Анализатор спектра СК4-99

 

На основе данных представленных в  таблицах 1 и 2 производится расчёт потребности проектируемого цеха в жидком металле. При этом учитываются все виды технологических потерь, таких как: производственный брак, расход металла на технологию – литниково-питающая система.

Расчёт проводится в табличной  форме, результаты расчёта приведены  в таблице 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 – Ведомость потребности литейного сплава

Годное литьё		Тип плавильной печи	Литники, сливы, брак		Жидкий металл		Угар и безвозвратные потери		Металлозавалка
%	т/год		%	т/год	%	т/год	%	т/год	%	т/год
ВЧ50
54,4	15911	ИЧТ-16	39,6	11582	94	27493	6	1755	100	29248
СЧ20
69,19	14089	ИЧТ-16	25,61	5215	94,8	19304	5,2	1059	100	20363
Итого:	30000			16797		46797		2814		49611

 

Данный цех необходимо расположить в районе средней полосы со следующими климатическими характеристиками:

1) глубина промерзания  грунта 1,5-2 м;

2) уровень грунтовых  вод 6 м от отметки + 0,00;

3) максимальная зимняя  температура минус 30°С;

4) район несейсмичен.

На ИЛ 225 изготовляется 10 наименований, на HWS EFA-SD – 8 наименований.

 

1.2 Режим работы и фонды времени работы оборудования и рабочих

 Опыт работы передовых заводов показывает, что наиболее оптимальным ре-жимом работы является параллельный режим. При таком режиме работы все основные технологические процессы – изготовление форм, стержней, плавка и заливка металла, выбивка, очистка и обрубка литья производится одновременно, параллельно.

При параллельном режиме работы оборудование используется полнее, производственная мощность цеха выше.

В данном цехе предусмотрен трёхсменный режим работы.

Календарный фонд времени  работы оборудования:

= а·в·д,                                                                                                                     (1)

где д=365 – количество дней  или суток в году;

а=3 – количество смен в  сутках;

в=8 (6,5) – количество часов  в смене;

Номинальный фонд времени  работы оборудования:

=-                                                                         (2)  

где П=12 – количество праздничных дней в году;

В=105 – количество выходных дней в году;

ПП=3 – количество предпраздничных дней в году;

С=1 – сокращение рабочей смены на 1 час в предпраздничные дни.

 

 

Действительный  фонд работы оборудования:

=·                                                                                    (3)

где – плановые простои оборудования:

 – оборудование -5-11%;

 – рабочего – 14-16%.

Фонды времени для работы в 3 смены:

Календарный фонд времени:

= 365·8 = 2920 ч.

        = 365·6,5 = 2372,5 ч.

         = 2·2920+2372,2 = 8212,5 ч.

Номинальный фонд времени:

8212,5-

 = 2928-= 1989 ч.   

= 2379- 1638 ч.

Действительный фонд времени:

= 5554,5-= 5553,6 ч.

= 1989-1988,2 ч.

= 1638-

Режим труда и отдыха:

Начало работы первой смены в 7:00

Обед первой смены с 11:30 до 11:30

Окончание первой смены в 15:00

Начало работы второй смены в 15:00

Обед второй смены с 19:30 до 20:00

Окончание второй смены в 24:00

Начало работы третьей смены  в 24:00

Обед третьей смены с 3:30 до 4:00

Окончание третьей смены в 7:00

Так как окончание второй смены в 24:00, то на предприятии необходимо предусмотреть специальные транспортные маршруты.

Время на отдых и личные надобности реализуются посредством  регламентированных перерывов, которые составляют 8 – 16 % от рабочего времени, то есть 5 -10 минут в час.

 

 

 

 

2 Описание  цеха

 

2.1 Плавильное  отделение

Плавильное отделение  проектируемого цеха расположено во втором поперечном пролёте длиной 48 м и шириной 24 м.

Для выплавки чугуна используют различные типы  плавильных агрегатов: вагранку, индукционные тигельные печи, дуговые печи.

Наиболее широкое применение нашли индукционные печи, поскольку  они наиболее технологичны и экономически выгодны.

Преимущества индукционной печи в сравнении с вагранкой:

- возможность получения  более точного химического состава;

- низкий угар элементов;

- возможность получения  более чистого металла, чем  при выплавке в вагранке;

- возможность использования  в шихте большого количества  стальных отходов и стружки,  тем самым, уменьшая потребность  в дорогостоящих предельных чугунах,  что способствует уменьшению  себестоимости отливок;

- хорошие санитарно-гигиенические  условия труда.

В проектируемом цехе предлагается использовать индукционные тигельные  печи ИЧТ-16, имеющие следующие характеристики – таблица 5.

