Содержание
Введение
1. Общий раздел
1.1 Назначение и конструкция отливки
1.2 Анализ отливки на технологичность
2. Технологический раздел
2.1 Обоснование принятого способа формовки
2.2 Выбор припусков на механическуюобработку
2.3 Расчет литниковой системы
2.4 Расчет размеров прибылей
2.5 Расчет прибыли
2.4 Расчет нагружения опок
2.5 Расчет времени охлаждения отливки
2.6 Разработка технологического процесса с указанием используемого оборудования, приспособлений, инструмента,материалов
2.6.1. Подготовка формовочных материалов
2.6.1.1 Технологический процесс подготовки формовочногопеска
2.6.1.2 Технологический процесс приготовления формовочнойсмеси по Alphaset-процессу
2.6.2 Изготовление литейных форм
2.6.3 Подготовка шихтовых материалов
2.6.4 Плавка исходного металла
2.6.5 Внепечная обработка расплава исходного металла
2.6.6 Выбивка формы
2.6.7 Дробеструйная очистка
2.6.8 Обрубка и зачистка отливок
2.6.9 Контроль качества приемки отливок
3. Организационно-технический раздел
3.1 Расчет производственной мощности плавильного отделения
3.1.1 Расчет количества печей, ШТ
3.1.2 Расчет мостовых кранов по отделениям
3.1.3 Потребное количество разливочных ковшей
3.1 4 Расчет плавильного участка
3.1.4.1 Расчет участка подготовкишихтовых материалов
3.1.6 Участок футеровки ковшей и печей
3.1.7 Расчет численности производственных рабочих
3.1.7.1 Плавильное отделение
3.1.7.2 Найдем численность рабочих обслуживающих участокзаливки, по ф [3.1]
4. Охрана труда и окружающей среды. Мероприятия побезопасности жизнедеятельности на проектируемом объекте
4.1 Меры по обеспечению пожарной безопасности
4.2 Анализ возможных вредных и опасных факторовпроектируемого технологического процесса
5. Экономический раздел
5.1 Расчет фондов заработной платы основных рабочих
5.2 Расчет стоимости материалов
5.3 Определяем цеховую себестоимость 1 тонны литья с учетомданных всех отделений
5.4 Выводы
Выводы
Введение
Именно на стадии литейного производства формируютсяструктура и свойства материалов, а следовательно, качество и работоспособностьизделий. Обеспечить конкурентоспособность продукции возможно только за счетиспользования прогрессивных технологических процессов, оборудования,эффективных методов контроля и управления качеством, начиная непосредственно слитейного производства.
При выборе необходимого оборудования ориентировался наприменение автоматических линий, комплексов, агрегатов, максимально исключающихручной труд — на продукцию фирм — мировых лидеров по производству литейногооборудования («ABB», «BMD»,«GIZAG» и т.д.), которое зарекомендовало себяв действующих литейных цехах по всему миру, как эффективное, надежное иэкономичное. Такое оборудование позволит цеху выпускать качественное,конкурентоспособное стальное литье с соблюдением всех норм по техникебезопасности и требований по охране окружающей среды.
Проектируемый цех относится к сталелитейным цехам серийноготипа производства и входит в состав предприятия общего машиностроения. Мощностьцеха 12,5 тыс. тонн годных отливок в год.
Основными исходными данными для проектирования цеха являются:
1. спецификация отливок по изделиям (см. приложение №1);
2. чертежи отливок с указанием всех технических условий наотливки;
3. типовые технологические инструкции по всему циклуизготовления отливки;
4. паспортные данные на различное оборудование;
Спецификация отливок по изделиям содержит полный переченьвсех отливок по изделиям с их полной характеристикой: маркой сплава,количеством на одно изделие, массой отливки, способом изготовления и т.д.
В связи с различием отливок по габаритам, массе и группесложности, целесообразно предусмотреть два основных потока изготовления отливок:
1. крупное литье по ХТС-процессу массой от 100 кг. до 7 тонн- 6000 т/год.
2. мелкое литье по ПГС-процессу массой от 1 кг. до 100 кг. — 6000 т/год. Точная производственная программа выпуска литья с подробнойхарактеристикой отливок с учетом особенностей технологического процесса ихизготовления по двум потокам приведена в третьем разделе.
Т.о. структура проектируемого литейного цеха состоит изследующих производственных подразделений:
1. Крупное литье по ХТС-процессу:
1.1 формовочное отделение;
1.2 стержневое отделение;
1.3 отделение выбивки и регенерации ХТС-смесей.
2. Мелкое и среднее литье по ПГС-процессу:
2.1 формовочное отделение;
2.2 стержневое отделение.
3. Плавильное отделение:
3.1 плавильный участок;
3.2 участок заливки (и внепечной обработки жидкого металла);
3.3 участок подготовки ковшей.
4. Термообрубное отделение.
5. Отделение подготовки формовочных и шихтовых материалов.
1. Общий раздел
1.1 Назначение и конструкция отливки
Среди отливок до 80% по массе занимают детали, изготовляемыелитьем в песчаные формы. Метод является универсальным применительно к литейнымматериалам, а также к массе и габаритам отливок. Специальные способы литьязначительно повышают стоимость отливок, но позволяют получать отливкиповышенного качества с минимальным объемом механической обработки.
Отливки, не рассчитываемые на прочность, с размерами,определяемыми конструктивными и технологическими соображениями, относятся кнеответственным; отливки, испытываемые на прочность, работающие при статическихнагрузках, а также в условиях трения скольжения, относятся к ответственным. Особоответственные — отливки, эксплуатируемые в условиях динамическихзнакопеременных нагрузок, а также испытываемые на прочность.
Возможности повышения производительности процессов литья,точности размеров и качества отливок расширяются при их изготовлении вавтоматизированных комплексах, в которых используются новые механизмы дляуплотнения смеси, применяются электронные схемы управления технологическимипроцессами и счетно-решающие устройства для выбора оптимальных режимов.
Применение роботов для нанесения покрытий, обсыпки блоков и т.п.и заливочных комплексов с телеуправлением обеспечивает защиту оператора отвоздействия пыли, дыма, тепла и брызг металла.
Прогрессивно применение покрытия литейной формы дляповерхностного легирования отливок. Так, карбидообразующие легирующие элементы(теллур, углерод, марганец) повышают износостойкость формы и устраняют рыхлостьотливок; графитизируюшие легирующие элементы (кремний, титан, алюминий) устраняютотбел, уменьшают остаточные напряжения и улучшают обрабатываемость отливок. Применениежидкоподвижных смесей при литье в песчаные формы повышает производительностьтруда, снижает трудоемкость изготовления формы и стержней в 3 — 5 раз,исключает ручной труд и позволяет полностью механизировать и автоматизироватьпроизводство изготовления форм и стержней независимо от их размеров,конфигурации и номенклатуры.
При производстве крупных отливок применение регулируемогоохлаждения формы позволяет сократить продолжительность охлаждения в литейнойформе отливок массой 20 — 200 т в 2 раза по сравнению с естественнымохлаждением.
Отливки I класса точностиобеспечиваются формовкой по металлическим моделям с механизированным выемоммоделей из форм и с заливкой металла в сырые и подсушенные формы. Этот способприменяют в условиях массового производства и для изготовления наиболее сложныхпо конфигурации тонкостенных отливок.
Отливки II класса точностиобеспечиваются формовкой с механизированным выемом деревянной модели,закрепляемой на легкосъемных металлических плитах, из форм и с заливкой в сырыеи подсушенные формы. Этот способ применяют для получения отливок в серийномпроизводстве.
Отливки III класса точностиобеспечиваются ручной формовкой в песчаные формы, а также машинной формовкой покоординатным плитам с незакрепленными моделями. Этот способ являетсяоптимальным для изготовления отливок любой сложности, любых размеров и массы изразных литейных сплавов в единичном и мелкосерийном производстве.
Технологичность конструкций отливок характеризуетсяусловиями формовки, заливки формы жидким металлом, остывания, выбивки, обрубки.На выполнение основных операций технологического процесса получения отливкивлияют уклоны, толщина стенок, размерные соотношения стержней и другие условия.
Большое влияние на технологию последующей обработки отливококазывает наличие в них отверстий. При массовом производстве в отливках обычнополучают отверстия диаметром свыше 20 мм, при серийном — диаметром свыше 30 мми при единичном — диаметром свыше 50 мм. Обрабатываемые отверстия некруглогопрофиля выполняют литьем, если диаметры вписанных окружностей соответствуютприведенным выше нормам.
Уступы шириной более 25 мм и выемки глубиной свыше 6 мм намелких и средних отливках делают литыми. Если отношение толщин стеноксоставляет 1: 2, то переходные поверхности оформляют в виде галтелей.
Состояние баз и обрабатываемых поверхностей отливок иусловия их обработки зависят от способов обрубки и очистки. В технологическийпроцесс изготовления отливки включается и контроль.
1.2 Анализ отливки на технологичность
Отливка изготавливается из стали 20Л.
Масса детали 30кг. Все стенки имеют приблизительноодинаковую толщину.
Наружная поверхность предусматривает механическую обработку.
Для формовки, сборки и заливки форма удобна.
Вывод: отливка вполне технологична.
2. Технологический раздел
2.1 Обоснование принятого способа формовки
Отливка опора имеет габаритные размеры 370х96 мм,изготовляется из стали 20Л, допускается сталь 25Л. Масса отливки 30 кг. Отливкадолжна соответствовать техническим требованиям: по геометрии, стабильностигеометрических размеров во времени, твердости поверхности, шероховатости. Исходяиз этого выбирается процесс изготовления отливки: литье в песчано-глинистыесырые формы, т.к данный технологический процесс обеспечивает выполнение всехтехнических требований. Этот способ литья позволяет получать отливки любойконфигурации, размеров и массы. Относительно других видов литья этот способболее прост и дешев.
Эскиз отливки
Выбираем горизонтальное положение отливки в форме при заливке.Расположение всей отливки в нижней полуформе обеспечивает большую точность ееизготовления. Формовка производится по неразъемной модели. Все обрабатываемые ибазовые поверхности находятся в одной полуформе, а ответственные части занимаютпри заливке формы вертикальное положение.
Выбранное горизонтальное положение отливки в опоке призаливке, является наиболее технологичным и рациональным, т.к позволяет получитьотливку без использования стержней для выполнения внутренней полости.
2.2 Выбор припусков на механическую обработку
Поверхности отливки будут подвергаться механическойобработке. Устанавливается 11 класс точности. Т.к. производство крупносерийноеспособ литья в песчаные формы по металлической оснастке. Наибольший габаритныйразмер отливки 370 мм. Согласно ГОСТ26645-85 величины припусков на механическуюобработку следующие: поверхности Г и Д базы разметки «верх» — 8,0мм,«низ» — 6,0мм. Следует нанести величины припусков на эскиз детали. [5,с187-190]
Формовочные уклоны. Модель металлическая. Уклонынаружной поверхности знака модели будут составлять 70. Внутренняяповерхность отливки будет выполняться стержнем.
Место подвода металла к отливке. Для отливки подводметалла должен осуществляться снизу под стержень. Это обеспечивает плавное испокойное заполнение формы металлом. [5, с139-141]
2.3 Расчет литниковой системы
Назначение литниковой системы.
Литниковая система (л. с) должна обеспечить спокойную,равномерную и непрерывную подачу металла в заранее определенные места отливки.
Конструкция л. с. должна создавать условия, препятствующиезасасыванию воздуха потоком металла.
Л. с. должна задерживать все неметаллические включения,попавшие в поток металла.
Одной из важнейших функций л. с. является заполнение формы сзаданной скоростью: при очень большой скорости заливки происходит размыв стенокформы и каналов самой л. с., а при слишком медленной заливке — значительноеохлаждение металла и образование спаев, неслитин, недоливов.
Л. с. должна способствовать выполнению принципа равномерногоили направленного затвердевания отливки. Она служит для частичного питанияжидким металлом отливки в начальный момент ее затвердевания.
Нормальная л. с. состоит из следующих основных элементов: приемноеустройство, стояк, зумпф, литниковый ход, питатели.
Приемные устройства.
Назначение их состоит в том, чтобы обеспечить попаданиеструи из ковша в каналы л. с. Также эти устройства гасят энергию струи металлаиз ковша и частично улавливают шлак, попавший в поток из ковша.
В качестве приемного устройства применим литниковую воронку.Литниковые воронки применяются при заливке всех стальных отливок, независимо отих массы (из-за заливки из стопорных ковшей, а также для уменьшения поверхностиконтакта металла с литниковой системой).
Стояк.
Он представляет собой вертикальный канал л. с., по которомуметалл опускается от уровня чаши до того уровня, на котором он подводится котливке.
Очень часто по условиям формовки (особенно при машинномизготовлении форм) требуется установка расширяющихся книзу стояков. В такихстояках может происходить подсос воздуха, и требуется установка дросселей, нотак как сечение питателей наименьшее (то есть л. с. заполненная), то дросселине нужны.
Зумпф Очень ответственным местом в л. с. являетсязумпф — это расширение и углубление под стояком. Его всегда нужно делать приустройстве л. с. В нем образуется болотце металла, гасящего энергию струи изстояка и тем самым предотвращающего разбрызгивание металла. Кроме того, выходяиз зумпфа в литниковый ход, металл направлен снизу вверх. При этом направлениедвижения металла совпадает с направлением естественного движения шлаковыхчастиц, попавших из ковша в металл, и они быстрее выносятся к потолкулитникового хода, то есть зумпф позволяет сделать короче литниковый ход иуменьшить расход металла на л. с.
Литниковый ход.
Он представляет собой горизонтальный канал, чаще всеготрапециевидного сечения, устанавливаемый на плоскости разъема формы. Основнымего назначением является распределение потока металла из стояка по отдельнымпитателям, обеспечивая его равномерный расход.
Питатели.
Последний по ходу металла элемент л. с. — питатели. Ихколичество и расположение зависят от характера заливаемых деталей. Сечениепитателей должно быть таким, чтобы они легко отламывались от отливки.
Когда металл подводится несколькими питателями к отливке,истечение его из разных питателей, удаленных на различное расстояние от стояка,разное. Дальние питатели пропускают большее количество металла, чем ближние. Этообъясняется тем, что в крайних питателях динамический напор частично переходитв статический, поэтому скорость истечения металл из этих питателей выше.
Выбор типа литниковой системы.
Решающими факторами, от которых зависит выбор типа л. с.,являются: конструкция отливки, принятая в цехе технология и свойства сплава, изкоторого отливается заготовка.
Для изготовления стальных отливок применяются л. с. максимальнойпростоты и минимальной протяженности, так как сталь при охлаждении резко теряетжидкотекучесть.
Выбранная л. с. относится к верхним л. с. с горизонтальнымрасположением питателей. В такой л. с. металл подводится в верхнюю частьотливки и к концу заполнения формы в отливке создается температурное поле,соответствующее принципу направленного затвердевания (снизу холодный, а сверхугорячий металл).
Выбор места подвода металла к отливке.
При выборе места подвода металла к отливке обязательноучитывается принцип затвердевания отливки. Так как отливка по своей конструкциисклонна к направленному затвердеванию, то металл лучше подводить в ее массивныечасти. Протекающим металлом форма в местах подвода разогревается, в тонкиечасти отливки металл подходит охлажденным и скорость их затвердевания ещебольше увеличивается. Массивные части, разогретые горячим металлом, затвердеваютмедленнее. Такое температурное поле способствует образованию в отливке (в еемассивном или тепловом узле) концентрированной усадочной раковины, которуюлегко перевести в прибыль.
Металл подводим вдоль стенки, в этом случае не происходитпрямого удара струи металла в стенку формы и вероятность ее размыва уменьшается.
Для определения размеров сечения элементов л. с. нужнозадаться соотношением их размеров.
/>
Q — весжидкого металла на форму — 70кг
К — для форм с продувкой СО2 = 0,74
L = 0,85 — коэффициент поправки нажидкотекучесть для углеродистых марок сталей
t = продолжительность заливки = />, коэффициент С взависимости от характера отливки относительной плотности отливки KV/>
/>
V — габаритный объем отливки в дм3
V=3,7*3,7*0,96 = 13,14дм3
Коэффициент С, в зависимости от KV= 1,3 [12, таб.32]
/>
/>
/>
2.4 Расчет размеров прибылей
Усадочные раковины образуются в отливках вследствиеуменьшения объема жидкого металла при охлаждении и, в особенности, при переходеего из жидкого состояния в твердое. Они относятся к числу основных пороков отливок,с которыми литейщикам приходится повседневно работать. Для борьбы с усадочнымираковинами применяются литейные прибыли, представляющие собой резервуарыжидкого металла, из которых происходит пополнение объемной усадки отдельныхчастей отливки, расположенных вблизи прибыли.
