Прокалочно-заливочное отделение

В прокалочно-заливочном отделении оболочки форм заформовывают в опорный наполнитель и прокаливают, плавят и заливают в формы металл, охлаждают и выбивают блоки отливок.

На дно опоки, представляющей собой коробку, насыпают небольшой слой наполнителя, чтобы верхний уровень торца литниковой воронки оболочки был примерно на уровне верха опоки; ставят оболочки, воронки закрывают крышками и насыпают наполнитель. В качестве сыпучего опорного наполнителя применим шамотную крошку (0,2…1 мм). Опоку ставят на вибростол с амплитудой колебаний 0,5-0,6 мм и частотой колебаний 50Гц. После уплотнения наполнителя снимают крышки и формы направляют для прокаливания в печь. Оболочки прокаливают 7-10 ч и заливают их горячими, при литье стали они имеют температуру 850-900 °С.

Формуют оболочки в опоки на формовочном столе мод. 673, который имеет габаритные размеры опоки 600 270 400 мм, наибольшая производительность при двух блоках диаметром 250мм в одной опоке 50блок/ч, производительность элеватора 5,7 т/ч, объем верхнего бункера 0,4м³, нижнего - 0,3м³, 2 вибратора, габариты 1075 1068 2954 мм.

Рассчитаем необходимое количество установок 673 по формуле (1):  

Количество установок 673, принимаемое к установке в цехе Р₂=2 единицы.

Определим К_ЗО - коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):

После формовки опоки по роликовому конвейеру попадают к прокалочным газовым толкательным печам конструкции ЗИЛ, которые имеют производительность 50 форм/ч.

Рассчитаем необходимое количество печей, при условии два блока в форме по формуле (1):

Количество печей, принимаемое к установке в цехе Р₂=2 единицы.

Определим К_ЗО - коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):

Для выплавки стали 30ХНМЛ и 45Л в проектируемом цехе примем индукционную тигельную печь повышенной частоты с основной футеровкой ИСТ-0,16. Вместимость печи 0,16т, скорость плавки 45 мин, угар шихтовых материалов 1,5%, диаметр графитового электрода 100мм.

 

Количество печей ИСТ - 0,16, принимаемое к установке в цехе Р₂=2 единицы.

Определим К_ЗО - коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):

Для механизации процесса заливки форм, используем пневматическое заливочное устройство.

Необходимое количество разливочных ковшей определим по формуле:

 

,                                (8)

 

где Q_МЕ - годовой объём жидкого металла, т;

Т_Ц - время цикла работы ковша, ч.;

К_Н - коэффициент неравномерности производства;

Q_К- вместимость ковша,т.

п = =3,12

Принимаем 4 ковша емкостью 50 кг.

Число ковшей постоянно находящихся в ремонте определим по формуле:

 

,  (9)

 

где п_рк - число ковшей, находящихся в ремонте;

п_к - общее число ковшей, находящихся постоянно в работе;

t_р - время ремонта одного ковша, ч;

п_р - число ремонтов в году;

к_н - коэффициент неравномерности производства;

Ф_р - действительный фонд времени работы футеровщиков, ч.

Итого, постоянно находится в ремонте два ковша.

Количество резервных ковшей, на случай их выхода из строя, две штуки.

Сушку ковшей и тиглей осуществляют на газовых стендах.

 

Таблица 1.10. Ведомость расхода шихтовых материалов стали 30ХНМЛ.