Таблица 5 – Технические характеристики плавильного агрегата

Характеристика	Величина
- Номинальная ёмкость, т	16
- Номинальная мощность трансформатора, кВт	2500
- Частоты тока, Гц	50
- Расчётная температура перегрева,  °С	1350
- Производительности по плавлению,  т/ч	3,6
- Удельный расход электроэнергии  плавления и перегрева, кВт  ч/т	475
- Время плавления, ч	1,2
- Общая масса печи с расплавленным  металлом, т	32

 

К недостаткам индукционной печи относятся высокая стоимость  электрооборудования, сравнительно холодные шлаки, затрудняющие протекание реакции между металлом и шлаком, а также малая скорость плавления твёрдой завалки. Поэтому для повышения производительности и снижения расхода электроэнергии на плавку, как правило, ведут на «болоте», т.е. при выпуске сливают не более 2/3 металла.

Поскольку самая большая  металлоёмкость формы составляет 200 кг, выбранное оборудование позволяет  производить одновременную заливку  нескольких десятков больших форм.

 

 

Футеровка печи

Футеровки индукционных печей  в значительной мере определяют надёжность их работы и качество выплавляемого  металла. Материал футеровки наряду с огнеупорностью должен быть устойчив по их отношению к химическому воздействию шлаков, а также к механическому размыванию потоками жидкого металла.

В проекте, исходя, из типа сплава предусматривается набивная, кислая футеровка, содержания молотый кварцит (96-99% . В качестве связующего для спекания массы добавляют 1% борной кислоты для донной части тигля и 2% для верхней части.

Влажность кварцита не должна превышать 0,3%. Кварцит с большей  влажностью подвергается просушке с помощью газовых горелок; борную кислоту с повышенной влажностью необходимо просушить при температуре 80-100°С.

Технологические характеристики футеровки:

- огнеупорность - 1750°С;

- плотность в уплотнённом состоянии – 2140-2180 кг/

- пористость – 18-20%.

Для приготовления футеровочной массы на плавильном участке предусмотрена стационарная установка, для просушивания ковшей и другой оснастки контактирующей с жидким металлом, установлены два газовых стенда.

Для набивки футеровки  изготовляются шаблон из листовой малоуглеродистой стали. Уплотнение массы производится пневмотромбовками слоями по 50-60 мм. Спекание футеровки производится по определённому режиму: разогрев до t=1300°С за счёт нагрева шаблона вихревыми токами при начальном включении печи, а потом окончательно – залитым жидким металлом.

Плавку металла, его доводку  ведут с открытыми крышками. После  полного расплавления всех составляющих шихты, скачивают шлак, отбирают пробу на экспресс-анализ и перегревают расплав до температуры 1470-1510°С (температура термовременной обработки). На плавильном участке предусмотрено место под Экспресс-лабораторию, что позволяет в более короткие сроки получать результаты хим.анализа.

После получения результатов  экспресс-анализа производят, при  необходимости, корректировку хим.состава  чугуна по углероду, марганцу, хрому. Температуру расплава необходимо поддерживать на уровне 1470-1510°С. После термовременной обработки тщательно счищают шлак и подготавливают печь к выдаче металла с помощью раздаточного ковша. Ёмкость раздаточного ковша составляет 1/8 от ёмкости тигеля.

Потребное количество плавильных агрегатов рассчитываем исходя из требуемого количества жидкого металла на программу. Расход металла на каждое наименование литья и общий итог по цеху, представлены в таблице 1.

 

 

2.2 Баланс  металла

Исходя  из  данных,  полученных  из  таблиц  «Производственная  программа»  и 

« Расчёт  программы  плавильного  отделения»,  составляем  сводные  ведомости баланса металла по сплавам СЧ20 и ВЧ50.

Таблица 6 – Баланс металла

Статьи баланса	ВЧ50			СЧ20
	%	т/год	т/ч	%	т/год	т/ч
Выход годного литья	54,4	15911	3,185	69,19	14089	2,82
Литники и прибыли	35,6	10412	2,084	19,41	3952	0,791
Брак	2	585	0,117	3,1	631	0,126
Сливы и скрап	2	585	0,117	3,1	631	0,126
Жидкий металл	94	27493	5,503	94.8	19304	3,864
Угар и безвозвратные потери	6	1755	0,351	5,2	1059	0,212
Металлозавалка	100	29248	5,854	100	20363	4,076

 

Итого по цеху: годное литьё – 30000 т/год ; металлозавалка – 49611 т/год.

Таблица 7 – Ведомость потребности в жидком металле по маркам шихты

Класс шихты	Годовая металлозавалка, т/год	Часовая потребность в сплаве по сменам, т
		В первую (8 часов)	Во вторую (8 часов)	В третью (6,5 часов)
ВЧ50	29248	46,832	46,832	37,993
СЧ20	20363	32,608	32,608	26,494
Итого:	49611	79,44	79,44	64,487