От эффективности работы прибыли зависит качество отливки ипроцент выхода годного литья. Установка прибылей способствует выполнениюпринципа направленной кристаллизации.
Прибыль должна:
обеспечить направленное затвердевание отливки к прибыли; поэтомуее надо устанавливать на той части отливки, которая затвердевает последней;
иметь достаточное сечение, чтобы затвердеть позже отливки;
иметь достаточный объем, чтобы усадочная раковина не вышлаза пределы прибыли; иметь конструкцию, обеспечивающую минимальную поверхность.2.5 Расчет прибыли
Для отливки «Корпуса»
Определяется диаметр вписанного круга, определяющего узелпитания отливки Ф 50 мм.
2. Согласно таб.24 (справочник Василевский)
d -толщинаприбыли, Т — толщина питаемого узла.
d/T=1,8 т.е.
d=Т*1,8=50*1,8=90 мм
Протяженность прибыли при L=Дсогласно таб.24 (справ. Василевский)
т.к протяженность питаемого узла расположена равномерно повсей окружности, т.е. L=Д то протяженность прибыли
L=31% от Д, т.е.370*3,14*31% = 348мм
Распределяем 2 прибыли по окружности для равномерногопитания отливки металлом, т.е. длина одной прибыли будет 348: 2 = 174мм
2.4 Расчет нагружения опок
Изготовление отливок осуществляется на автоматической линии,поэтому расчет нагружения опок не осуществляем, т.к опоки скрепляются передзаливкой специальными скобами.2.5 Расчет времени охлаждения отливки
Расчет времени снятия температуры перегрева:
/>
n = 0,5 — показатель кривойохлаждения;
R = 14мм — средняя толщина стенкиотливки;
bф = 1628 Вт*с0,5/(м* °С) — теплоаккумулирующая способность формы;
ρж = 7150 кг/м2 — плотность жидкогометалла;
сж = 838 Дж/ (кг* °С) — теплоемкость жидкогометалла;
Тзал = 1983 К — температура заливки;
Тф. н = 293 К — начальная температура формы;
Тл = 1673 К — температура ликвидуса.
/>
Расчет времени охлаждения отливки от температурыликвидуса до температуры солидуса:
/>
Тс=1620К — температура солидуса;
L=270*103 Дж/кг — удельнаятеплота кристаллизации сплава.
/>
Расчет времени охлаждения отливки от температуры солидусадо температуры выбивки:
/>
ств=560 Дж/ (кг*°С) — теплоемкостьтвердого металла;
Твыб = 773К — температура выбивки.
/>
Общее время охлаждения отливки в форме:
τ = τ1 + τ2 + τ3= 1954 +2568 + 6278 = 10800сек или 3 час
2.6 Разработка технологического процесса суказанием используемого оборудования, приспособлений, инструмента, материалов
2.6.1. Подготовка формовочных материалов2.6.1.1 Технологический процесс подготовкиформовочного песка
Необходимое оборудование и приборы:
1. прибор определения влажности (тип PIT);
2. прибор определения глинистых составляющих;
3. прибор определения зернового состава (тип PSA);
4. контактный термометр (ГОСТ 2823-73Е);
5. лабораторные весы (тип PKW);
6. установка для сушки и охлаждения пескапроизводительностью 10 т/ч фирмы «GIZAG»
7. пневмотранспортные системы для транспортировкивысушенного кварцевого песка в силос и к потребителям.
Общие положения:
1. песок кварцевый марки 2К2О2025 ГОСТ2138-91 поступает из карьера в железнодорожных вагонах с исходной влажностью неболее 6%;
2. формовочные пески не должны иметь посторонних включений,остатков растительного слоя, угля, торфа, известняка;
3. приемку песков производит ОТК внешней приемки согласноГОСТ 2189-78;
4. по показателям качества кварцевые пески должнысоответствовать требованиям, указанным в таблице № 2.1;
5. сухие формовочные пески транспортируют пневмотранспортомко всем потребителям литейного цеха;
Принцип работы установки:
1. грейфером песок подается в загрузочный бункер;
2. вращением тарельчатого питателя влажный кварцевый песокиз загрузочного бункера подается через транспортирующий желоб в проходнойсушильный барабан;
Таблица 2.1Массовая доля составляющих
Марка песка (2К2О2025) глинистой, % не более 0,5 диоксида кремния, % не менее 97 коэффициент однородности до 50 средний размер зерна основной фракции, мм 0,3
3. с помощью встроенных подъемных и транспортирующих лопатокпесок постоянно перемешивается, в результате чего происходит интенсивноеиспарение влаги;
4. после прохождения через сушильный барабан высушенныйпесок подается ленточным элеватором через сито и каскадный классификатор вохлаждающее устройство;
5. в охлаждающее устройство песок поступает с температурой120°С;
6. из охлаждающего устройства песок с температурой 30°С ивлажностью не более 0,3% транспортируется нагнетательной пневмотранспортной установкойв силос для хранения;
7. от силоса песок пневмотранспортом подается к потребителям;
8. проходной сушильный барабан нагревается природным газом;
9. регулировка пламени горелки происходит автоматически взависимости от температуры отходящего газа.
Техника безопасности:
1. к работе на установке допускаются лица, прошедшиеинструктаж по технике безопасности по выполнению данной работы и имеющиеудостоверение на право пользования природным газом;
2. в случае каких-либо неисправностей в работе установкисушки и охлаждения песка, пневмотранспортных установок, установки следуетотключить и сообщить об этом мастеру;
3. после окончания работы установку отключить от сети,природного газа, сжатого воздуха и водопровода, убрать рабочее место,инструмент, приспособления в специально отведенные инструментальные ящики.2.6.1.2 Технологический процесс приготовленияформовочной смеси по Alphaset-процессу
Оборудование, оснастка и инструмент:
1. смесителя периодического действия фирмы "+GF+" производительностью 3 т/ч стержневой смеси;
2. установка для приема, подогрева компонента №1 (смолы) на500 л с системой автоматической дозировки и подачи в смеситель;
3. установка для приема жидкого отвердителя на 500 л ссистемой автоматической дозировки и подачи в смеситель;
4. система приводных рольгангов и передаточных тележек дляосуществления транспортировки полуформ по зонам (подготовки, заполнения,уплотнения, отверждения, извлечения и отделки);
5. краскораспылительная установка для окраски поверхностейформ с емкостью для приема противопригарной краски;
7. формовочный инструмент: гладила, слесарный молоток,ручная трамбовка, душник, малярная кисть, струбцины и т.д.;
8. кран — балка, управляемая с пола грузоподъемностью 5 т.
При использовании смесителя периодического действияочередность ввода жидких компонентов не имеет большого значения. В быстроходныхсмесителях непрерывного действия прочность на разрыв получается выше, чем впериодических смесителях. Отвердитель вводят в камеру сразу после ввода песка,смолу через 20...30 см по ходу шнека. Рекомендуемая влажность песка — до 3%. Можноувеличить расход отвердителя, чтобы ускорить затвердевание; для замедлениязатвердевания и, соответственно, увеличения живучести, не рекомендуетсяиспользовать менее 15% отвердителя, лучше использовать соответствующиймедленный отвердитель.
2.6.2 Изготовление литейных форм
Выбор материалов для оснастки.
Для отливки «Корпус» предусматривается следующаямодельноопочная оснастка:
модель отливки — 1шт.
модель плиты — 2шт.
модели элементов литниковой системы
стержневой ящик — 1шт.
штыри для модельных плит
опоки «верха» и «низа»
втулки для опок
штыри для сборки форм
Необходимое оборудование и инструмент:
Механизированная формовочная линия для изготовления мелкогои среднего литья AMD 15 (no-bake) фирмы "+GF+" в опокахразмерами 1000x800x250мм
Дозирующие шнеки.
Суточные бункера кварцевого песка и регенерата.
Сборная воронка для смеси.
Бункер для мусора.
Ленточные питатели и пластинчатые конвейеры.
Сбрасыватель.
Защита кабелей, защитные трубы, материал для прокладки.
Шкаф управления.
Комплект передаточных воронок для ленточных конвейеров.
Надленточный магнитный сепаратор.
Надленточный аэратор.
Принцип работы механизированной линии:
Верхняя и нижняя опоки поочередно подаются на вращающиесяплиты-носители с вмонтированными в них моделями верха и низа (соответственно).
В зоне работы пескосыпа происходит заполнение опокформовочной смесью и её уплотнение с помощью вибростола, встроенного в конвейерI.
Далее полуформы транспортируются на конвейер II, где происходит отверждение смеси. В конце конвейера II имеется барабанное поворотно-разделительное устройство, спомощью которого полуформы кантуются и производят удаление моделей, затемполуформы транспортируются на конвейеры III (для нижнихполуформ) и IV (для верхних полуформ), а плиты-носителим модельной оснасткой возвращаются на позицию конвейера Iдля повтора операции заполнения и уплотнения полуформ. На конвейерах III и IV совершается отделка иокраска полуформ, установка стержней. С помощью барабанногоповоротно-спаривающего устройства, расположенного в зоне стыковки конвейеров III и IV, производится сборка форм иих крепление специальными скобами.
Далее собранные формы передаются на конвейеры V и VI, где происходит заливкаметаллом и охлаждение форм. Освобождение опоки от кома отработанной смеси иотливок производится в специальном устройстве, находящемся в конце конвейеров V и VI, включающем в себяколосниковый виброгрохот, систему приемных воронок и бункеров, магнитныйсепаратор. После этого отливки с помощью системы пластинчатых конвейеровподаются на участок финишных операций, а отработанная смесь — в предусмотреннуюустановку для регенерации формовочной смеси. Комплекс регенерации представляетсобой поточную автоматическую линию, включающую в себя камеру «кипящегослоя», обогреваемую природным газом, охладитель, классификатор песка позерновому составу, систему пневмотранспорта, систему очистки отработанноговоздуха. Процесс регенерации включает в себя следующие этапы:
измельчение смеси до транспортабельного состояния,
удаление неметаллических включений,
механическая оттирка связующих пленок с зерен песка,
просеивание до требуемой зернистости,
обеспыливание смеси и отработанного воздуха.
Готовый регенерат накапливается в запасном бункере, откудапо мере необходимости поступает к смесителю для повторного использования.
Простановка модели:
1. Перед простановкой модельного комплекта произвестиконтроль модели на отсутствие трещин, забоин, задиров, поднутренний и накачество крепления модели.
2. Очистить место в плите-носителе для установки модельногокомплекта.
З. Установить модельный комплект. Закрепить модельныйкомплект равномерной затяжкой крепежных болтов. Проконтролировать простановкустояка и выпоров.
4. Произвести обдувку, опрыскивание модели керосином иприсыпать графитом.
5. При простановке модельного комплекта следить за тем,чтобы модельная плита не была занижена в плите-носителе формовочного столаболее чем на 1мм.
Изготовление форм. Требования к литейной оснастке:
1. модель перед формовкой проверить на:
на наличие элементов литниковой системы
отсутствие трещин, отбитых углов, забоин, искажающихгеометрию формы и затрудняющих удаление модели из формы;
2. применяемые при формовке опоки должны быть исправны. Формовкане допускается в опоках имеющих:
трещины на стенках, а также неровности на рабочихповерхностях;
износ центрирующих отверстий.
Произвести дозирование смеси, наполнение и уплотнение формна вибростоле.
Контролировать степень уплотнения на первой форме, а также спомощью линейки — отсутствие неровности поверхности формы верхней и нижнейполуформ. Степень уплотнения верхней полуформы должна соответствовать 75-90ед. Плотностьнабивки нижней полуформы должнабыть на 5-10 ед. выше, чем верхней. В случаезанижения или завышения степени уплотнения форм произвести корректировкувремени выдержки опоки на вибростоле и занести эти изменения в памятькомпьютера управления. Контроль степени уплотнения производить по углам, вцентре формы и на ее ответственных местах, образующих поверхность отливок (болваны).
Нанести с помощью краскораспылительного устройства наповерхности нижней и верхней полуформ самосохнущее противопригарное покрытие. Произвестиконтроль сплошности покрытия. При необходимости повторить окрашивание.
Установить стержни в нижнюю полуформу. При этом зазор взнаковых частях стержней не должен превышать 1 мм.
Перед сборкой форм производить их контроль на отсутствии вполости формы осыпавшейся смеси. Удалить промышленным пылесосом.
После капитального ремонта модельного комплекта при сборкеформ производить контроль тела отливки путем проставления «мушки» иликонтрольной сборкой-разборкой формы в ручном режиме.2.6.3 Подготовка шихтовых материалов
Общие положения:
1. все поступающие на завод шихтовые материалы подвергаютсяконтролю ОТК внешней приемки на соответствие технической документации,независимо от наличия сертификата поставщика. Без такой проверки запускматериалов в производство не разрешается;
2. при наличии отклонений от технической документации илипри необходимости замены марки материала на другую составляется акт заменыматериала;
3. разгрузка шихтовых материалов в складе шихты допускаетсятолько при наличии сертификата, письменного подтверждения ОТК внешней приемки,марки поступившего материала;
4. складирование шихтовых материалов должно производится помаркам в специальные расходные бункера, с укрепленными табличками с указаниемматериала;
5. разгрузка должна производится мостовым краном 25т,снабженным магнитной шайбой;
Технические требования к шихтовым материалам:
1. Лом стальной № 1 — 1А ГОСТ 2787-75:
состав: кусковые лом и отходы, не допускаются проволока иизделия из проволоки;
степень чистоты: не допускается наличие лома и отходовцветных металлов. Углеродистые лом и отходы не должны смешиваться слегированными. Металл не должен быть горелым, проржавленным, налет ржавчины недопускается. Засоренность безвредными примесями (дерево, ветошь, песок и пр.) недолжна превышать 2% по массе партии;
габариты и масса: размеры куска должны быть не более300x200x150 мм. Толщина металла должна быть не менее 6 мм. Масса куска должнабыть не менее 0,5-^20 кг.
проржавленный металл отбирается и очищается в галтовочномбарабане. Крупный стальной лом разделывают с помощью газовой горелки.
стальной лом транспортируют железнодорожным транспортом.
2. Ферросилиций ФС-45Л-4 ГОСТ 1415-78:
поступает дробленый, размер куска не более 10...50 мм;
химический состав проверяет лаборатория по ГОСТ 1415-78;
поверхность кусков не должна иметь резко выраженныхвключений шлака и других инородных материалов;
ферросилиций транспортируют в специализированных контейнерахавтомобильным транспортом, попадание влаги должно быть исключено.
3. Ферромарганец ФМН-75 ГОСТ 4755-80:
поступает дробленый, размер куска не более 20 — 50 мм;
химический состав проверяет лаборатория по ГОСТ 4755-80;
поверхность кусков не должна иметь инородных включений. Допускаютсяследы противопригарных материалов (известь, песок), включения шлака (0,5% массыпартии);
ферромарганец транспортируют в специализированныхконтейнерах
автомобильным транспортом.
4. Возврат производства (литники, прибыли, брак): дляиспользования возврат производства разделывать на куски весом не более 20 кг ис максимальными габаритами не более 300 мм, очищенный от вредных примесей (ветошь,дерево, земля, песок, окалина и пр.). Прибыли от литников должны быть отделены.Проржавленный металл очистить в галтовочном барабане. Налет ржавчины недопускается.
Все шихтовые материалы перед загрузкой в тигель должны бытьсухими, очищенными от ржавчины. Габаритные размеры кусков шихты должныобеспечить хорошую плотность садки и отсутствие зазоров между ними и стенкамитигля.
2.6.4 Плавка исходного металла
1. Определение температуры заливки, толщина стенок 20 мм. Устанавливаемтемпературу заливки в пределах 1580 — 1540°
2. Выбор разливочного ковша.
Выбираем разливочный ковш стопорного типа ёмкостью 3000 кг.
3. Выбор плавильного агрегата.
