Проектирование литейной формы

Процент возврата собственного производства равен сумме процента металла на литниковую систему и процента металла на брак:

%возврата = 33,33+3 = 36,33%

15.5 Расчет плавильных агрегатов

В качестве плавильных агрегатов в данном проекте используются индукционные печи.

Требуемое количество индукционных печей определяем по формуле:

n = (Qж×К)/(Тg×g),                                                                                                                (42)

где Qж – масса жидкого металла, т;

К – коэффициент потребления металла, К = 1;

Тg – действительный годовой фонд времени работы печи, ч;

g – производительность печи, т/ч

n = (23982×1)/(3975×4,0) = 1,51

Принимаем два блока индукционных печей, по две индукционные печи в каждом блоке. Определяем коэффициент использования индукционных печей из соотношения:

Кисп = nрасч/nприн                                                                                                                              (43)

где nрасч – расчетное количество печей;

nприн – принятое количество печей.

Кисп = 1,51/2 = 0,755

Процент загрузки оборудования равен:

Пз = Кисп×100%                                                                                                                              (44)

Пз = 0,755×100% = 75,5%

Таблица 23  Характеристика печи

15.6 Расчет шихты

Для обеспечения заданного химического состава и качества выплавляемого чугуна следует рассчитать шихту по принятому химическому составу жидкого чугуна с учетом угара элементов при плавке.

Аналитический метод расчета шихты заключается в составлении системы уравнений, в которых неизвестными являются содержание элементов в шихте и чугуне.

Для данного проекта необходимо рассчитать шихту для получения ВЧ-45, содержащую:

Si – 2,5%, Mn – 0,5%.

В условиях индукционной плавки принимаем угар кремния 5% и марганца – 10% (по данным [11] стр. 255). Тогда с учетом угара в шихту необходимо ввести кремния и марганца:

Si = (2,5×100)/(100-5) = 2,63%;

Mn = (0,5×100)/(100-10) = 0,55%

Шихту можно приготовить из компонентов, химический состав которых по кремнию и марганцу приведен в таблице (24). Возврат собственного производства составляет 36,33%.

Таблица 24 Состав шихты

Для нахождения неизвестных значений х, y, z составляем три уравнения, причем массу шихты при расчете принимаем равной 100 кг. Тогда содержание компонентов в процентах будет равно их массе в килограммах.

Первое уравнение составлено по балансу компонентов шихты:

x+y+z+36,33 = 100

x+y+z = 63,67

Второе уравнение составлено по балансу кремния:

0,2x+1,4y+80z+36,33×2,5 = 2,63×100

0,2x+1,4y+80z = 172,175

Третье уравнение составлено по балансу марганца:

0,4x+y+0,3z+0,5×36,33 = 0,55×100

0,4x+y+0,3z = 36,835

Получаем систему уравнений:

Решив ее, получаем:

x = 42,73;                            y = 19,23;                            z = 1,71

На основании проведенного аналитическим методом расчета приводим состав шихты на 100 кг металлической завалки:

Чугунный лом                                                                                    42,73 кг

Стальной лом                                                                                    19,23 кг

ФС 75                                                                                                  1,71 кг

Возврат собственного производства                            36,33 кг

                                                                                                                100 кг

16 Выбор и обоснование организации работ на участке

Организация работы на участке требует решения многих вопросов. Одним из первостепенных является: обоснование заданного типа производства и установление режима работы. Обоснование типа производства должно быть представлено его характеристикой и расчетом действительного фонда времени работы оборудования и рабочих.

Режим работы выбирается в результате анализа производственной программы. Обоснованием для выбора является: масштаб производства; характеристика производства; типы сплавов и способы их выплавки; степень автоматизации и механизации производственных и технологических процессов и др.

16.1 Режим работы участка

В литейных цехах применяются: последовательно-ступенчатый и параллельный режимы работы, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Так как тип производства массовый, то оптимальным будет являтся параллельный режим работы.

Параллельный режим работы применяется в условиях высокомеханизированного и автоматизированного литейного производства, крупносерийного и массового выпуска отливок, когда все технологические операции выполняются на различных производственных участках одновременно.

Наиболее распространенной разновидностью параллельного режима является работа в две смены. Однако не исключена возможность работы литейного цеха как в две смены, так и в одну или в три смены.

Параллельный односменный режим работы применяется сравнительно редко из-за очень низкого коэффициента использования оборудования. Применение трехсменного параллельного режима ограничено из-за недостатка времени для проведения ремонтов и межремонтного обслуживания оборудования.

На основании вышеперечисленного, для работы на участке принимаем параллельный двухсменный режим работы.

16.2 Фонды времени

Фондом времени работы оборудования и рабочих называется: годовое число часов работы машин, печей, рабочих мест, а также рабочих и обслуживающего персонала.

На плавильном участке фонд времени устанавливается в соответствии с принятым режимом работы для каждого вида оборудования и каждой категории рабочих. Различают календарный, номинальный и действительный фонды времени. Календарный фонд времени равен количеству календарных дней в году (365 дней). Номинальный фонд времени равен количеству дней в году, за вычетом выходных и праздничных дней (249 дней). Действительный фонд времени равен числу действительно отработанных дней и часов.

16.2.1 Действительный фонд времени занятости рабочих

Действительный фонд времени занятости рабочих определен существующим законодательством, с учетом обязательных выходных и праздничных дней, а также плановых потерь.

Плановые потери времени для рабочих связаны с тарифными отпусками, болезнями, выполнением государственных обязанностей, сокращением рабочего дня для подростков, отпускниками по учебе, по беременности и родам.

Действительный фонд времени рабочих принимается по официальным данным, публикуемым ежегодно в печати, с учетом плановых потерь рабочего времени.

Можно рассчитать действительный фонд времени одного среднесписочного рабочего по следующей формуле:

Фд.раб = [Фн-(Дотп×tсм)]×η, час                                                                                                  (45)

где Фд.раб. – действительный фонд времени работы рабочего, час;

Фн – номинальный фонд времени, час;

Дотп – продолжительность отпуска, дней (Дотп равно 28 дней);

tсм – продолжительность смены, час;

η – коэффициент, учитывающий невыходы на работу по различным причинам;

Фд.раб. = [2041,8-(28×8,2)]×0,97 = 1757,8 часа

16.2.2 Действительный фонд времени работы оборудования

Действительный фонд времени работы оборудования зависит от сменности работы и определяется путем сокращения действительного фонда времени рабочего, обслуживающего данное оборудование, на величину потерь.

Плановые потери для оборудования – это время для проведения капитальных, средних ремонтов и наладку оборудования. При двухсменной работе величина потерь составляет 4,5%.

Действительный фонд времени работы оборудования в две смены составляет:

Фд.об. = 0,955×Фд.раб.×n, час                                                                                                  (46)

где Фд.об. – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час;

n – число смен работы оборудования в сутки.

Фд.об. = 0,955×1757,8×2 = 3357,4 часа

Расчет действительного фонда времени работы оборудования сводим в таблицу.

Таблица 25  Расчет действительного фонда времени работы оборудования