Компоненты шихты	Содержание компонентов шихты,%	Содержание компонентов шихты, т
Стальной лом 2Б, ГОСТ 2787-86	62,22	1335,2
Возврат, ГОСТ 977-88	35,00	751,1
Продолжение таб. 1.10.
Феррохром ФХ100А, ГОСТ 4757-91	1,57	33,7
Ферромолибден ФМо50,ГОСТ 4759-91	0,27	5,8
Никель НП1, ГОСТ 492-73	0,94	20,2
Итого	100	2146,0
Окислители	5	107,3
Шлакообразующие	3	64,4
Раскислители и модификаторы	2	42,9

 

Таблица 1.11. Ведомость расхода шихтовых материалов стали 45Л

Компоненты шихты	Содержание компонентов шихты,%	Содержание компонентов шихты, т
Чугун передельный П1, ГОСТ 805 - 95	4,41	35,8
Стальной лом 2Б, ГОСТ 2787-86	57,69	469,6
Возврат, ГОСТ 977-88	37,02	301,2
Ферромарганец ФМн78А, ГОСТ 755 - 91	0,514	4,2
Ферросилиций Фс75, ГОСТ 1415 - 93	0,361	2,9
Итого	100	813,7
Окислители	5	40,7
Шлакообразующие	3	24,4
Раскислители и модификаторы	2	16,3

Опоки с залитыми формами охлаждают в конвейерных камерах, после чего их выбивают в поворотном устройстве 674, которое имеет производительность 90блок/ч (при двух блоках диаметром 250мм в одной опоке), габариты опок 600 270 400мм, цилиндр поворота с усилием 8000…10000Н, сито имеет диаметр ячеек 7мм, мощность установки 0,6 кВТ, габариты 1340 995 1740мм.

Рассчитаем необходимое количество установок 674 по формуле (1):

Р^´₁=

Количество установок 674, принимаемое к установке в цехе Р₂=3 единицы.

Определим К_ЗО - коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):

Термообрубное отделения

В термообрубном отделении очищают отливки от остатков оболочек, отделяют отливки от литноково-питающей системы, зачищают питатели, проводят термообработку и исправляют дефекты отливок.

Блоки отливок конвейером передают к вибрационным установкам мод 6А92, для отделения остатков оболочек от отливок. Установка 6А92 имеет производительность 35 блоков/ч, количество всасываемого воздуха 1200м³/ч, габаритные размеры 835 950 2500мм.

Рассчитаем необходимое количество установок 6А92 по формуле (1):

Количество установок 6А92, принимаемое к установке в цехе Р₂=3 единицы.

Определим К_ЗО - коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):

Для отделения отливок от стояков установлен гидравлический пресс 6А93. Производительность пресса 60 блоков/ч, наибольшее усилие развиваемое верхним цилиндром 630кН, подпора - 50кН, скорость среза отливок 40мм/с, скорость выталкивания стояка 80мм/с, установленная мощность 30кВт, габариты 2150 1000 2900мм.

Рассчитаем необходимое количество прессов по формуле (1):

Количество установок 6А93, принимаемое к установке в цехе Р₂=2 единицы.

Определим К_ЗО - коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):

Далее отливки очищают выщелачиванием в агрегате мод.695. Установка мод. 695 имеет производительность 200 кг/ч, частота вращения его барабана 0,4…0,29 об/мин, температура щелочи 125…130ºС, воды для промывки - 60ºС, время обработки в щелочи 100…140мин, промывки в воде - 20…35мин, установленная мощность 0,6кВт, габариты 5200 1800 2720мм.

Рассчитаем необходимое количество установок мод. 695 по формуле (1):

Количество агрегатов мод. 695, принимаемое к установке в цехе Р₂=3 единицы.

Определим К_ЗО - коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):

Для выполнения отделочных операции установлены кривошипные прессы, слесарные верстаки с бормашинами, для зачистки питателей применяют наждачный станок конструкции НИИТАвтопром с производительностью 700 отливок/ч.

Рассчитаем необходимое количество станков конструкции НИИТАвтопром по формуле (2):

Количество станков, принимаемое к установке в цехе Р₂=1 единица.

Определим К_ЗО - коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):

Очищенные и промытые отливки идут на термообработку. Термообработку производят в электропечах конструкции ЗАО «Накал» производительностью 500 кг/ч.