Выбор плавильного агрегата определяется маркой сплава итипом производства. Выбираем индукционную печь емкостью 2,5 тонны.
Плавку металла производят по инструкции 24.6 12.25210.70 016
В печь загружают шихтовые материалы. В процессе плавкипроизводится сбор пробы для определения химического анализа плавки. Приудовлетворительном анализе металл выливают в разливочный ковш.
Особенности эксплуатации плавильной печи.
Для правильной и длительной работы печи необходимо соблюдатьправила эксплуатации, а также в соответствии с установленным графикомпроизводить систематическую проверку состояния всех деталей печи, подверженныхизносу. Ежедневно перед началом работы необходимо:
1. Очистить механизмы от грязи и пыли.
2. Проверить крепление деталей и узлов, ослабленный крепежподтянуть.
3. Проверить на отсутствие течи в местах соединениярезиновых рукавов к ниппелям.
4. Индуктор, печь и контактные соединения должны содержатьсяв чистоте, для чего их необходимо периодически каждые 3-4 плавки обдуватьсжатым воздухом.
5. Жесткость воды, используемой для охлаждения индуктора, недолжна превышать 3,5/мгэкв/л.
6. Температура воды на выходе из индуктора должнаподдерживаться в пределах 40-600С
7. Вне зависимости от технического состояния печи, не режеодного раза в месяц она должна останавливаться для профилактического осмотра иремонта.
Материалы и инструмент для обмазки индуктора и футеровкитигля:
1. Для обмазки индуктора должна применяться смесь молотогошамота 80% с глиноземистым цементом 20%.
2. Для футеровки тигля должна применяться:
Смесь пылевидного кварца КП 1 ГОСТ 9077-82, кварцевого песка2К02 или ОБ2К02-А-Б ГОСТ 2138-84 — 98% с борной кислотой ГОСТ 9656-75.
Асбест листовой ГОСТ 2850-80
Разрезные стальные кольца 097.3.81.0161
Трамбовка ручная металлическая 097.3.81.0165
Шаблон для набивки тигля ОНИ.043 000
Центрирующие рейки деревянные длиной 700 мм, шириной равнойтолщине стенки тигля минус 5 мм и толщиной 40-60 мм
Кронциркуль для замера износа футеровки
Рецептура набивной футеровочной смеси приведена в таблице:
Таблица 2.2 Наименование компонента Содержание в% Кварцевый песок 2К02 или ОБ02-А-Б, прокаленный при температуре 800-900°С 70 Пылевидный кварц КП-1 25 Борная кислота 5
Обмазка индуктора
1. Шамотный порошок просеять через сито с ячейкой 2 мм. Глиноземистыйцемент просушить и просеять через сито с ячейкой 0,5 мм.
2. Шамотный порошок и глиноземистый цемент тщательноперемешать и замочить до тестообразного состояния.
3. Готовую массу нанести на внутреннюю поверхность индукторас таким расчетом, чтобы масса выходила за среднюю линию трубок на внешнююповерхность индуктора.
4. Нанесенному слою толщиной 2-2,5 мм дать возможностьокрепнуть и нанести второй слой с таким расчетом, чтобы общая толщина обмазки всамом тонком месте была 4-6 мм
Футеровка тигля
1. Перед началом футеровки (набивки) тигля необходимо проверить:
Пригодность шаблона по всем геометрическим размерам
Осмотреть обмазку индуктора и в случае обнаружения оголенныхмест произвести подмазку
Осмотреть и опробовать механизм наклона печи, проверитькрепления индуктора в условиях действия механизма наклона
Проверить систему водоохлаждения опробыванием под давлением,течь устранить. Реле давления отрегулировать на размыкание при снижениидавления ниже 2-х атмосфер.
2. Выложить листовым асбестом подину и внутреннююповерхность индуктора в два-три слоя с суммарной толщиной асбеста до 6 мм.
3. Для удобства набивки листы асбеста прижать к индукторуспециальными упругими разрезными кольцами, приготовленными из круглой илиполосовой стали. При приближении уровня набивки кольца извлечь.
4. На подину насыпать слой кварцевого песка в количестве30-40% от массы необходимой для набивки всей подины тигля. Влажность кварца недолжна превышать 0,3%.
5. Затем насыпать следующий слой футеровочной смеси,разровнять и уплотнить ручной трамбовкой.
6. Поверхность уплотненного слоя разрыхлить и произвестинасыпку и уплотнение следующих слоев до нижнего витка индуктора.
7. На изготовленное дно тигля с помощью центрирующих реекустановить шаблон и зафиксировать его, загружая шихтой.
8. Удалить центрирующие рейки, засыпать кварцитную массу навысоту 50-70 мм и уплотнить ручной трамбовкой.
9. Набивку всего тигля производить ударами трамбовки среднейсилы, не переуплотняя, так как слишком плотная набивка препятствует нормальномуспеканию футеровки и возможно появление трещин.
10. По окончании набивки стенок уплотнить сливной носок иобмазать верх тигля составом:
кварцевый песок — 70%
огнеупорная глина — 30%
сверх 100%:
вода — 2-3%
Сушка и спекание тигля
1. Перед включением печи для тепловой сушки в шаблонзагрузить шихту на 3/4его объема и загрузить один большой кусок металлаиз шихты.
Не загруженную металлашихтой печь включать неразрешается!
Процесс сушки и спекания тигля производить по следующейтаблице:
Таблица 2.3 Величина мощности электропечи в% от ее максимума Продолжительность выдержки в часах 20 4 30 4 50 4
3. Далее электропечь переключают на полную мощность дополного наплавления металла.
4. После наплавления полного тигля металл нагреть дотемпературы 1500 и выдержать при этой температуре в течение 40-60 минут. Затемметалл слить, оставляя болото (15-20% емкости тигля), осторожно загрузить новуюпорцию шихты и провести нормальную плавку металла. Удары крупной шихты постенкам и днищу тигля в процессе загрузки не допускаются. При дальнейшейэксплуатации электропечи также желательно оставлять болото, равное 10% отемкости тигля.
5. Для повышения срока службы футеровки тигля рекомендуетсяне допускать ее полного остывания (трехсменный график эксплуатации)
6. При загрузке шихты в тигель желательно вначале загружатьмелкую шихту, а потом чушки или тяжелые болванки. Особую осторожностьнеобходимо соблюдать при загрузке холодного тигля.
7. После проведения каждой плавки должен производитьсяосмотр состояния тигля,
8. В случае обнаружения дефектов в подине тигля, подинадолжна быть подварена. Дефектное место очистить от шлака и металла, засыпатьнеобходимый слой футеровочной массы, тщательно утрамбовать.
9. На поверхность утрамбованного слоя уложить металлическийлист или деталь, имеющую ровную поверхность с перекрытием всего свежезасыпанногослоя.
10. На уложенную деталь загрузить шихту и производить плавкув обычном порядке.
11. Износ стенок тигля не должен превышать 25% егопервоначальной толщины. При указанной величине износа, тигель должен бытьзаменен на новый.
Плавка стали
Исходные материалы:
Стальной лом в кусках, максимально заполняющий объем печи.
Ферросилиций 75% ГОСТ 1415-78 или 20% ГОСТ 1415-78.
Алюминий — обрезка листа — отход производства.
Флюс — бой стекла и кварцевый песок.
1. Все шихтовые материалы должны быть сухими, безпосторонних примесей; стальной лом рассортированный по группам марок стали.
2. Поверх флюса загрузить куски металлической шихты. Приукладке шихты в тигель следует добиваться возможно плотной укладки кусков, чтоспособствует более быстрому их расплавлению.
3. Не поместившуюся в тигель завалку загружать в процессеплавки, по мере расплавления предыдущих частей завалки.
4. Дозагрузка тигля должна производиться с таким расчетом,чтобы
добавляемые куски металла ложились на твердые, еще не расплавившиесякуски завалки.
5. Вся шихта, идущая для дозагрузки перед их завалкой,должна быть просушена.
6. В процессе всего периода плавки тигель должен быть прикрытасбестовой крышкой.
7. Во время процесса плавки следить за осадкой шихты, недопуская ее заклинивания или образования «мостов» в верхней частитигля. Во избежание этого следует систематически осаживать шихту подогретымломиком, насаженным на деревянную ручку.
8. На протяжении всего процесса плавки зеркало металладолжно быть полностью покрыто шлаком, что уменьшает окисление металла и потеритепла и, чем ускоряет процесс плавки.
9. Температуру расплавленной стали довести до 1600-1680°С (взависимости от требуемой марки стали, номенклатурных характеристик отливок итемпературы заливаемых форм) и произвести раскисление расплава.
10. Для раскисления стали необходимо ввести на зеркалорасплава 0,2-0,3% по массе жидкого металла смесь ферросплавов, состоящую из:
0,3-0,4 кг ФС75 (или 0,85-0,95 кг ФС20)
0,3-0,4 кг ФМн70 (или 0,55-0,65 кг ФМн45, или 1,0 кгзеркального чугуна)
11. Перед введением в жидкий металл раскислитель должен бытьизмельчен на куски размером не более 20-30 мм в поперечном сечении и подогретдо температуры 200-300°С.
12. Для присадки ферросплавов раздвинуть шлак с зеркаламеталла, раскислитель ввести на чистое зеркало расплава. Печь отключить и ваннутщательно перемешать железным ломиком, насаженным на деревянную ручку.
13. После ввода раскислителя включить печь, металл выдержатьв течение 5-10 минут, печь отключить. Шлак сгустить флюсом — кварцевым песком (илибитым стеклом) и тщательно его счистить с зеркала металла, стенок тигля иразливочного желоба.
14. Произвести вторичное раскисление стали алюминием. Алюминийв количестве 0,2-0,3% по массе жидкого металла (0,3-0,4 кг) подогреть дотемпературы 200-3 00°С и присадить на зеркало расплава.
15. Ванну тщательно перемешать железным ломиком, насаженнымна деревянную ручку, счистить образовавшийся шлак и приступить к разливкестального расплава.
16. В процессе плавки, разливки и заливки форм температура стальногорасплава должна контролироваться с помощью общепромышленного пирометра «Проминь»ТУ 25-02.442-75
17. Температура заливки форм устанавливаетсяэкспериментально в соответствии с номенклатурой отливок и должна находиться впределах 1580-1680°С. Оптимальная температура расплава подбирается такимобразом, чтобы достичь хорошего заполнения формы при минимальном перегревеметалла.
Расчет шихты
1. Расчет шихты и легирующих присадок следует производить сучетом угара химических элементов.
2. Угар углерода в расплаве компенсируется введением расчетногоколичества литейного чугуна или серого чугуна.
3. Допускается науглероживание стального расплава путем введенияэлектродного боя, но его усвоение будет от 30 до 50%
Таблица 2.4Угар химических элементов из стальной завалки Химический элемент угар в% по отношению к исходному содержанию химического элемента железо 2,0-2,5 кремний хром 5,0-6,0 молибден ванадий 13,0-15,0 вольфрам 2
Таблица 2.5Угар химических элементов из ферросплавов Химический элемент
Содержание
химического
элемента в
ферросплаве, %
угар в % по отношению к
исходному
содержанию
химического
элемента Способ ввода ферросплава кремний 47,0-75,0
в твердую
завалку, в
расплав марганец 60,0-80,0 до 10,0 в твердую завалку хром свыше 3,0 до 3,0 в расплав после раскисления вольфрам 4,0-13,0 до 2,0 в твердую завалку ванадий ДО 1,0 до 8,0 в расплав после раскисления свыше 1,0 до 5,0 молибден до 1,0 в расплав после раскисления свыше 1,0 до 3,0
Металлобаланс
Таблица 2.6. Металлобаланс стального литьяВыход годного литья 42,0-47,0% Угар и безвозвратные потери 2,5% Возврат (литники, брак) 45,5-50,5%
Рекомендуемый состав шихты (в % по массе) для выплавки сталимарки 20Л, ГОСТ 977-88;
Таблица 2.7Стальной лом 50,0-49,3% Возврат производства 45,5-50,5% Ферромарганец 0,1-0,2%
Окончание плавки.
1. приступить к разливке. Выпуск расплава производить вразливочный ковш, подвешенный на крюк мостового крана, путем поворота индукторапечи;
2. слив расплава производить плавно и аккуратно, наполняяковш на 7/8 его высоты, сообразуя действие по управлению поворотом печи сдвижением подвешенного разливочного ковша;
3. после окончания плавки полностью слить металл из тигля,оставив на время в повернутом состоянии. Систему охлаждения и контроляпроцессорной системы плавильной печи не выключать до полного остывания печи;
4. после окончания смены произвести уборку территориирабочей зоны, уложить инструмент.
Вся полученная информация с принтеров: рецептура шихты накаждую плавку, химический и механический анализ, ведение процесса плавки,подшивается в плавильный журнал для контроля и учета.
Техника безопасности:
1. работающие на плавильных индукционных печах строгообязаны руководствоваться правилами техники безопасности труда;
2. не допускается нахождение посторонних лиц в рабочей зонеиндукционной печи, а также производить какие-либо работы без указанияответственных лиц за данное оборудование;
3. все профилактические и регламентные ремонты должныпроизводиться техническими службами завода согласно записям мастера плавильногоучастка.
2.6.5 Внепечная обработка расплава исходногометалла
Заливку форм производят по инструкции 24.6 12.25210.70 040
Заливщик производит наводку стопорного устройства ковша подворонкой формы. Открывает стопор и заливает металл в воронку формы до появленияметалла в воронке. Через 30 сек производят подкачку металла в воронку дляполного заполнения формы.
Продолжительность охлаждения отливки составит 2 часа.
Выбивка форм производится по инструкции 24.6 12.25210.30 003
Для выбивки отливки выбирается выбивальная эксцентриковаярешетка. Опока с отливкой ставится на выбивальную решетку. Проводят выбивку
формовочной смеси из опоки. Удаляют опоку с выбивной решетки.Отливки с выбивной решетки укладывают в коробку.
2.6.6 Выбивка формы
Выбивка форм осуществляется на современной, встроенной вАФЛ, установке DT 14 фирмы БМД.
2.6.7 Дробеструйная очистка
Очистку отливок производят в дробеструйной камере по инструкции24.6 12.25210.30 001
Отливки устанавливают на решетку дробеструйной камеры. Припомощи дроби, вылетающей под большим напором воздуха из соплового аппарата,отливка очищается от формовочной смеси, пригара, окалины.
Общие положения и указания:
1. дробеструйная очистная установка DT14 предназначена для очистки наружных и внутренних поверхностей мелких исредних отливок (до 50 кг) металлической дробью от пригоревшей формовочнойсмеси и остатков стержней;
2. для проведения оптимального процесса очистки отливокнеобходимо постоянно поддерживать количество дроби в бункере дробеструйнойкамеры в количестве не менее 2600 кг;
3. по мере накопления отходов после сепарации производить ихудаление.
Применяемое оборудование, оснастка и инструмент:
1. установка DT 14 с техническойхарактеристикой:
2. дробь марки WS 0,5-1,03. ведродля сбора просыпавшейся дроби и отходов с рабочего места;
4. цеховая тара для отливок и отходов.
2.6.8 Обрубка и зачистка отливок
Обрубка отливок производится по инструкции 24.6 12.25210.30007
На отливке удаляют отрезкой прибыли и литники. Удаляютдефекты (засоры, раковины, заливы, пригар) путем обрубки рубильным аппаратом. Зачищаютповерхности шлифовальной машинкой, после заварки дефектов. предъявляют отливкислужбе технического контроля для приемки отливок для дальнейшего производства, т.е.для отправки их на мех. обработку.
Технологический процесс зачистки отливок. Общие положенияи указания:
1. манипулятор типа «Андромат AM1G00-S-T1»предназначен для:
отделение питателей и литниковых систем абразивными кругами;
удаление заливов;
зачистка остатков литников и питателей шлифованием;
улучшение (выравнивание) поверхности отливки абразивнымкругом;
устранение поверхностных включений абразивным кругом;
2. отливки поступающие на зачистку должны предварительно пройтиочистку;
3. по мере накопления отходов после зачистки производить ихудаление.
