- •Расчет необходимой массы металлозавалки для 35хнмл приведен в таблице 4.4
- •4.1.5 Расчет количества кранов
- •4.2.2 Обоснование принятого технологического процесса. Выбор формовочного оборудования и расчет его количества
- •4.3.2 Анализ технологических групп стержней
- •4.3.3 Выбор и обоснование метода изготовления стержней. Расчет количества стержневого оборудования.
- •4.3.4. Определение площадей стержневого отделения
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ОТДЕЛЕНИЙ ЦЕХА
4.1 Расчет плавильного отделения
4.1.1 Составление баланса металла
В ходе расчета плавильного отделения необходимо рассчитать, какая масса металла необходима на металлозавалку, чтобы выполнялась заданная программа цеха. Производиться расчет для каждого типа сплава, учитывая технологический выход годного металла, который принимается отдельно для каждого сплава. Необходимо учитывать также брак отливки и угар.
Расчет необходимой массы металлозавалки для 35ЛI приведен в таблице 4.1
Таблица 4.1 – Расчет массы 35ЛI, необходимого на металлозавалку
Статьи баланса |
до 100 кг |
100…1000 кг |
Всего |
||||
% |
тонн |
% |
тонн |
|
|||
Годные отливки |
52,28758 |
523,62 |
57,88982 |
2228,25 |
2751,87 |
||
Брак |
2 |
10,4724 |
2 |
44,565 |
55,0374 |
||
ЛПС |
41,90476 |
419,644 |
36,19048 |
1393,016 |
1812,6597 |
||
Всего Ж.М |
95 |
953,7364 |
95 |
3665,831 |
4619,5671 |
||
Угар |
5 |
47,68682 |
5 |
183,2915 |
230,97835 |
||
Металлозавалка |
100 |
1001,423 |
100 |
3849,122 |
4850,5454 |
Расчет необходимой массы металлозавалки для 45ЛI приведен в таблице 4.2
Таблица 4.2 – Расчет массы 45ЛI, необходимого на металлозавалку
Статьи баланса |
до 100 кг |
100…1000 кг |
Всего |
||
% |
тонн |
% |
тонн |
||
Годные отливки |
52,28758 |
6244,95 |
57,88982 |
5588,12 |
11833,07 |
Брак |
2 |
124,899 |
2 |
111,7624 |
236,6614 |
ЛПС |
41,90476 |
5004,881 |
36,19048 |
3493,476 |
8498,3577 |
Всего Ж.М |
95 |
11374,73 |
95 |
9193,359 |
20568,089 |
Угар |
5 |
568,7365 |
5 |
459,6679 |
1028,4045 |
Металлозавалка |
100 |
11943,47 |
100 |
9653,027 |
21596,494 |
Расчет необходимой массы металлозавалки для 35ХМЛI приведен в таблице 4.3
Таблица 4.3 – Расчет массы 35ХМЛI, необходимого на металлозавалку
Статьи баланса |
до 100 кг |
100…1000 кг |
Всего |
||
% |
тонн |
% |
тонн |
||
Годные отливки |
50,42017 |
2280,613 |
54,155 |
4756,053 |
7036,666 |
Брак |
2 |
45,61226 |
2 |
95,12106 |
140,7333 |
ЛПС |
43,80952 |
1981,5993 |
40 |
3512,919 |
5494,518 |
Всего Ж.М |
95 |
4307,8246 |
95 |
8364,093 |
12671,92 |
Угар |
5 |
215,39123 |
5 |
418,2047 |
633,5959 |
Металлозавалка |
100 |
4523,2158 |
100 |
8782,298 |
13305,5 |
Расчет необходимой массы металлозавалки для 35хнмл приведен в таблице 4.4
Таблица 4.4 – Расчет массы 35ХНМЛ, необходимого на металлозавалку
Статьи баланса |
до 100 кг |
100…1000 кг |
Всего |
||
% |
тонн |
% |
тонн |
||
Годные отливки |
50,42017 |
997,144 |
54,155 |
2245 |
3242,144 |
Брак |
2 |
19,94288 |
2 |
44,9 |
64,84288 |
ЛПС |
43,80952 |
866,40734 |
40 |
1658,203 |
2524,611 |
Всего Ж.М |
95 |
1883,4942 |
95 |
3948,103 |
5831,598 |
Угар |
5 |
94,174711 |
5 |
197,4052 |
291,5799 |
Металлозавалка |
100 |
1977,6689 |
100 |
4145,509 |
6123,2 |
Ведомости шихт для углеродистых и легированных сталей приведены в табл. 4.5 и табл. 4.6 соответственно
Таблица 4.5 – Ведомость шихт (углеродистые стали)
Состав шихты |
35ЛI |
45ЛI |
Всего |
|||
т |
% |
т |
% |
т |
||
Лом стальной |
2328,3 |
48 |
10366,3 |
48 |
12694,6 |
|
Возврат |
1940,2 |
40 |
8638,6 |
40 |
10578,8 |
|
Лом чугуна |
582,06 |
12 |
2591,6 |
12 |
3173,66 |
|
Всего |
4850,55 |
100 |
21596,5 |
100 |
26447 |
Таблица 4.6 – Ведомость шихт (легированные стали)
Состав шихты |
35ХМЛI |
35ХНМЛ |
Всего |
||
т |
% |
т |
% |
т |
|
Лом стальной |
5588,3 |
42 |
2755,4 |
45 |
8343,7 |
Возврат |
5854,4 |
44 |
2694,2 |
44 |
8548,6 |
Продолжение таблицы 4.6
Состав шихты |
35ХМЛI |
35ХНМЛ |
Всего |
||
т |
% |
т |
% |
т |
|
Лом чугуна |
1596,7 |
12 |
428,6 |
7 |
2025,3 |
ФМо60 |
66,5 |
0,5 |
- |
- |
66,5 |
ФХ 650 |
200 |
1,5 |
153,1 |
2,5 |
353,1 |
Н-1 |
- |
- |
91,8 |
1,5 |
91,8 |
Всего |
13305,5 |
100 |
6123,2 |
100 |
19428,7 |
Расчет плавильных агрегатов ведется по жидкому металлу. Состав и необходимое количество шихтовых материалов определяется на основании ведомости шихт и баланса металла.