Рассчитаем необходимое количество печей по формуле (1):

Количество печей, принимаемое к установке в цехе Р₂=2 единица.

Определим К_ЗО - коэффициент загрузки оборудования по формуле (2):

Расчет складов цеха

На складах осуществляется приемка, складирование, подготовка шихтовых и формовочных материалов, огнеупорных изделий, флюсов и т.д.

Площади хранилищ нормативного запаса материалов на цеховых складах сводят в ведомость расчета площади складов. Ведомость расчета складов цеха представлена в таблице 1.12.

 

Таблица 1.12. Ведомость расчета площади складов

Наименование материала	Годовое количество, т	Насыпная масса, т/м^3	Нормативный запас хранения, сут.		Кол - во материала на складе		Высота хранения, м		Площадь хранилища, м^2
					т	м^3			Расч.		ругл.
1. Склад шихтовых материалов.
Стальной лом 2Б	1804,6	2	30		97,4	48,7	2	20,3018			21
Возврат	1052,3	2	10		168,3	84,2	1,5	46,7689			47
Феррохром ФХ100А	33,7	2,7	30		1,8	0,67	2	0,20802			1
Ферромолибден ФМо50	5,8	2,7	30		0,3	0,11	2	0,0358			1
Никель НП1	20,2	2,7	30		1,1	0,4	2	0,12469			1
Чугун передельный П1	35,8	2,5	30		1,9	0,77	1,5	0,34368			1
Ферромарганец ФМн78А	4,2	2,7	30		0,2	0,084	2	0,02593			1
Ферросилиций Фс75	2,9	2,7	30		0,16	0,058	2	0,0179			1
Раскислители, модификаторы	59,2	1,7	5		3,2	1,9	2	0,9218			1
Огнеупоры	236,8	1,8	30		12,8	7,1	2	3,28889			4
Итого:								72,03			79
2. Склад модельных материалов.
парафин ГОСТ 784-53	216,8	0,4		30	11,9	29,8	2	21,292			22
церезин ГОСТ 2488-47	173,4				9,5	3,8		6,81			7
полиэтиленовый воск ВТУ МХП 4139-53	43,3				2,38	0,95		3,72			4
Итого:								31,8			33
3. Склад сыпучих материалов.
шамотный порошок	6	1,8		30	0,33	0,18	2		0,1309		1
Таблица 1.12. (продолжение)
пылевидный кварц КП-А ГОСТ 9077-82	1240	1,8		30	64,48	35,8	3		17,058		18
песок кварцевый 2К1О303 ГОСТ 2138-91	2000	1,5		10	332	221,3	3		105,39		106
Итого:									122,58		125
4. Склад химикатов.
Этилсиликат ГОСТ26371-84	41,18	1,05		30	15,25	14,5	3			6,91	7
Вода дистиллирован. ГОСТ6709-72	1,24	1,0		30	0,45	0,45	3			0,21	1
Спирт этиловый ГОСТ 17299-85	80,75	0,803		30	29,9	37,2	3			17,7	18
Кислота соляная ГОСТ 3118-77	0,43	1,19		30	0,15	0,13	3			0,39	1
Жидкое стекло ГОСТ 962-41	82,4	1,5		30	30,5	20,34	3			9,68	10
Итого:										34,95	37

 

Площадь, занимаемую материалом (F_М) на месте хранения, определяют по формуле:

 

, м²,                                             (13)

 

где Q - масса соответствующего материала, хранимого на складе, т;

Н - высота хранения материала, м;

g - насыпная массы материала, т/м³;

к - коэффициент использования емкости склада (не более 0,8).

При определении площади складов учитываются также площади, занятые приемными приямками, разгрузочными площадками, эстакадами, приемными устройствами для подачи материалов в цех, оборудованием для подготовки материалов, а также проходами и проездами.

На складе блоков хранится 1/4 всех блоков, которые занимают площадь 30м², на складе пресс-форм хранятся 150 пресс-форм, которые занимают площадь 30м^2.