Применяемое оборудование и инструмент:
1. манипулятор типа «Андромат AM1000-S-T4»:
производительность зачистки отливок массой до 30 кг — 100 шт./ч;
время переналадки — 5-8 мин;
габаритные размеры отливки не более — 265x95x210 мм, которыйвключает в себя:
1. герметичный корпус, снабженный системой пылеулавливания,дверцей (для загрузки и выгрузки отливок). На дне корпуса установлен контейнердля сбора отходов. На наружных стенках корпуса смонтированы: индивидуальнаягидросистема, электрошкаф и пульт управления;
2. выдвижную каретку, на которой смонтирован рабочий стол (поворотный)и зажимное приспособление;
3. манипулятор (силовая бабка с вращающимся абразивнымкругом или другим инструментом), который управляется оператором и обрабатываетплоскости отливки;
4. кантователь отливки (перехватывает отливку из зажимногоустройства, переворачивает ее на 180° и снова опускает в зажимное устройство);
5. кисть для удаления с отливки оставшихся металлическихопилок и стружки;
6. цеховую тару для отливок и отходов.
Технологический процесс очистки отливок
1. подготовленную отливку установить в зону действиявыдвижной каретки, на которой смонтирован рабочий поворотный стол;
2. с помощью зажимного приспособления произвести креплениеотливки на поворотном столе;
3. ввести выдвижной каретку с отливкой в рабочую зонуманипулятора. При достижении кареткой конечного положения, двери манипулятораавтоматически закрываются, включается вытяжная вентиляция, гидропривод силовойбабки с вращающимся абразивным кругом или другим инструментом;
4. произвести четырехстороннюю зачистку отливки;
5. с помощью кантователя перевернуть отливку на 180° иопустить в зажимное устройство);
6. операции 4 и 5 производить до полной зачистки отливки;
7. вывести выдвижную каретку с отливкой из рабочей зоныманипулятора. При достижении кареткой конечного положения, двери манипулятораавтоматически открываются, выключается вытяжная вентиляция, гидропривод силовойбабки с вращающимся абразивным кругом или другим инструментом;
8. снять отливку с поворотного стола;
9. произвести укладку отливки в цеховую тару
После проведения операций зачистки, короба с готовымиотливками с помощью мостового крана транспортируются для предъявления БТК.
2.6.9 Контроль качества приемки отливок
Обеспечение высокого качества отливок требует строгойсистемы контроля как исходных материалов (входной контроль), так и соблюдениятехнологических операций по всему циклу изготовления отливки. Для ответственныхотливок производятся различные испытания на прочность, износостойкость,жаростойкость, герметичность и т.п. введением выборочной проверки от партии поустановленному графику методами разрушающего контроля.
Методами неразрушающего контроля можно выявить:
Поверхностные дефекты:
Магнитный метод — присыпается порошком и помещается вмагнитное поле.
Капиллярный метод — наносится специальнаялюминесцирующая жидкость и помещается в ультрафиолетовый свет.
Внутренние дефекты:
Проникающая радиация — "просвечивание" отливкирентгеновскими излучением или гамма-лучами с помощью рентгеновского аппаратаили гамма-дефектоскопа.
Акустические методы — применение ультразвуковыхколебаний и замер времени прохождения от одной до другой поверхности отливки.
Виды дефектов стальных отливок
1. Раковины газовые: открытые (наружные) илизакрытые (внутренние) полости в отливке с чистой и гладкой поверхностью, иногдапокрытые окислами, одиночные, гнездовые или в виде сыпи происходят отповышенной насыщенности металла газами и в процессе заливки формы отдиссоциации влаги формы. Необходимо удалять влагу сушкой форм.
2. Раковины песчанные — открытые или закрытыеполости в теле отливки, заполненные полностью или частично формовочнымиматериалами. Причина образования этого вида порока является разминание стенокформы или стержня струей жидкой стали, а также обвалы форм и стержней присотрясении, ударах и транспортировке.
3. Раковины шлаковые — открытые или закрытые полостив геле отливки, заполненные шлаком. Шлаковые раковины в отливках образуются врезультате попадания в полость литейной формы шлака вместе с металлом впроцессе заливки формы (последние порции металла).
4. Раковины усадочные, рыхлота и пористость — открытыев виде утяжки па поверхности отливки или закрытые полости в теле отливки,располагаются они обычно в утолщённых местах перехода от толстого сеченияотливки к тонкому. Усадочные раковины результат усадки стали при переходе изжидкого состояния в твёрдое (предотвратить усадку надо дополнительным питаниемжидким металлом, увеличением прибылей, обеспечением направленного затвердеванияотливки, установки холодильников).
5. Трещины горячие — разрывы в теле отливки состенками, покрытыми слоем окислов. Устранить резкие переходы и острые углы,придание плавных переходов от топких сечений к массивным, установкахолодильников.
6. Трещины холодные — сквозные или несквозныеразрывы в теле отливки с зернистым изломом и чистой поверхностью. Причинамиобразования холодных трещин являются внутренние напряжения в отливках,возникающие в области упругих деформаций и превосходящие предел прочности стали.Снять внутренние напряжения.
7. Трещины термические — образованы во времяавтогенной резки, электросварки или термической обработки. Необходимо избегатьрезкого перепада температур.
8. Пригар — слой формовочных материалов,оплавленный или пропитанный сталью, не поддающийся очистке обычными способамиили приварившийся к поверхности отливки. Причинами пригара являются: несоответствиезернового состава формовочных песков; недостаточная плотность поверхностногослоя из-за слабой набивки формы и стержня, пересушка форм; излишне высокаятемпература заливки.
Но механизму образования пригар обычно разделяется намеханический и химический. Механический пригар образуется путем проникновенияжидкого металла между зернами формовочной или стержневой смеси с образованиемметаллической сечки в между зерновом пространстве, соединяющем слой формовочныхматериалов с поверхностно отливки.
Химический пригар образуется в результате химическоговзаимодействия материалов формы, состава смеси с окислами металла.
9. Спай немонолитное слияние потоков металла,имеющее вид шва с заваленными краями, уходящего в глубь тела отливом. Спайпредставляет собой залитую металлом поверхностную плёнку окислов, уходящуювглубь тела отливки и постепенно выклинивающуюся или же сквозную. Основнойпричиной возникновения спая является недостаточная температура потоков жидкойстали, покрытых плёнкой окислов в месте их слияния в теле отливки: заливкаформы тонкой струёй, перерыв струи, меленная заливка.
10. Ужимины неглубокие канавки или впадины пателе отливки, прикрытые плёнкой металла, под которой имеется слой формовочнойсмеси. Под ужиминой обычно наблюдается нормальное металлическое тело отливки. Причины:наличие слоистости и трещины па поверхности формы: чрезмерная влажность илинедостаточная сушка форм, местные уплотнения, приводящие к вспучиванию слояформовочной смеси. Меры предупреждения: равномерная набивка форм, обеспечениегазопроницаемости форм.
11. Плены это слой окислов металла,покрывающий часть поверхности отливок. Иногда плены проникают в тело отливки,нарушая её сплошность. Они появляются из-за окисления металла при заливке его вформу. Особенно часто это наблюдается при заливке жаропрочных металлов. Устранитьплены можно увеличением скорости заливки металла в форму. Струя металла призаливке должна быть короткой.
12. Недолив случай неполного выполнениягеометрии и размеров отливки при наличии отверстии в ней. Причины: недостатокметалла в ковше, уход металла из формы, низкая скорость заливки и недостаточнаятемпература заливаемого металла.
13. Перекос сдвиг одной части отливкиотносительно другой, а также сдвиг полостей и отверстии относительно наружногоконтура отливки. Причины: неправильная подгонка или износ соединительных шпилекили втулок; неправильная сборка форм (без штырей), монтаж модельного комплекта.Меры предупреждения: контроль за штырями, втулками, применение шаблонов дляформ и стержней.
14. Заливы различные по величине и формеребра, выступы и приливы на теле отливки, не предусмотренные чертежом, как вместах разъёма формы и вдоль стержневых знаков, так и в любом месте отливки. Возникаютиз-за изношенности модельной оснастки, зазоров между знаковыми частями модели истержневых ящиков, коробления опок, заливки форм перегретым металлом. Необходимоустранение этих недостатком и постоянный контроль за температурой металла икреплениями.
15. Коробление и несоответствие конфигурацииотливки чертежу вследствие ее изгиба и целом или частично. Неправомерная усадкатолстых и тонких частей отливки, быстрое охлаждение после термообработки и др.
16. Несоответствие металла отливки похимическому составу несоответствие химического состава отливок требованиям стандартаили технических условий. Причины дефекта: неправильная шихтовка, нарушениетехнологического процесса плавки.
3. Организационно-технический раздел
Для выбора плавильногооборудования литейного производства необходимо обладать знаниями, широкимкругозором, практическим опытом и навыками, знать программу производства (номенклатуруи объемы выпуска металлов, сплавов, отливок или изделий) по конкретнойобоснованно выбранной технологии их получения. Качество подготовки, переработкии загрузки исходных материалов определяет решающую роль в выборе пла- вильногооборудования.
В подавляющем большинствеслучаев при плавке металлов и сплавов стоимость шихты составляет до 85% от ихсебестоимости и оказывает на нее решающее воздействие.
Плавильное оборудование,позволяющее вести плавку с малыми безвозвратными потерями металла, обеспечиваетнаименьшую стоимость жидкого металла и максимальный выход годной продукции. Этоглавный принцип выбора плавильного оборудования.
Вторым принципом выбораплавильного оборудования является обеспечение требуемого качества жидкогометалла или сплава, а точнее, качества отливок по выбранной технологии плавки.
Технологический регламентплавки является главным в определении требуемого плавильного оборудования и впредъявлении к нему вполне конкретных технических требований с учетомконкретных местных условий литейного производства для получения качественногометалла и качественных отливок. Третьим принципом выбора плавильногооборудования является выбор производительности и количества плавильногооборудования для обеспечения заданной программы производства металла и отливокс заданным качеством, для обеспечения непрерывности и гибкости технологическихпроцессов литейного производства.
Четвертым принципом выбораплавильного оборудования является выбор наиболее компактного оборудования,занимающего минимальную производственную площадь.
Пятым принципом выбораплавильного оборудования является определение затрат на обслуживание иэксплуатацию плавильного оборудования
Шестым принципом выбораплавильного оборудования является выбор стоимости плавильного оборудования сучетом обязательного выполнения предыдущих пяти принципов выбора оборудования.
При этом нельзя забыватьглавного условия выполнения всех шести принципов выбора плавильногооборудования: обеспечение максимальной безопасности ведения технологическихпроцессов и экологической чистоты литейного производства при наиболеекомфортных условиях работы на плавильном оборудовании.
Плавильное оборудованиелитейного производства относится к сложному и особо сложному технологическомуоборудованию, так как управление технологическими процессами, осуществляемыми внем, связано с получением и обработкой оперативной информации по большомуколичеству параметров и технологических показателей режимов плавки.
Современный уровень развитияметаллургии пока не позволяет получать совершенно чистые металлы, без примесей.Поэтому даже сверхчистые металлы в ряде случаев следует рассматривать каксплавы.
Технология плавления сплавов- это сложная химическая технология, в основе которой лежат физико-химическиепревращения веществ, реализуемые при высокой температуре в плавильной ванне,служащей термохимическим реактором.
Температура плавкисамоустанавливается по результатам обеспечения технологическим регламентомплавки сложного равновесия (баланса) между энергопотребляющими иэнерговыделяющими процессами химической электротермии и поэтому должнанепрерывно контролироваться для эффективного управления процессами плавки имощностью плавильного оборудования.
В настоящее времянепрерывный и бесконтактный контроль температуры и управление температурой имощностью плавильной ванны возможны только в индукционной плавильной ванне.
При плавлении ферросплавов,как правило, используется комбинированный (или смешанный) нагрев исходныхматериалов (шихты) с использованием прямого контактного дугового электрическогоразряда и внутреннего сопротивления шихты (сопротивления самой ванны).
В настоящее время основнымивидами плавильного оборудования в современных литейных производствах являютсяиндукционные плавильные установки для черных и цветных металлов и сплавовпромышленной и повышенной (средней) частоты тока, дуговые плавильные установкидля черных сплавов переменного и постоянного тока и плавильные установкикомбинированного (смешанного) нагрева (дугового нагрева и нагревасопротивлением).
Эффективность выбранногоплавильного оборудования зависит от суммы затрат на производство единицыжидкого металла или сплава с учетом капитальных затрат на подготовку основных ивспомогательных производственных помещений (их фундамента, стен, перекрытий,площадок обслуживания и переходов, всех необходимых коммуникаций, а такжеподъездных путей и трасс работы грузоподъемного и транспортного оборудования) сучетом энергетических затрат на энергоносители, материальных затрат на шихтовыеи вспомогательные материалы (смазочные материалы, гидравлические жидкости, газыи т.п.), стоимости труда рабочего и обслуживающего персонала и прочихпроизводственных расходов, включая расходы по обеспечению промышленнойбезопасности производства и экологической чистоты литейного производства.
Выбор плавильногооборудования для литейных производств — это большая и сложная работа, котораяможет быть выполнена с привлечением к ней ученых, инженеров-проектировщиков,инженеров-конструкторов, инженеров-технологов и других высококвалифицированныхспециалистов литейного производства.
Индукционные плавильные печи.
Плавка черных металлов в индукционных печах имеет рядпреимуществ перед плавкой в дуговых печах, поскольку исключается такой источникзагрязнения, как электроды. В индукционных печах тепло выделяется внутриметалла, а расплав интенсивно перемешивается за счет возникающих в немэлектродинамических усилий. Поэтому во всей массе расплава поддерживаетсятребуемая температура при наименьшем угаре по сравнению со всеми другими типамиэлектрических плавильных печей. Индукционные плавильные печи легче выполнить ввакуумном варианте, чем дуговые.
Однако важнейшее достоинство индукционных печей, обусловленноегенерацией тепла внутри расплавленного металла, становится недостатком прииспользовании их для рафинирующей плавки. Шлаки, имеющие очень малуюэлектропроводность, нагреваются в индукционных печах от металла и получаются сосравнительно низкой температурой, что затрудняет проведение процессоврафинирования металла. Это обусловливает использование индукционных плавильныхпечей преимущественно в литейных цехах. Кроме того, высокая стоимостьвысокочастотных питающих преобразователей сдерживает применение высокочастотныхплавильных печей.
Конструкция и схема питания индукционной печи существеннозависят от наличия или отсутствия железного сердечника. Поэтому индукционныепечи рассматриваются далее в соответствии с этим признаком.
В индукционной плавильной печи главной частью являетсяиндуктор, выполняемый обычно из медной трубки и охлаждаемый протекающей по нейводой. Витки индуктора располагают в один ряд. Медная трубка может бытькруглого, овального или прямоугольного сечения. Зазор между витками составляет2-4 мм. Число витков индуктора зависит от напряжения, частоты тока и емкостипечи. Витки закрепляют на изоляционных стойках, с помощью которых индукторустанавливают в каркасе печи. Каркас печи должен обеспечивать достаточнуюжесткость конструкции; чтобы не нагревались вались его металлические части, онине должны образовывать электрически замкнутого контура вокруг индуктора.
Для выпуска металла из печи предусматривается возможностьнаклона печи, что осуществляется с помощью тельфера на малых печах или припомощи гидравлических цилиндров на крупных.
На средних и крупных индукционных плавильных печах тигельзакрывается крышкой (сводом), выполняемой обычно набивной из того жеогнеупорного материала, что и тигель. Для подъема и отвода крышки в сторонуприменяют простые рычажные механизмы или гидравлические цилиндры.
ВНИИЭТО разработаны индукционные печи серии ИСТ для плавкистали, работающие на токе повышенной частоты. Емкость печей, работающих на токечастотой 2400 Гц (обеспечиваемой машинными генераторами), составляет 60, 160,250 и 400 кг при потребляемой мощности соответственно 50, 100, 250 и 237 кВт. Печьемкостью 1 т, питаемая током частотой 1000 Гц, потребляет мощность 470 кВт. Крупныепечи емкостью 2,5; 6 и 10 т потребляют мощность соответственно 1500, 1977 и2730 кВт и питаются током частотой 500 Гц либо от машинных генераторов, либо отполупроводниковых (тиристорных) преобразователей. Продолжительность плавки впечах серии ИСТ., колеблется от 50 мин (печь емкостью 60 кг) до 2 ч (печьемкостью 10 т).