Для выплавки стали в проектируемом цехе целесообразно установить электродуговые печи.
Дуговые печи обеспечивают возможность быстрого ведения плавки, выдачу металла малыми порциями, получение стали более высокого качества, выплавку высоколегированных сталей и т. д. Печи компактны, просты в управлении и гибки в работе, т. к. могут работать в одну, две смены и круглосуточно.
Футеровка электропечи может быть кислой и основной. В литейном производстве шире применяются печи с кислой футеровкой; кислый процесс более простой и дешевый. Для получения жидкого металла, чистого от примесей серы и фосфора, применяют основной процесс. По сравнению с кислым, при основном процессе расход электроэнергии повышается на 40…50% и увеличивается продолжительность плавки.
Различают следующие основные способы загрузки шихты в электропечь: корзинами сверху, завалочной машиной (мульдой) через окно и вручную при очень малой емкости печей. Выпуск металла осуществляется наклоном печи. Угол наклона в сторону выпускаемой летки составляет до 45°, а в сторону загрузочного окна - до 15°.
Потребное количество плавильных агрегатов определяем по формуле
(4.1)
где n - количество электродуговых печей, шт;
Qж - годовое количество жидкого металла, т;
Кн – коэффициент неравномерности, Кн = 1,3;
Тд – действительный фонд рабочего времени, ч, Тд = 3760 ч;
q - производительность электродуговой печи, т/ч.
Для углеродистых сталей количество ДСП
Принимаем 3 электродуговые печи производительностью 4,2 т/ч
kз=2,17/3=0,72
Для легированных сталей количество ДСП
Принимаем 3 электродуговые печи производительностью 3,4 т/ч
kз=1,98/3=0,66
В таблице 4.7 представлена сводная ведомость плавильного отделения.
Определим емкость ковшей одновременно работающих и их количество, для обслуживания формовочного отделения цеха, для технологического потока отливок св. 100 кг., по формуле
Nковш = (4.2)
где - количество жидкого металла на годовую программу для технологического потока отливок массой: св 100 кг
- оборот ковша в часах, для ковшей емкостью от 5 тон 1 ч.;
– действительный фонт времени работы формовочного отделения, 3860 ч;
- емкость ковша, т.
Nковш2 = =0,55 шт.
Принимаем 1 ковш емкостью 12 тонн.
Определим количество ковшей для смены, для обслуживания формовочного отделения цеха, для технологического потока отливок св. 0,1 т, по формуле (4.5)
Nков. = (4.3)
где Nковш – количество одновременно работающих ковшей, шт;
– время между ремонтами, для ковшей емкостью 12 тонны 4…6 ч.
Определим количество ковшей для смены, для обслуживания формовочного отделения цеха, для технологического потока отливок св. 0,1 т, по формуле (4.5)
Nков.1 = = 2 шт.
Для определения парка ковшей воспользуемся формулой
Nк =КК1Nков (4.4)
где К– коэффициент учитывающий количество ковшей находящихся в ремонте, равный 2м;
К1 – коэффициент запаса 1,2.
Рассчитаем парк ковшей, для технологического потока отливок до 0,1 т
Nк 1= 21,22= 4,8 шт.
Принимаем 5 ковшей.
Таблица 4.7 - сводная ведомость плавильного отделения.
Количество годного литья, т |
Количество жидкого металла |
Тип печи |
Производительность печи, т |
Количество печей |
kз |
||||||
в год, т |
в час |
Расч. |
Прин. |
|
|||||||
14584,94 |
26447 |
7,03 |
ДСП-12 |
4,2 |
2,17 |
3 |
0,72 |
||||
10278,81 |
19428,7 |
5,16 |
ДСП-12 |
3,4 |
1,98 |
3 |
0,66 |