітлення ртутними і люмінесцентними лампами і так далі.

Експлуатаційні витрати на обслуговування вентиляційних установок сучасного цеху також великі. Наприклад, в чавуноливарному цеху середньої потужності постійно викидається з цеху відсмоктуючу вентиляцією приблизно 30 млн. м³/год відпрацьованого повітря і таку ж кількість повітря подають в цех кондиціонуючі установки. Потрібна кількість електроенергії всіх вентиляційних систем в ливарному цеху середньої потужності складає понад 26 Мвт. Температура повітря в цеху взимку повинна бути близько 16 °С (при зовнішній — 30°С) і влітку близько 28 °С (при зовнішній +24 °С).

Багато сучасних ливарних цехів складається з двох поверхів. На другому поверсі, як правило, розміщується основне технологічне устаткування — плавильні агрегати, ливарні автоматичні лінії, індивідуальні (для кожної лінії) сумішоприготувальні установки, стрижньові машини. На першому поверсі розташована вибивка виливків, переробка і транспортування відпрацьованих формувальних сумішей і просипів від формувальних машин. Висота першого поверху звичайна 7—8 м, а другого — 10—11 м.

Таким чином, найбільша кількість пилу зосереджена на першому поверсі, де найменше число тих, що працюють.

Всі пилообразуючі місця ретельно вкривають кожухами і парасольками. Парасольки, розташовані на другому поверсі, мають нижній або бічний відсмоктуючи й трубопровід, що опускається на перший поверх. По нижньому поверху уздовж колон цеху прокладають магістральні вентиляційні колектори великого перетину з численними відведеннями до захисних кожухів. Могутні вентилятори всмоктують запилене повітря, яке, пройшовши через мокрі пилоочисні установки, поступає у вихлопні труби заввишки 40—45 м, встановлені, як правило, в центральній частині будівлі цеху.

Притока повітря здійснюється кондиціонерами, які подають в робочу зону цеху влітку очищене, зволожене і охолоджене повітря, а взимку тепле. Кондиціонери встановлюють як з боків будівлі, так і на даху, що дозволяє найкоротшим шляхом подати повітря до робочих місць. Ступінь вентиляції будівель зазвичай оцінюють кратністю обміну повітря. Під кратністю обміну розуміють відношення кількості повітря, що подається вентиляційною установкою в 1годину в дане приміщення, до його об'єму.

Кратність обміну повітря непостійна для різних зон цеху. Так, в нижній частині другого поверху заввишки 2—2,5 м (зона А), де найбільше число тих, що працюють, кратність повітрообміну 20—30, а в зоні Б, де майже немає тих, що працюють, 2—5. Така вентиляція цеху забезпечується з найменшими витратами. [8]

Джерела пило- і газовиділень в ливарних цехах

Знепилювання ливарних цехів — надзвичайно складна науково-технічна проблема, обумовлена особливостями виробничих процесів і фізико-хімічною характеристикою пилу. Для багатьох ливарних процесів неминуче виділення у великих кількостях пилу і газів. Попередженню утворення пилу в ливарних цехах заважають також її специфічні особливості, до яких відносяться: велика абразивність частинок; наявність дрібнодисперсних фракцій (потрібне багатоступінчате очищення); висока температура газів, що викидаються, і погана змочуваність пилу. У зв'язку з цим необхідна висока надійність пиловловлюючих пристроїв.

Крім засобів пиловловлювання необхідно удосконалювати як сам технологічний процес, так і окремі агрегати, щоб не допускати надходження пилу в навколишнє середовище, вести дослідження по застосуванню нових технологічних матеріалів, переробка яких не супроводжувалася б значним пило- і газовиділенням.

До основних процесів ливарного виробництва, що виділяють найбільшу кількість газів і пилу, відносяться: плавка у вагранці, дугових і індукційних печах, заливка металу, вибивка виливків, підготовка вхідних формувальних матеріалів, особливо відпрацьованих сумішей, і очищення виливків. Інтенсивність пило- і газовиділень залежить від продуктивності і конструкції агрегату, режиму роботи, технологічного процесу і так далі

Одні і ті ж агрегати можуть виділяти різну кількість пилу і газів залежно від періоду робочого процесу. Наприклад, при плавці металу в електропечі найбільше пило- і газовиділення буде в період продування металу киснем. Інтенсивність пиловиділення електропіччю залежить також від складу шихти і ступеня її забрудненості. Для вибору методів очищення промислових викидів необхідно знати фізико-хімічні властивості пилу і газів.

Пил, що виділяється плавильними агрегатами, складається з частинок матеріалів, використовуваних в процесі плавки чавуну і сталі, до яких відносяться оксиди металів, коксовий пил, пил флюсів і добавок. Отже, пил, що виділяється, полідисперсна, оскільки складається з частинок різних розмірів і щільності.

Пил, що виділяється при переробці відпрацьованих формувальних сумішей, в основному складається з оксидів кремнію SiO₂ і рідше SіO.

Процентний зміст пилу залежно від розмірів її частинок різний. Майже 60 % пилу в газах, що відходять від електропечей, складається з частинок розміром менше 6 мкм; він надзвичайно важко уловлюється фільтрами. Дрібнодісперсний кремнеземний пил шкідливий для здоров'я, оскільки в дихальних органах людини він не розчиняється і погано віддаляється, що викликає важке захворювання — селікоз. При вдиханні викидів, до складу яких входять метали- таких, як оксиди заліза і марганцю, у людини виникають захворювання слизистої оболонки верхніх дихальних шляхів.

При плавці і розливанні металу у форми виділяється значна кількість оксидів вуглецю, який, як відомо, надзвичайно шкідливий для людини. [8]