Таким образом, диапазон производительностей всей этой сериипечей весьма широк: от 70 кг/ч до 5 т/ч. Удельный расход электроэнергии нарасплавление твердой завалки составляет в среднем 3600 кДж/кг (1,00 кВт-ч/кг) длямалых печей и снижается до 2300 кДж/кг (0,64 кВт-ч/кг) для крупных печей.
Для плавки стали специально разработаны крупные индукционныепечи без сердечника серии ИЧТ, работающие на токе промышленной частоты (50 Гц).Печь ИЧТ-2,5 имеет емкость 2,5 т при потребляемой мощности 718 кВт ипроизводительности 11 т/ч; печь ИЧТ-6 имеет емкость 6 т при потребляемоймощности 1238 кВт и производительности 2,7 т/ч. Удельный расход электроэнергиисоставляет в обеих печах 2160 кДж/кг (0,6 кВт-ч/кг).
В схемы питания всех этих печей включены конденсаторныебатареи с целью повышения cos φ. Отсутствиедорогостоящих преобразователей значительно снижает стоимость печей, работающихна токе промышленной частоты.
Потери тепла за плавку составляют на индукционных печахтакого типа примерно 20-25%, а потери в токопроводах, конденсаторных батареях ипреобразователях частоты достигают 30%. Поэтому общий к. п. д. индукционныхплавильных установок (особенно печей небольшой емкости), работающих на токевысокой частоты, невысок и составляет примерно 0,4, возрастая с увеличением емкостипечей до 0,6. Показатели работы крупных индукционных печей, работающих на токепромышленной частоты, выше и их общий к. п. д. достигает 0,8.
Улучшение показателей работы индукционных плавильныхустановок достигается правильной подготовкой шихты и ее рациональной загрузкой,снижением потерь тепла из печи и уменьшением времени простоев на ремонтфутеровки, а также максимально возможным использованием мощностипреобразователя частоты. Для этой цели обычно используют один общийпреобразователь для питания двух печей.
3.1 Расчет производственной мощности плавильногоотделения
3.1.1 Расчет количества печей, ШТ
Таблица баланса металла.
Таблица 3.1Статьи баланса
% от металлозавалки
Масса, т
Годное литье
Жидкий металл:
2. Возвратные отходы
2.1 Литники и прибыли
2.2 Брак
2.3 Сливы, сплески
3. Стальной лом ГОСТ 2787-75
Группы А
Угар и безвозвратные потери
Металлозавалка
52,4
95
12500
22662.2 42,6 10162.2 38,5 9184.1 3,1 739.5
1,0
95
229
22662.2 5 1192.7 100 23854.9
Необходимое количество плавильных агрегатов определяется поформуле:
Nрасч =КнВг /Фд qрасч
Nрасч — расчетноеколичество плавильных печей,
Вг — годовое количество жидкого металла поучастку тон
Кн -коэффициент неравномерности потребленияжидкого металла, равный 1-1,2 для крупносерийного и массового производства
Фд — действительный фонд времени работыоборудования, ч/год
qрасч — производительность плавильного оборудования, т/ч
Фд выбираем исходя из типа оборудования (индукционнаяпечь) и количества смен работы (2 смены) — Фд = 3890 ч/год. Выборколичества смен зависит от характера производства, а последний в свою очередьопределяется серийностью производства. Характер производства-паралельныйпроизводство крупносерийное. Устанавливается 2-х сменный режим работы.
роизводительность плавильного агрегата 2,5 т/ч.
Nрасч=1,1*22662.2/3890*2,5=24928.4/9725=2,56
Принятое количество плавильных агрегатов Nпрполучаем путем увеличения
Nрасч до значения целогочисла. Для проекта берем 3 печи.
Правильность выбора количества плавильных печей определяетсяпутем расчета коэффициента загрузки.
Кз =Nрасч /Nпр
Кз=2,56/3=0,85
Где Кз -коэффициент загрузки плавильногооборудования,Nрасч-расчетное количествооборудования,Nпр-принятое количество оборудования.
Нормальная работа плавильного отделения обеспечивается при
Кз=0,7-0,85
Для расчетов использовал лит.1таб.9; 12 и лит.2
ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ТИПА ИСТ-2,5/1,6М4 НАЗНАЧЕНИЕИ ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Электропечь индукционная плавильная тигельная типаИСТ-2,5/1,6М4 ёмкостью 2,5т. предназначена для индукционной плавки и перегревачерных, цветных и драгоценных металлов токами средней частоты.
Электропечь ИСТ-2,5/1,6М4 может быть использована в литейныхпроизводствах промышленных предприятии всех отраслей народного хозяйства и дляпоставок на экспорт, в страны с умеренным и тропическим климатом.
Наиболее рациональный режим работы — трехсменный.
Электропечь изготавливается в климатическом исполнении УХЛ4по ГОСТ 15150-69 и предназначена для работы в следующих условиях:
закрытое помещение;
высота над уровнем моря — не более 1000 м;
температура окружающей среды — от + 5 до + 40 С;
относительная влажность окружающей среды при температуре+20°С — до 90% и при +40°С — до 50%;
окружающая среда — невзрывоопасная, не содержащаяагрессивных газов и примесей, разрушающих изоляцию и металлы;
температура охлаждающей воды от + 5 С до + 25 С;
отсутствие в охлаждаемой воде примесей, образующих осадок;
температура охлаждающей воды не должна быть ниже температурыокружающего воздуха в помещении более, чем на 15 С (во избежание появления росы);
пары и пыль в концентрациях, не превышающих указанных в ГОСТ2.1 005-88;
вибрация и удары в месте установки электропечи должныотсутствовать.
По технике безопасности установки индукционные плавильныесоответствуют требованиям ГОСТ 12.2 003-74 (RUS) и 12.3002-75 (RUS).
По пожарной безопасности установки индукционные плавильныесоответствуют требованиям ГОСТ 12.1 004-76 (RUS).
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
В период выполнения заказа подготовит и передастэксплуатационную документацию и инструкции:
Эксплуатационная документация:
эксплуатационные инструкции и описание функций оборудования;
инструкции по набивке и ремонту футеровки печи;
монтажные схемы, перечень оборудования, перечень кабелей.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Основные параметры и характеристики, необходимые дляизучения и правильной эксплуатации изделия и его составных частей приведены (таблице3.2).
Таблица 3.2Наименование показателя Норма параметра номинальная допустимая Ёмкость номинальная, т: 2,5 Мощность питающего преобразователя, кВт, не более: 1600
Число фаз:
питающей сети
контурной цепи
3
1
Частота тока, Гц:
питающей сети
контурной цепи
50
400
49-51
500
Номинальное напряжение, В:
питающей сети преобразовательного трансформатора
контурной цепи (индуктора)
6000 или 10000
от 1500 до 2000 Коэффициент мощности на входе тиристорного преобразователя частоты 0,92 Номинальная температура перегрева металла, °С, не более: 1600 1500 Скорость расплавления и перегрева, т/ч 2,5 2,0 Удельный расход электроэнергии на расплавление и перегрев металла, кВт ч/т: 679 764 Удельная мощность, кВа · ч/т 841 991 Напряжение подогрева (расчётное), В 260 250
Расход воды для охлаждения, м3/час:
индуктора и токоподвода
конденсаторных шкафов
тиристорного преобразователя частоты
дросселя
21
16,8
6,0
0,24
21,5
17
6,0
0,26
В комплект поставки ИСТ-2,5/1,6 М4 входит:
Таблица 3.3НАИМЕНОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ Кол-во, шт. Электропечь ИСТ-2,5 1 Шкаф управления (с конденсаторной батареей) 1 Тиристорный преобразователь ТПЧ-800 2 Тигель ИСТ-2,5 1
Трансформатор питающий 2
Станция водоохлаждения 1
Маслонапорная станция 1 ЗИП (с кабелями водоохлаждения и токоподводами) 1 Авторский надзор за проведением монтажных и наладочных работ +
Индукционный плавильный комплекс ИСТ-2,5/1,6 М4 являетсянадежным в своем классе устройств.
Надежная работа комплекса гарантируется многоступенчатойсистемой защиты комплекса от возможных внешних воздействий на уровне отдельныхустройств и всего комплекса в целом.
ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ предназначена дляплавки, перегрева и выдержки цветных и черных металлов.
Состав печи:
Каркас
Каркас печи представляет собой жесткую сварную раму, изнержавеющей стали. На диагоналях каркаса закрепляются оси, вокруг которыхпроизводится поворот печи для слива расплавленного металла. На изоляционныхрастяжках, в подине, выполненной из жаропрочного бетона, установлен индуктор. Применениежаропрочного бетона, повышает жесткость конструкции, позволяет отказаться отасбоцементных плит и обеспечивает гораздо больший срок службы печи по отношениюк известным аналогам.
Индуктор
Индуктор печи выполнен из медной специально профилированнойводоохлаждаемой трубки. Катушка индуктора снабжена жесткой сегментной межметковойизоляцией, охлаждающая вода разделена несколько цепей. Предусмотрена системаизмерения сопротивления тигля.
Энергоподвод
Электроэнергия и вода подводятся к индуктору по гибкимводоохлаждаемых кабелям.
Узел контроля водоохлаждения
"Гребенка" представляет собой,сборный коллектор водоохлаждения, снабженный реле протока и контактнымитермометрами для каждой ветви охлаждения, специальным диагностирующимустройством, связанным с системой управления, индикации и диагностики установки.Узел контроля предназначен, для непрерывного контроля за наличием протока водыи её температуры в каждом контуре охлаждения установки.
Измеритель сопротивления тигля
Измеритель предназначен, для непосредственного измерениясопротивления стенки тигля индукционной печи, по величине которого можно судитьо состоянии футеровки, сигнализации о снижении этого сопротивления относительноуровня регулируемой установки, сигнализации о перегрузке внутреннего источникаприбора при уменьшении измеряемого сопротивления до значения, соответствующегоразрушению футеровки.
Защита печного агрегата
многослойная изоляция индуктора, обеспечивает его высокуюэлектрическую прочность;
система контроля футеровки, измеряет токи утечки черезфутеровку печи, обеспечивает индикацию нормальной работы печи, опасной зоныработы и аварийной, с выдачей аварийного сигнала и отключением установки;
контроль протока и температуры всех контуров охлажденияпечи, включая индуктор печи.
ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ
Предназначен для преобразования трехфазной сети промышленнойчастоты (50 Гц) в однофазную сеть средней частоты (0,5 кГц) и служит источникомпитания индукционной плавильной печи.
Преобразователь с полностью управляемым выпрямителем, длябесступенчатого плавного регулирования мощности, а также с системойстабилизации уровня потребляемой мощности, полным автоматическим управлениеминвертора, обеспечивает полное и постоянное потребление мощности приоптимальной системе загрузке шихты.
Питающая трехфазная сеть имеет равномерную нагрузку по 3-мфазам, с cos j не менее 0,96.
Преобразователь состоит из следующих частей:
выпрямитель, с водоохлаждаемыми тиристорами и защитой отперенапряжения;
сглаживающий дроссель для сглаживания выпрямленного тока ввыпрямительном промежуточном контуре и для отделения среднечастотного контураот питающей сети;
инвертор, с водоохлаждаемыми быстродействующими тиристорамии токоограничивающими защитными реакторами;
Преобразователь частоты оснащен:
встроенной системой оперативной и предпусковой диагностики,позволяющей контролировать состояние всех силовых приборов преобразователя нафункциональную пригодность (пробой тиристоров и диодов, замыкание на «землю»,обрыв и т.п.) не только во время работы преобразователя и перед его запуском;
системой автоматического регулирования, ограничивающей вавтоматическом режиме выход преобразователя в критические режимы работы (К.З. илиХ. Х), а также возможную перегрузку преобразователя;
система автоматического управления, регулирования,диагностики и защиты, обеспечивающая как режим потребления из сети оптимальноймощности, так и режимы стабилизации технологических параметров;
силовая схема преобразователя защищена трехступенчатойзащитой, состоящей из быстродействующего автоматического выключателя на входепреобразователя и схемы защиты на основе запираемого выпрямителя и мощнымтокоограничивающим реактором;
системой теплового контроля теплонагруженных элементов схемы(больше 30 точек);
системой контроля охлаждающей воды, контролирующей протокводы во всех ветвях охлаждающего контура и температуру воды в каждомохлаждающем контуре;
блокировкой дверей преобразователя от несанкционированногодоступа;
защитой от перезапуска преобразователя при пропаданиипитающего напряжения.
КОМПЛЕКТ ШИНОПРОВОДОВ
Состоит из водоохлаждаемых медных труб выполненных изспециального медного профиля для соединения гибкого печного токоподвода сконденсаторной батареей, переключающим устройством и преобразователем. Комплектшинопроводов разрабатывается и изготавливается под условия Заказчика в ходевыполнения работ привязке комплекса.
БК И ШИНОПРОВОДЫ:
БК предназначены, для компенсации реактивной мощности печи исоздания совместно с индуктивностью печи среднечастотного резонансного контура.Конденсаторная батарея выполнена в одном блочном конструктиве со смонтированнымтокоподводом и водоохлаждением и готова к подсоединению.
БК состоит:
конденсаторной рамы с установленным в ней набором приборовконтроля водяного охлаждения;
печных среднечастотных конденсаторов с гибкимикомпенсаторами — токоподводами;
система охлаждаемых шинопроводов и контактных присоединений;
сборного коллектора водоохлаждения с датчиками протока итемпературы охлаждающей жидкости.
Защита БК
контроль К.З. на землю;
контроль протока и температуры охлаждающей воды.
ГИДРОПРИВОД:
Гидропривод предназначен, для управления наклоном печи. Рабочеедавление — 140 бар. Время наклона печи — 70 — 80 с.
Состав гидропривода:
стальной бак для масла сварной конструкции;
насос с электрическим двигателем, с возможностью егопереключения на другую печь через вентильные клапаны в аварийном случае;
клапаны, ограничивающие давление;
клапаны с электрическим управлением для наклона печей ипривода крышек;
манометр давления масла;
входной и вентиляционный фильтры;
масляный дренажный клапан;
различные трубопроводы и соединения внутри станции;
ручной насос для аварийного слива металла (может бытьустановлен насос с приводом от сжатого воздуха или электропривод с питания отаккумулятора).
Гидропривод оснащен:
системой контроля рабочего давления в системе;
резервным насосом для аварийного слива металла;
системой защиты с обратным клапаном для защиты от прорываклапана гидросистемы.
ПУЛЬТ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
Предназначен для управления и регулирования процессамиплавки и работой оборудования, установлен в непосредственной близости от печей.На пульт вынесены функции — включение, отключение печи и гидравлическихнасосов, управление, наклоном печей, кнопка аварийного отключения печей,индикацией основных параметров работы установки и состояния оборудования.
Отображает работу всего комплекса в режиме постоянногомониторинга.
Все системы защиты, диагностики и индикации отображают дляобслуживающего персонала все режимы работы комплекса в нормальной, опасной илиаварийной зоне.
По желанию Заказчика комплекс может быть оснащенавтоматизированной микропроцессорной системой ведения плавок, в дополнительныефункции которой входит автоматическое диагностирование комплекса,протоколирование режимов его работы с возможностью передачи данных поудаленному интерфейсу на «стол руководителя».
ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БК
Предназначено для быстрого переключения источника питания содной печи на другую (при поставке комплекса с двумя печами). Переключающееустройство может быть оснащено электрическим или пневматическим приводом.
ОТЛАДКА РЕЖИМОВ РАБОТЫ КАЖДОЙ ЕДИНИЦЫ ОБОРУДОВАНИЯ И ВСЕЙУСТАНОВКИ В ЦЕЛОМ
установка (закрепление всех элементов установки нафундаментах или стальных конструкциях);
электромонтаж (монтаж силовых токовых трасс; прокладка,укрепление и подключение всех цепей электрических двигателей; подключениезаземления установки);
монтаж системы водоохлаждения (линий водоснабжения и стока).
монтаж гидравлической системы (прокладка гидравлическихлиний, наполнение установки гидравлической жидкостью, спуск воздуха в системе).
футеровка печи (футеровка осуществляется согласноинструкций, предоставленных Исполнителем).
Для мелкого и разового литья возьмём индукционнуюэлектропечь ИСТ-0,4
И ковш емкостью 0,5т.
Крупное и разовое литье производим на кону, для остальноголитья используем автоматическую формовочную линию.
ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ИНДУКЦИОННАЯ ТИГЕЛЬНАЯ
ТИПА ИСТ-0,4/0,32
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Электропечь индукционная плавильная тигельная типаИСТ-0,4/0,32 ёмкостью 0,4 т. предназначена для индукционной плавки и перегревастали, чугуна, цветных и драгоценных металлов токами средней частоты.
Электропечь ИСТ-0,4/0,32 может быть использована в литейныхпроизводствах промышленных предприятий всех отраслей народного хозяйства и дляпоставок на экспорт, в страны с умеренным и тропическим климатом.
Наиболее рациональный режим работы — трехсменный.
Электропечь изготавливается в климатическом исполнении УХЛ4по ГОСТ 15150-69 и предназначена для работы в следующих условиях:
закрытое помещение;
высота над уровнем моря — не более 1000 м;
температура окружающей среды — от + 5 до + 40 С;
относительная влажность окружающей среды при температуре+20°С — до 90% и при +40°С — до 50%;
окружающая среда — невзрывоопасная, не содержащаяагрессивных газов и примесей, разрушающих изоляцию и металлы;
температура охлаждающей воды от + 5 С до + 25 С;
отсутствие в охлаждаемой воде примесей, образующих осадок;
температура охлаждающей воды не должна быть ниже температурыокружающего воздуха в помещении более, чем на 15 С (во избежание появления росы);
пары и пыль в концентрациях, не превышающих указанных в ГОСТ2.1 005-88;
вибрация и удары в месте установки электропечи должныотсутствовать.
По технике безопасности установки индукционные плавильныесоответствуют требованиям ГОСТ 12.2 003-74 (RUS) и 12.3 002-75 (RUS).
По пожарной безопасности установки индукционные плавильныесоответствуют требованиям ГОСТ 12.1 004-76 (RUS).
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
В период выполнения заказа подготовит и передастэксплуатационную документацию и инструкции:
Эксплуатационная документация:
эксплуатационные инструкции и описание функций оборудования;
инструкции по набивке и ремонту футеровки печи;
монтажные схемы, перечень оборудования, перечень кабелей.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Основные параметры и характеристики, необходимые дляизучения и правильной эксплуатации изделия и его составных частей приведены (таблице3.4).
Таблица 3.4Наименование показателя Величина показателя Стали Чугуна Ёмкость номинальная, т: 0,4 Мощность преобразовательного трансформатора, кВа: 320 Мощность, потребляемая от преобразовательного трансформатора, кВа: 308
Число фаз:
питающей сети
контурной цепи
3
1
Частота тока, Гц:
питающей сети
контурной цепи
50
от 800 до 1000
Номинальное напряжение, В:
питание преобразователя
контурной цепи (на индукторе)
привода установки насосной
цепей управления и сигнализации
380
700
380/220
220 Номинальный контурный ток, А 3000 Номинальная температура перегрева металла, °С: 1600 1500 Скорость расплавления и перегрева, т/ч 0,465 0,475 Удельный расход электроэнергии на расплавление и перегрев, кВт ч/т: 663 645
Расход воды для охлаждения, м3/час:
индуктора и конденсаторной батареи
тиристорного преобразователя
дросселя
0,75
2,0
2,0 Давление в системе водоохлаждения, МПа: от 0,3 до 0,6 Давление в напорной линии установки насосной, МПа: 5,0
Тепловыделение, ккал/ч:
От электропечи
В контурной цепи
8000
2000
Примечание. Скорость плавки и удельный расход электроэнергиигарантируется при непрерывном режиме работы при прогретом тигле, номинальномего диаметре и мощности за период расплавления и перегрева шихты без учетавспомогательного времени (загрузка твердой шихты при отключенном нагреве шлака,отбор проб, измерение температуры, разлива и т.п.). Проектная часовая производительностьопределяется потребителем с привлечением специализированнойпроектно-технологической организации при учете вспомогательного времени итемпературы перегрева металла.
В комплект поставки ИСТ-0,4/0,32 входит:
Таблица 3.5НАИМЕНОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ Кол-во, шт. Электропечь индукционная ИСТ-0,4/032 1 Тиристорный преобразователь ТПЧ-320 1 Шкаф управления (с конденсаторной батареей) 1 Станция охлаждения 1 Дистанционный пульт управления 1 Гидронапорная станция 1 ЗИП 1 Техническая документация 1 Авторский надзор за проведением монтажных и наладочных работ +
Индукционный плавильный комплекс ИСТ-0,4/0,32 являетсянадежным в своем классе устройств.
Надежная работа комплекса гарантируется многоступенчатойсистемой защиты комплекса от возможных внешних воздействий на уровне отдельныхустройств и всего комплекса в целом.
ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ предназначена для плавки,перегрева и выдержки цветных и черных металлов.
/>
Рис.3.1 Габаритные, установочные размеры и рекомендуемоеразмещение комплектующего оборудования электропечи.1 — электропечь индукционнаяИСТ-0,4/0,32; 2 — шкаф управления; 3 — токопровод; 4 — гидропривод; 5 — тиристорный преобразователь частоты.
/>
Рис.3.2 Схема фундамента установки индукционной печи.3.1.2 Расчет мостовых кранов по отделениям
Расчетное количество мостовых кранов для плавильного ишихтового пролетов определяется по формулам:
/> />
где: аж — количество крано-часов на 1тоннужидкого металла (0,2-0,3);
аш — количество крано-часов на 1тонну шихтовыхматериалов (0,1-0,2);
Кв — коэффициент выполнения краномвспомогательных работ (1,15);
Ки — коэффициент использования крана (0,8)
/>; />.
Принимаем для шихтового пролета число кранов равное двум, адля плавильного пролета три.
Прочее технологическое оборудование принимается исходя изнормативов.
3.1.3 Потребное количество разливочных ковшей
Для конвейерного производства кроме емкости ковша необходимотакже выполнять расчет числа ковшей или заливочных устройств, которые должныобеспечить заливку форм на непрерывно движущемся конвейере.
В первую очередь определяют полное время τф,затрачиваемое на заливку одной литейной формы, по уравнению
τф= τзал+60ι/υв+ τп-з,
где τзал — время заливки формы, с; 60ι/υв — время, необходимое на возврат ковша в исходное положение для заливкиследующей формы, с; ι — расстояние между чашами двух форм, м; υв — скорость возврата тележки с ковшом, м/мин; τп-з — времяподготовительно-заключительное (включающее опускание и поднятие ковша призаливке), принимается равным 10 … 1 с.
Пример расчета. Производительность автоматическойформовочной линии (АФЛ) составляет 240 форм/ч. Для определения скоростивозврата тележки с ковшом необходимо определить скорость конвейера υк,принимая следующие допущения. Определим производительность АФЛ в минуту — 240-60=4 формы/мин. Если расстояние ι между чашами соседних форм для АФЛ сопоками размером 640*450 мм принять равным 1 м, то скорость конвейера составитυк = 4 м/мин. Чтобы осуществить возврат тележки с ковшом висходное положение, скорость возврата тележки υв должнапревышать скорость конвейера υк, т.е. υв =κυк. Если принять, что коэффициент κ = 1,5, то υв= 1,5 υк = 1,5*4=6 м/мин. Примем τзал =15с, τп-з = 10 с и определим по приведенному в тексте уравнениювремя на заливку одной формы, с:
τф = 15+60*1/6+10=35
Время цикла линии исходя из производительности 240 форм/чравно τц = 3600/240=15 с. Следовательно, для обеспеченияпроизводительности линии необходимое число заливочных ковшей (устройств) должносоставить τф/ τц= 35/15=2,33. Округляя этозначение в сторону больших чисел, получим, что заданную производительность АФЛобеспечат три ковша (или устройства).
Потребное количество стендовых (раздаточных) и разливочныхковшей определяется по формуле:
/> />;
где Праб, Прем, Пзап — количество ковшей, находящихся соответственно в работе, ремонте, запасе.
Для стендовых ковшей Праб соответствуетколичеству плавильных печей; Прем, принимается равным Праб,Пзап берется в размере 50% — 100% от Праб.
принимаем 3 ковша. Количество ковшей находящихся в работе иремонте:
/>, />,
где tсм — продолжительность рабочей смены, 8ч;
tраб — время стойкостиковша, 8ч;
tрем — время ремонтаковша, 8ч;
/>, />.
Количество ковшей в запасе 2шт. Пк. с. принимаем8ковшей.
Характеристика технологического и подъемно-транспортногооборудования.
Таблица 3.6. Наименование оборудования Количество единиц
Мощность электродвигателя кВт
Цена оборудования,
тыс. руб. На единицу Всего единицы всего 1. Технологическое оборудование:
Индукционная печь ИСТ-2,5/1,6 м4
1.1.2Индукционная печь ИСТ-0,4/0,32
3
1
50
20
150
20
18000
15000
54000
15000 1.2 Печь для отжига ферросплавов 2 10 20 300 600 1.3 Стенд для подогрева шихты 1 100 100 1.4 Стенд для сушки и подогрева ковшей 3 80 240 1.5 Стенд набора сводов 1 60 60 1.6 Стенд для сушки стопоров 1 60 60 1.7 Стенд для разливки металла 2 150 300 1.8 Установка для приготовления футеровочной массы 1 30 30 1.9 Установка для грануляции шлака 1 10 10 40 40
1.10 Электросушилка
1.11 Весы для легирующих добавок
3
3
50
30
100
90 1.12 Бегуны для футеровочной массы 2 40 80
Итого
180
70700 2. Подъемно-транспортное оборудование: 2.1 Краны шихтового пролета 2 30 60 40 80 2.2 Краны плавильного пролета 3 65 130 70 210 2.3 Тележка для подачи шихты 1 20 20 2.4 Контейнер для добавок и флюсов 3 20 60 Итого
190
370 Всего 370 71070
3.1 4 Расчет плавильного участка3.1.4.1 Расчет участка подготовки шихтовыхматериалов
При проектировании складов формовочных и шихтовых материаловследует руководствоваться следующими положениями. Расчет площадей иоборудования для приемки, хранения и транспортировки шихтовых, формовочных иогнеупорных материалов выполняется на основе потребностей плавильного исмесеприготовительного отделения в основных материалах на годовой выпуск.
Расход вспомогательных материалов на годовой выпуск заносятв сводную ведомость.
В проекте кроме складов шихтовых и формовочных материаловнеобходимо предусмотреть также склады или площади моделей (модельных плит смоделями), опок, стержней, отливок.
Необходимо дать характеристику организации цеховогоскладского хозяйства, в том числе состава складов, их размещения, способаразгрузки, укладки и хранения материалов. При наличии на заводе двух и болеелитейных цехов следует проектировать базисные склады. Расположение базисныхскладов по отношению к литейным цехам должно обеспечить рациональныегрузопотоки материалов. При этом возможно размещение складов формовочных ишихтовых материалов с участками их подготовки как в одном здании, так и вотдельных зданиях. Для подачи сухого песка в литейные цехи рекомендуетсяиспользовать пневмотранспорт или систему ленточных конвейеров; порошкообразныхматериалов — пневмотранспорт, а шихтовых материалов, кокса и флюсов вспециальных контейнерах — автотранспорт.
Такое решение позволяет исключить железнодорожные вводы вшихтовые отделения, сократить их площадь и разрывы между цехами. Обеспечиваетчистоту и порядок в цехах, но при этом увеличивается число грузоперевалок всвязи с загрузкой контейнера на базисном складе. Для машиностроительных заводовс одним литейным цехом склады формовочных и шихтовых материалов проектируют прицехе. В этих случаях для подачи материалов к местам потребления используютвнутрицеховой транспорт.
Общую площадь шихтового двора (пролета) определяю по формуле
Fскл = Fтех + Fзакр+ Fэ + Fпу,
где Fтех — площадь технологическихучастков склада, включая площадь
под оборудование, проходами и железнодорожными вводами, м2;
Fзакр — площадь закромов, м2;
Fэ — площадь, занятая внутреннимиэстакадами и местами для разгрузки материалов, м2;
Fпу — площадь, занятая устройствами дляподачи материалов в производство, м2.
Расчет площади закромов складов шихтовых материалов ведетсяпо формуле
Fзш = 1,1 (f1 + f2+ f3 + … + fn),
где Fзш — площадь закромов складовшихтовых материалов, м2;
1,1 — коэффициент увеличения расчетной площади закромов сучетом их фактического заполнения;
f1, f2, f3,…,fn — расчетные площади для соответствующих компонентов шихтывзависимости от вида литья (стружка, чугунный лом, стальной лом и др.).
Площади закромов для отдельных компонентов шихты находятсяпо формуле
fзш =100Мab/kT дН
где fзш — площадь закромов соответствующейсоставной части шихты, м2,100М/kметаллозавалка, т/год, где М — мощность цеха годного литья, в процентах отметаллозавалки,%; a — норма расхода соответствующего компонента шихты отметаллозавалки,%; b — норма хранения компонента шихты, дн.; Тд — годовой фонд работы, дн.; Н — высота хранения компонента шихты, м; k — насыпная плотность компонента шихты, т/м3.
Согласно формуле находим fзш
f1 -для стальноголома
=100*52,4*42,6*40/3*3790*4=8928960/45480=196,3 м2.
f2-для чугуна
=100*52,4*42,6*40/3*3790*4=8928960/45480=196,3 м2.
f3 -стальной лом (отходыпроизводства)
=100*52,4*42,6*4/1,5*3790*4=892896/22740=39,2 м2.
Находим Fзш — площадь закромов складовшихтовых материалов, м2;
Fзш =1,1* (196,3+196,3+39,2) =474,98 м2.
Площадь, необходимая для приема и сортировки материалов,принимается из расчета 20 м2 на 1 000 т годного литья.
Fэ — площадь, занятая внутреннимиэстакадами и местами для разгрузки материалов, м2;
Fэ =12т*20м2=240м2.
Fтех — площадь технологических участковсклада, включая площадь
под оборудование, проходами и железнодорожными вводами=10800м2;
Fпу — площадь, занятая устройствами дляподачи материалов в производство =1300м2.
Отсюда находим площадь складаFскл = Fтех+ Fзакр + Fэ + Fпу,
Площадь на проходы и проезды составляет 10 — 15% полезнойплощади.
Fскл =10800+474,98+240+1300=12814,98+15%=14737,22≈14800м2.
Основные данные для расчетов складов шихтовых, а такжеспособы хранения основных материалов приводятся в табл. (см. лит.1).
В фасонно-сталелитейных цехах с индукционными печамишихтовой двор обслуживается подъездным путем и мостовым магнитным краном. Шихтовыематериалы хранятся в закромах.
Набор металлической шихты будут осуществлять с помощьютранспортировки соответствующих сырьевых материалов (т.е. серый чугун, стальнойлом и возврат) к конкретному загрузочному устройству печи с помощью мостовогокрана. Цикл и грузоподъемность этого крана достаточны для обеспечения подачишихты на плавильный участок в количестве, обеспечивающем потребность в жидкомметалле для формовочных линий.
Загрузка шихты в электроплавильные печи производитсялотками, установленными на автоматизированных весовых тележках. В лотокпомещается шихта на всю плавку печи. Конец лотка вводится в загрузочноеотверстие печи. Опрокидывание лотка происходит при помощи гидроцилиндра,выгружается вся шихта в печь и подваливается по мере расплавления металла, авведение необходимых легирующих добавок осуществляется с помощью дозатора. Навескушихты как при ручной, так и при механизированной ее загрузке рациональнопроизводить на складе шихты на весовой тележке из суточных бункеров.
Расчет шихты на тонну жидкого металла сталь — 20
C=0,2% Si=0,2-0,52%
Cr=0,5% Mn=0,45-0,90=0,7%
P=до-0,05%S=до0,05%
Al=0,05%Cu=до0,4%
Siср=0,35%
1000 кг=100%
Х1-0,35%
Х1=3,5 кг чистого -Si
FeSi 45 содержитSi-45%
3,5кг-45%
FeSi-100%
FeSi=7,8кг+5%угар =8,2кг
Mnср=0,70%
1000кг=100%
X2=0,7%
X2=7кг чистого Mn
FeMn78 содержит Mn-0,78%
7 кг=0,78%
FeMn=100%
FeMn=8,9кг +5%=9,4кг
Alср=0,03%
1000 кг=100%
X3=0,03%
Alср=0,3кг+5%=0,315кг
Чугун передельный
1000 кг=100%
X4=0,24%
Чугун =2,4кг
2,4кг=4%
Чугун=100%
Чугун=63 кг с угаром
Общий вес металлозавалки=1052,6кг на тону жидкого металла.
Участок ремонта печного оборудования.
Ковшевое отделение предназначено для капитального ремонта и футеровкиковшей, а также для сушки ковшей после ремонта. Тигли сушат при первых плавках.Здесь же производят набор и сушку стопоров. Стопоры сушат в подвешенномсостоянии в электросушилках с искусственной рециркуляцией при температуре 100 — 200 єС.
Режим сушки должен соблюдаться очень строго, так как плохопросушенный стопор может стать причиной аварии.
Для сушки ковшей после ремонта применяю стенд, отапливаемыйгазом.
Экспресс — лаборатории
Для проведения химического анализа металла во время плавкина плавильном участке предусматриваю экспресс-лабораторию. Размещаются онинепосредственно в производственных отделениях цеха.
При плавке в электропечах необходимо брать три-четыреанализа от каждой плавки по значительно большему количеству элементов (двенадцать-двадцать),чтобы уловить присутствие нежелательных примесей от случайных отходов. Для этойцели предусматривают сложное автоматическое оборудование (квантометры). Такиелаборатории выполняют по специальным заказам. По этим данным определяютколичество лаборантов в одну смену. Общая площадь лаборатории 8 — 9 м2 наодного работающего лаборанта, но не менее 15 м2. Экспресс-лабораторииразмещают, как правило, по возможности ближе к рабочей площадке печей и впомещении смесеприготовительного отделения с удобным выходом на площадкуобслуживания оборудования.
3.1.6 Участок футеровки ковшей и печей
Футеровка (тигель) индукционной печи работает в оченьтяжелых условиях, так как интенсивное движение металла и большие скоростиизменения температуры вызывают ее размывание и разрушение, поэтому, чем толщестенки тигля, тем больше срок его службы. Стенки тигля должны быть, возможно,более тонкими, чтобы обеспечить хорошую электромагнитную связь между индуктороми металлом.
Тигель изготовляют обычно набивным с применениемметаллического шаблона. После набивки тигель подвергают обжигу и спеканиюнепосредственно в печи, шаблон при этом расплавляется. Возможно изготовлениефутеровки вне печи формовкой под давлением в специальных разборных пресс-формахс последующей установкой тигля на место. Иногда на крупных печах футеровкутигля выкладывают из готовых фасонных огнеупоров. В крупных печах тигельопирается на подовую подстилку, выложенную из огнеупорных кирпичей на толстомстальном листе, образующем днище каркаса вместе с необходимыми поперечнымибалками.
Футеровку выполняют кислой или основной. Основой набивочноймассы для кислой футеровки служит кварцит с высоким (не менее 95%) содержаниемкремнезема. В качестве связующей добавки используют сульфитно-целлюлозныйэкстракт и борную кислоту (1,0-2,0%). Набивочная масса для основной футеровкисостоит из молотого обожженного или плавленого магнезита со связующей добавкой(патока или водный раствор стекла и огнеупорная глина) в количестве 3%. Стойкостькислой футеровки составляет 100-150 плавок для стали, а основной футеровки 30-80плавок для стали. Поскольку чрезмерный износ футеровки может привести к «проеданию»стенок или днища тигля расплавленным металлом, что является очень серьезнойаварией, то на индукционных печах обязательно предусматривается установкадатчиков (для замера активного сопротивления футеровки), сигнализирующих опоявлении в ней опасных трещин в начале просачивания жидкого металла.
3.1.7 Расчет численностипроизводственных рабочих
Вусловиях серийного производства, когда работа осуществляется на конвейере,среднесписочная численность основных рабочих определяется по формуле:
Rcn =п0*Нчисл *Кш*Кпр (3.1)
Ren — необходимое число рабочих занятых нанормированных работах;
По-число обслуживаемых агрегатов или рабочихмест, шт;
Нчисл — норма численности рабочих для обслуживания единицы оборудования;
Ксм — число смен в сутки;
Кпр — коэффициент, учитывающий отсутствие рабочих (Кпр =1).3.1.7.1 Плавильное отделение
Найдемсреднесписочную численность рабочих, обслуживающих плавильные агрегаты, по ф [3.1]:
Rcn =3x2x2x1 = 12 чел;3.1.7.2 Найдем численность рабочихобслуживающих участок заливки, по ф [3.1]
Rcn =1x2x2x1 = 4 чел;
Всего по отделению 16 человек.
Таблица 3.7.Наименование профессии Численность работников Сталевар-плавильщик 12 заливщик 4 итого 16
КоличествоИТР равно 8-12% от общего числа пр. раб.
Сменныемастера=16*10/100=1,6=2 человека
Контролеры СТК=2человека
Лаборанты=2человека
Данные заносим в таблицу.
Численность РСС.
Таблица 3.8Наименование категорий и должность Численность
Старший мастер
Мастер
1
2
Старший лаборант
Лаборант
Контролёр СТК
1
2
2
итого 8
Численность вспомогательныхрабочих, занятых ремонтом оборудования, выдачей и ремонтом инструмента иоснастки, уборкой производственных помещений, контролем качества продукции,перемещением материалов определяется по нормам обслуживания и по рабочим местам.Среднесписочная численность рабочих по нормам обслуживания рассчитывается поформуле:
/>
Rсn — необходимоечисло рабочих занятых на нормированных работах; По-общее количество оборудования или рабочих мест, обслуживаемыхрабочим, шт;
Но — нормаобслуживания 1 рабочим, количества единиц оборудования или рабочих мест;
Ксм — число сменв сутки;
Кпр — коэффициент,учитывающий отсутствие рабочих (Кпр =1).
/>/>/>Численность рабочих потехническому обслуживанию оборудования определяется отдельно по профессиям:
/>, где
Rе — кол. единицремонтной сложности оборудования в цехе, рем. ед.;
S — число смен в сутках;
N0 — нормативобслуживания одним рабочим в смену, рем. ед.
При двухсменной работе нормами рекомендуется принимать впервой смене 55% рабочих, во второй — 45%.
Таблица 3.9.
Наименование профессии вспомогательных рабочих
обслуживающих оборудование: Численность работников
Крановщики (20/5)
Крановщики (15/5)
6
4 огнеупорщики 2
Слесари-ремонтники
Дежурные слесари
4
2 электромонтеры 2 электронщики 1 Наладчики автоматов 2 стропальщик 1 Прочие: уборщики 1 Итого: 25
Сводная ведомость общего состава работающих на производстве
Таблица 3.10. Категория работающих Общее кол-во Средний разряд Основные рабочие 16 4-5 Вспомогательные рабочие 25 3-4 ИТОГО 41 РСС 8 ВСЕГО 49
Транспортная система.
Транспортная система цеха состоит из транспортеров,электрокар, кран-балок и мостовых кранов.
На шихтовой склад металлическая шихта привозится на грузовыхмашинах или ж/д транспорте и выгружается с помощью мостового крана. Загрузкаплавильных печей осуществляется с помощью электровесовых тележек. Отливки слитниками и прибылями перемещаются из заливочного отделения в отделение обрезкис помощью электропогрузчика. Доставка отходов металла из отделения обрезкиосуществляется с помощью электропогрузчика в коробах. Отходы на шихтовом складехранятся в специально выделенном месте.
4. Охрана труда и окружающей среды. Мероприятия побезопасности жизнедеятельности на проектируемом объекте
Охрана труда и техника безопасности при производстве работсвязанных с изготовлением форм и стержней, приготовлением и разливкой металла,обрубкой, очисткой и другими операциями технологического процессаобеспечивается:
Действующим законодательством РФ;
Стандартами;
Правилами охраны труда в машиностроении ПОТРМ 006-97;
Инструкциями по охране труда.
Согласно требованиям стандарта предприятия СТП все работникидолжны ежеквартально пройти инструктаж по охране труда по профессиям.
Таблица 4.1 Переченьпрофессий, краткое описание операций техпроцесса и инструкций по охране труда.№ п/п Профессия, описание операции тех. процесса Номер инструкции по охране труда и техники безопасности 1 2 3 1. Земледел. Приготовление формовочных и стержневых смесей. ИОТ №198-2004 2. Формовщик машинной формовки. Изготовление литейных форм машинным уплотнением формовочной смеси. Сборка форм. ИОТ №26-2002 3. Плавильщик металла. Плавка металлов и сплавов в дуговых и индукционных печах.
ИОТ №497-2000
№311-2005 4. Заливщик металла. Заливка форм из ручного, стопорного, барабанного, чайникового ковшей ёмкостью от 0,1 до 9 тонн.
ИОТ №409-2004
№188-2007 5. Выбивальщик. Выбивка залитых отливок из опок на выбивной решётке. ИОТ №493-2006 6. Термист. Отжиг отливок с фазовыми превращениями. ИОТ №90-2005 7. Чистильщик отливок. Очистка дробеструйная. ИОТ №160-2002 8. Газорезчик. Отрезка газовая прибылей, стояка и холодильников. ИОТ №81-2002 9. Обрубщик. Обрубка заливов, заусенец, зачистка неровностей. ИОТ №28-2002
В настоящих инструкциях кроме Общих требований по охранетруда, излагаются так же требования с учетом специфики выполняемых работ,перемещению грузов, эксплуатации оборудования и пр.
Перечисляются опасные и вредные факторы, воздействующие наработников литейных цехов и участков, такие как:
Производственный шум, дБа;
Недостаточная освещенность рабочей зоны, ЛК;
Вибрация, Дб (общая, локальная);
Перемещаемые и складируемые грузы;
Движущиеся машины и механизмы, транспортируемые изделия,заготовки;
Повышенная запыленность и загазованность рабочей зоны;
Опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыканиекоторой может произойти через тело человека;
Электромагнитное излучение;
Повышенная температура теплового излучения выше допустимой.
Для защиты рабочих от воздействия опасных и вредныхпроизводственных факторов все рабочие основных и вспомогательных профессийобеспечиваются сертифицированными средствами индивидуальной защиты (С.И. З),спецодеждой и обувью. В соответствии со статьёй 4 Федерального закона «Обосновах охраны труда в Российской Федерации» и статьёй 221 Кодекса законов«О труде Российской Федерации» на предприятии ОАО «Коломенскийзавод» введены в действие «Нормы бесплатной выдачи специальнойодежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты».
Таблица 4.2 Переченьспецодежды пользования для профессии плавильщик металла работающего наиндукционных и дуговых печах.№ п/п Наименование Норма выдачи на год ГОСТ, ОСТ, ТУ 1 2 3 4 1. Костюм суконный или хлопчатобумажный с огнезащитной пропиткой. 1 шт. 12.4 045-87 2. Ботинки кожаные или валенки. 1 пара
28507-90
18724-88 3. Рукавицы брезентовые или х/б 12 пар 12.4 010-75 4. Шляпа войлочная или каска защитная с подшлемником а защитным щитком с прозрачным экраном. 1 на 2 года 12.4 087-84 5. Очки защитные тип — К До износа 12.4 013-97 6. Респиратор «Лепесток 200» ШБ — 1 До износа -
При выдаче С. И.З. проводится инструктаж по правильномупользованию и простейшим способам пригодности к эксплуатации.
Таблица 4.3 Спецодеждапользования для профессии формовщик машинной и ручной формовки.№ п/п Наименование Норма выдачи на год ГОСТ, ОСТ, ТУ 1 2 3 4 1. Костюм хлопчатобумажный 1 шт. 27575-87 2. Рукавицы комбинированные 12 пар 12.4 010-75 3. Ботинки кожаные с металлическим носком 1 пара 12.4 103-83 4. Рукавицы антивибрационные 12 пар 12.4 010-75 5. Респиратор «Лепесток» До износа 12.4 013-97 6. Противошумные вкладыши и «Беруши» До износа 6-16-02-80
Работники не должны допускаться к работе без предусмотренныхв нормах бесплатной выдачи спецодежды, обуви и других С. И.З. (в неисправной,не отремонтированной, загрязненной). Администрация предприятия (цеха) должнасвоевременно обеспечивать ремонт, стирку и выдаче средств индивидуальной защиты.
Таблица 4.4 Переченьспецодежды пользования для профессии обрубщик при выполнении работ по обрубке,вырубке дефектов в металле пневмоинструментом и наждачными подвесными кругами. № п/п Наименование Норма выдачи на год ГОСТ, ОСТ, ТУ 1 2 3 4 1. Костюм брезентовый ил х/б 1 на 9 месяцев 17.08.237-85 2. Рукавицы антивибрационные 12 пар 12.4 010-75 3. Ботинки кожаные с металлическим носком 1 пара 12.4 010-75 4. Очки защитные типа — ЗН До износа 12.4 013-97 5. Противошумные наушники До износа 6-16.2402-80 6 Рукавицы комбинированные 12 пар 12.4 010-75 7. Респиратор «Лепесток» или «ЗМ» До износа 12.4 028-76
По результатам аттестации рабочих мест на травмобезопасность,напряженность и тяжесть трудового процесса администрация цеха в праве наряду скомпенсациями за работу в тяжелых условиях труда бесплатной выдачей ежесменномолока (0,5л) или кефира (0,5л) и фруктового сока (300гр), дополнительнымиднями к ежегодному отпуску, подавать предложения об увеличении норм илидополнительной выдачи С.И.З., приобретаемой из прибыли предприятия.
Таблица 4.5 ПереченьС. И.З. для профессии чистильщик металла, отливок, изделий и деталей при работев дробеструйных и дробемётных камерах.№ п/п Наименование Норма выдачи ГОСТ, ОСТ, ТУ 1 2 3 4 1. Костюм брезентовый 2 шт. 17.08.237-85 2. Рукавицы брезентовые 12 пар 12.4 010-75 3. Респиратор До износа 12.4 028-76 4. Очки защитные типа — ЗН До износа 12.4013-97 5. Ботинки с металлическим мысом 1 пара 12.4 103-83 6. Скафандр, шлем МИОТ До износа -
В целях профилактики случаев производственного травматизма,профзаболеваний и улучшению условий труда ежегодно осуществляются различногорода мероприятия предусмотренные коллективным договором и соглашением по охранетруда, технике безопасности и промышленной санитарии.
В целях постоянного контроля за состоянием охраны труда напроизводственных участках и ремонтных службах работают комиссии I, II и IIIступени административно — общественного контроля, результаты проверкификсируются в журналах, а так же составляются акты — предписания с выявленныминарушениями и сроками их устранения.
В соответствии с требованиями правил безопасности приэксплуатации опасных производственных объектов на основе федерального закона«О промышленной безопасности опасных производственных объектов» №116-ФЗот 21.07.97г. и правилами охраны труда ПОТРМ 006-97 вновь принятые рабочиепроходят обучение по специальности, по безопасным методам производства работ,стажировку на рабочем месте, проверку знаний полученных за время обучения вкомиссии и только после этого допускаются приказом (распоряжением) ксамостоятельной работе на производственных опасных объектах:
грузоподъемные краны;
газовое оборудование;
кислоты и щелочи;
плавильное оборудование;
технологические трубопроводы;
сосуды, работающие под давлением;
электрооборудование.
Пожарная безопасность на предприятии и в цехахобеспечивается на основе Правил Пожарной Безопасности в РФ (ППБ 01-03) и ГОСТ12.004-91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования», а так жеряда инструкций по пожарной безопасности на ОАО «Коломенский завод»:
189-01-05 инструкция о мерах пожарной безопасности на ОАО«Коломенский завод»;
189-02-05 инструкция по пожарной безопасности при работе сгорючими и легковоспламеняющимися жидкостями;
189-03-05 инструкция по обеспечению пожарной безопасностиначальнику смены и сменному мастеру.
Огнеопасные и сварочные работы проводятся после оформлениянаряда-допуска согласованного с пожарной частью и контрольно-надзорнымислужбами.
Все вновь принятые на работу руководители и специалистыдолжны пройти аттестацию по пожарной безопасности в комиссии предприятия.
На участках цехов располагается оборудование и оснащениесредствами пожаротушения, пожарные щиты. Курение разрешается в специальноотведенных местах.
Экология. Охрана окружающей среды.
На основе законы РФ №7-ФЗ от 10.01.02г. «Об охранеокружающей среды», закона РФ №189-ФЗ от 24.06.98г. «Об отходахпроизводства и потребления», закона РФ №96-ФЗ от 04.05.99г. «Обохране атмосферного воздуха» разработан и введен в действие стандартпредприятия СТП 189.07.179-2003 «Система качества. Охрана окружающей средыот отходов производства и потребления. Обезвреживание отходов».
Ответственность за разработку документации (инструкций) поорганизации сбора, учета, временного хранения, обезвреживания и утилизации,образующихся в литейных цехах возлагается на Главного металлурга завода. Ответственностьза сбор, временное хранение, накопление и последующую сдачу отходовпроизводства возлагается на начальников Чугунолитейного, Фасонносталелитейногои Цветнолитейного цехов, которые своим распоряжением назначают ответственныхлиц из числа ИТР за учет, хранение и сдачу отходов производства, а такжеопределяют места временного накопления отходов на территории цеха их границы иобустройство.
При производстве отливок из различных видов сплавов сприменением разовых форм образуются следующие виды отходов;
Отходы шамотного кирпича: образуются в цехах при ломкестарой кладки промышленных печей в ходе проведения текущих и капитальныхремонтов, их футеровки. Отходы шамота сортируются:
а) для повторного их применения;
б) для вывоза с территории цеха.
Ответственное лицо по цеху обязано руководствоватьсяинструкцией 60-08/693 (ОГМет) и вести контроль за процессом отбора шамотногокирпича и боя, вести отчетную документацию, подавать заявку на транспорт длятранспортировки шамотного боя и его сдачу.
Отходы формовочных материалов (горелой земли): образующихсяв процессе изготовления отливок в цехах использующих в технологических целяхкварцевые и другие пески.
Лицо, ответственное за сдачу отходов формовочных материаловв своей деятельности руководствуется инструкцией 189.019 (УПБ и ОТ), в связи сэтим организует автотранспорт для вывоза отходов на очистку дорог и площадкувременного хранения и экологически безопасной утилизацией (допускается вывозотходов формовочных материалов под «подушку» строящихся дорог споследующим асфальтовым покрытием);
Шлак металлургический: образуется при плавке металла вплавильных печах в виде монолитной массы, раскалывающейся при незначительныхнагрузках.
На плавильных участках шлаки после слива или выемки из-подпечей, разливочных ковшей хранятся в шлаковнях. Из цеховых мест сбора шлаквывозится для первичной переработки, с целью его измельчения и последующегоудаления металла, в копровой цех. Очищенный от металла шлак складируется наплощадке временного хранения, а в последующем реализуется сторонниморганизациям на цементные заводы. Сбор, хранение и использованиеметаллургических шлаков производится в соответствии с инструкцией 189.007.
Перечисленные отходы производства являются основными влитейном производстве, кроме них на предприятии образуются в процессепроизводственно-хозяйственной деятельности:
твердые бытовые отходы (ТБО);
бумажные отходы;
ртутьсодержащие отходы;
шлифовальные абразивные круги;
отработанный электролит, свинец корпуса аккумуляторныхбатарей;
промасленная ветошь;
материально-производственные запасы, пришедши в негодность;
шлам газоочистительных сооружений;
отработанные нефтепродукты;
циансодержащие отработанные растворы;
отработанные электролиты, содержащие хром;
отработанные кислые щелочные растворы;
эмульсия «ЭМВАК-1»;
трихлорэтилен;
древесные отходы, стеклобой, строительный мусор;
отработанные масляные и бумажные фильтры;
металлолом черного и цветного металла;
огарки электродов.
Экологический контроль в области обращения с отходамивключает:
соблюдение экологических, санитарных и других требований,установленных законодательством РФ в области охраны окружающей природной средыи здоровья человека;
участие в разработке проектов нормативов образования отходови лимитов на размещение отходов в целях уменьшения количества их образования;
проведение инвентаризации отходов и объектов их размещения;
проведение мониторинга состояния окружающей среды натерриториях объектов размещения отходов;
соблюдение требований предупреждения аварий, связанных собращением отходов, и принятия неотложных мер по их ликвидации.
Должностные лица органов контроля за экологическойбезопасностью в соответствии с их полномочиями имеют право:
проводить проверки предприятия (цехов) по всем видамдеятельности, связанных с отходами производства и потребления;
давать обязательные для исполнения предписания оприостановке работ, ведущихся с нарушением правил и норм безопасного обращенияс отходами;
привлекать в установленном порядке виновных лиц в нарушенииэкологических требований законодательства РФ в административном порядке вразмерах установленных «Кодексом РФ об административных нарушениях».
4.1 Меры по обеспечению пожарной безопасности
Категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарнойопасности.
Пожаробезопасность зданий и сооружений СНиП 2.01.02-91.
В соответствии с НПБ-105-95, участки цеха относятся ккатегориям по взрывопожарной и пожарной опасности:
плавильно-заливочный, категория Г
термообработка, категория Г
изготовление форм, категория Г
ЛЮМ контроль, категория Б
склады шихты и формовочных материалов, категория Д
бытовые помещения, категория В
регенерация категория Д
Степень огнестойкости зданий и пределы огнестойкостиосновных конструкций.
Пожарная опасность строительных материалов — НГ
Пожарная опасность строительных конструкций — КО
Степень огнестойкости здания
Таблица 4.6Степень огнестойкости здания Предел огнестойкости конструкций, не менее, мин. Несущие элементы здания Наружные стены Перекрытия между этажами Покрытия без чердачные Лестничные клетки Внутренние стены Площадка лестниц I R 120 RE 30 REI 60 RE 30 REI 120 R 60
Первичные средства пожаротушения
В цехе имеются средства пожаротушения (ППБ-01-93):
Для тушения электрооборудования — углекислотныеогнетушители, асбестовые и войлочные полотна.
На плавильном участке имеется песок для тушения металлов.
Для тушения возгорания газа применяют углекислый газ ипорошковые огнетушители.
Меры пожарной безопасности проектируются в соответствии сГОСТ 12.1 004-91.
В пожароопасных местах имеются таблички, запрещающиеиспользование открытого огня.
В цехе имеется пожарная сигнализация и средства тушенияпожара.
Таблица 4.7
Средства тушения пожара
Участок Площадь,
Класс
Пожара Категории по ВПБ Применяемые огнетушители Количество 1. Плавильно-заливочный 864 Д Г Порошковые вместимостью 10л 1 2. Термообработка 288 Е Г Порошковые вместимостью 5л 2 3. Изготовления форм 648 Е Г Порошковые вместимостью 5л 2 4. Склады шихты и формовочных материалов 720 Е Д Порошковые вместимостью 2л 2 5. Бытовые помещения 720 Е, А В Пенные и водные 10л 4 6. ЛЮМ контроль 144 В Б Порошковый 10л. 1
Эвакуационные выходы.
Выход называется эвакуационным, если он ведёт:
1. Из помещений первого этажа непосредственно наружу:
непосредственно;
через коридор;
через лестничную клетку;
через коридор и вестибюль;
через коридор и лестничную клетку.
Из помещений любого этажа, кроме первого:
в коридор ведущий непосредственно в лестничную клетку или налестницу третьего типа.
в холл (фойе), имеющий выход непосредственно в лестничнуюклетку или на лестницу третьего типа.
Все отделения цеха имеют не менее двух эвакуационныхвыходов, указанных выше. Этого достаточно для эвакуации максимально возможногочисла рабочих от наиболее удалённого места работы до ближайшего эвакуационноговыхода.
Пути эвакуации освещены в соответствии с требованиями СНиП23-05.
Высота эвакуационных выходов не менее 2 м. и не менее ширина0.8 м. Высота эвакуационных путей не менее 2 м. и ширина не менее 1.2 м.
В общих коридорах не допускается размещения оборудования,выступающие из плоскости стен на высоте менее 2 м, газоводы, а также встроенныешкафы, кроме шкафов для коммуникаций и пожарных кранов.
Двери эвакуационных выходов не должны иметь запоров,препятствующих их свободному открытию изнутри без ключа.
Все вышеперечисленные параметры в цехе соблюдены.
4.2 Анализ возможных вредных и опасных факторов проектируемоготехнологического процесса
Анализ механических опасных и вредных производственных факторов,вызывающих ранения, ушибы и ожоги.
Опасные зоны и оборудование, находящиеся на территории этихзон, представлены в таблице 4.7
Таблица 4.7Машины и оборудование Опасные зоны Установка для подогрева шихты, мостовые краны, галтовочный барабан Шихтовой двор Индукционные печи, мостовой кран, монорельсовый путь, заливочное устройство Плавильное и заливочное отделение
В условиях проектируемого цеха действуют следующие опасные ивредные факторы по ГОСТ 12.0.003-78 ССБТ (Опасные и вредные факторы):
движущееся машины и механизмы.
Источниками опасности являются: установки для подогревашихты; механические и автоматизированные устройства для заливки, мостовые краны;кран балки; монорельсовый путь.
Для обеспечения безопасности используются предупредительныеплакаты; к работе допускаются рабочие, прошедшие инструктаж по техникебезопасности и ознакомленные с правилами работы на оборудовании; используютсяограничители; движущиеся машины (пример мостовой кран)
Снабжен звуковой сигнализацией и управление егопредусматривает блокировку от случайных включений и выключений.
повышенная температура поверхностей оборудования иматериалов.
Источниками тепловыделения на участке являются: установкадля подогрева шихты; индукционные тигельные печи; стенд для сушки ковшей; жидкийметалл.
Для предотвращения ожогов используются: ограждения,вентиляция, водяное охлаждение печей и средства индивидуальной защиты.
5. Экономический раздел
5.1 Расчет фондов заработной платы основных рабочих
Размер годового фонда прямой зарплаты определяется поформуле:
Фп=Фдр*п*Сч руб
Где, Фдр — действительный фонд времени одногорабочего в данном периоде
п — число рабочих данного разряда
Сч — часовая тарифная ставка рабочего данногоразряда
Фдр=Фн (1-0,01*л) час
Где, Фн — номинальный фонд время одного рабочегов год
Фн=2078
л — планируемые не выходы в процентах от номинального фонда9-12%, по болезням, отпускам, учебе и т.д.
Фдр=2078* (1-0,01*17) =1728,0 час
Дополнительная зарплата составляет 10% от фонда основнойзарплаты.
Отчисления по социальному страхованию принимаются в размере27.3% от суммы основной и дополнительной зарплаты. Общий фонд зарплаты определяетсяпо формуле:
Фо= Фосн+Фп+ Фдоп
Ведомость фонда зарплаты производственных рабочих
Таблица 5.1Наименование профессии разряд Количество рабочих, чел
Часовые тарифные ставки,
Руб/час Действительный годовой фонд времени, час Основной фонд зарплаты, руб Премиальный фонд зарплаты, руб Дополнительный фонд зарплаты, руб Отчисления на соц. нужды, руб Общий фонд зарплаты, руб плавильщик 5 12 83-72 1728 1736017.92 1475615.22 385395.9 981988.9 3597029.9 заливщик 4 4 69-66 1728 481489.92 409266.4 106890.7 272357.6 997647 Итого: 2217507.8 1884881.6 492286.6 1254346.5 4594676.9
Зср. мес=Qобщ. фондз/п. /праб*12
Зср. мес. =4594676.9/16*12=23930.6 руб.
5.2 Расчет стоимости материалов
Определение стоимости одной тонны литья.
Стоимость шихтовых материалов и флюсов определяется из нормрасхода на 1 тонну жидкого металла и стоимости единицы материала.
Стоимость материала принимается по данным Коломенскогозавода
Расчет стоимости материалов для стального литья заносим втаблицу 5.2
Таблица 5.2Наименование материала Цена за 1 т. руб
Расход в, кг
На 1 т сумма, руб Расход на годовую программу тон руб Чугун передельный ПВКР-0 11271 63 710,07 1427.7 16091.6 Ферромарганец 61178 9,4 575,07 213 13030.9 Ферросилиций 75% 38237 3.00 114.71 67.98 2599.32496,8 Ферросилиций 45% 22458 8,2 184,15 185.8 4172.7 Лом стальной углеродистый 1443,42 380.20 548.79 8615.3 12431.8 Возврат литейного производства 1443,42 587 847,28 13301.4 19193.9 Ферротитан 75600 0,30 22.68 6.8 514.06 Силикокальций 73638 1.50 110.46 33.99 2502.9 Итого мет. зав. 1 052,6 3113,21 23854.9 70537.2 Стружка алюминевая 180 0,5 0,09 11.33 2.03 Алюминий чушковый 43254 0,3 12,97 6.78 293.3 Отходы: угар 52,6 1192.7 Всего мет. зав. без отходов 1 000 3126,27 22662.2 70832.5 Флюсы
Плавиковый шпат
10593 2,00 21.19
45.3
479.8 Комовая известь 1470 50.00 73.50 1133 1665.5 Окатыши железнорудные 4430 22.00 97.46 498.5 2208.3 Кокс 8400 2,00 16,80 45.3 380.5 Металлозавалка и флюсы 3336,98 75566.6
23854.9: 22662.2,=1052,6 кг металлозавалки на 1 тоннустального литья.
Находим стоимость одной тонны металлической шихты:
Сумму металлозавалки и флюсов делим на жидкий металлполучаем себестоимость 1 тонны металлической шихты
75566.6: 22662.2=3336,98 руб.
5.3 Определяем цеховую себестоимость 1 тонны литьяс учетом данных всех отделений
Составление калькуляции себестоимости на 1 тонну жидкогометала.
Себестоимость представляет собой совокупность всех затрат вденежном выражении на производство единицы продукции.
Себестоимость — один из основных показателей качества работыотделений.
Затраты, образующие себестоимость продукции, по способуотнесения на единицу продукции делятся на прямые и косвенные.
К прямым затратам относятся затраты, которые непосредственноможно отнести на объект калькуляции. К этим затратам относятся:
Затраты на материалы;
Основная зарплата производственных рабочих;
Стоимость топлива и технологической энергии.
К косвенным затратам относятся затраты, которыенепосредственно нельзя отнести на готовую продукцию:
Цеховые расходы;
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;
Общезаводские расходы;
Внепроизводственные расходы.
Калькуляция себестоимости 1 тонны стального литья. Данныерасчетов заносим в таблицу.
Таблица 5.3№п/п Статья расходов Сумма руб.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Жидкий металл
Технологическое топливо и энергия
Транспортные расходы на покупные материалы
Основная заработная плата
Дополнительная заработная плата
Отчисления на социальные нужды
Прочие материалы
Общепроизводственные расходы
3336,98
1616,02
71,22
181.02
21.72
55.34
2010
886.99 Итого: цеховая себестоимость 8179.29
Статья 1 жидкий металл (Табл.5.2)
Статья 2
Согласно паспорта печи (3 раздел) расход эл. э. на тоннужидкого металла равен 679 кВт/ч, стоимость кВт 2,38 руб. отсюда находимстоимость на тонну жидкого металла
679*2,38=1616,02 руб.
Статья 3 Сумма стоимости покупных материалов берем 10%
Статья 4
Производим расчет основной заработной платы по формуле
(тариф+премия) делим на количество жидкого металла (Табл.5.1)
Зосн= (2217507,8+1884881,6) /22662.2=181,02 руб.
Статья 5
Производим расчет дополнительной заработной платы по формуле(Табл.5.1)
Здоп=492286,6/22662.2=21.72 руб.
Статья 6
Отчисления на социальные нужды
ЕСН=1254346,5/22662.2=55.34 руб.
Статья 8
Общепроизводственные расходы считаем по формуле
ОПР=Зосн*490%/100=181.02*490/100=886.99 руб.
Результаты заносим в таблицу 5.35.4 Выводы
Себестоимость 1 тонны жидкого металла по плавильномуотделению составляет 8179.29 руб. по данному производству.
По формуле находим условную годовую экономию
Эусл. год= (Сзав-Спр) *Вг
Сзав — берем по данным Коломенского завода
Эусл. год= (10194-8129.29) * 22662.2=46790870 руб.
Выводы
Проектом разработано плавильное отделение цеха стальноголитья, в котором мы установили индукционные печи более эффективные ипроизводительные чем дуговые печи. С этой целью было спроектировано применениесовременных индукционных печей и новой технологии. Выбранные индукционные печи зарекомендовалисебя в действующих литейных цехах по всему миру, как эффективные, надежные иэкономичные. Такое оборудование позволит цеху выпускать качественное,конкурентное стальное литье с соблюдением всех норм по технике безопасности итребований по охране окружающей среды.