Проект ливарного цеху сталевого лиття автозаводу потужністю 30000 тонн

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти і науки України
Кафедра Натовп
«Проектування ливарних цехів»
Тема: "Проект ливарного цеху сталевого лиття автозаводу потужністю 30000 тонн"
2006

Реферат
Практична робота: стор, рис. , Табл. , Джерел.
Об'єкт проектування - цех сталевого литва автозаводу потужністю 100000 т / рік.
У першому та другому розділі проводиться обгрунтування вибору місця будівництва цеху та розрахунок виробничої програми.
У третьому і четвертому розділі зроблено розрахунок фондів часу роботи сталеливарного цеху та розрахунок основних відділень цеху, вибрано основне устаткування.
У п'ятому та шостому розділах розраховані допоміжні та адміністративно-побутові приміщення.
Також у даному проекті зроблено розрахунок енергетичної та будівельної частини для сталеливарного цеху.
Ключові слова: формувальне відділення, машина, стрижневе відділення, виливок, плавильне відділення, обладнання та ін

ЗМІСТ
Введення
1. Вибір і обгрунтування місця будівництва цеху
2. Виробнича програма цеху
2.1 Склад програми
2.2 Розподіл лиття на групи за масою
3. Фонди часу і режими роботи сталеливарного цеху
4. Проектування основних відділень цеху
4.1 Розрахунок плавильного відділення
4.1.1 Складання балансу цеху
4.1.2 Розробка відомості шихт і матеріалів
4.1.3 Обгрунтування і опис способу плавки металу і вибір плавильного агрегату
4.1.4 Визначення площі плавильного устаткування
4.2 Формувальне відділення
4.2.1 Аналіз груп за масою і вибір методу виготовлення форм
4.2.2 Вибір оснащення за групами лиття
4.2.3 Вибір формувального обладнання та розрахунок його кількості
4.2.4 Визначення площ формувального відділення
4.3 Стрижневе відділення
4.3.1 Розбивка номенклатури стрижнів по масі
4.3.2 Визначення кількості стержнів для кожної групи за масою
4.3.3 Вибір методу виготовлення стрижнів за групами за масою
4.3.4 Розрахунок кількості стрижневого обладнання
4.3.5 Розрахунок площ стрижневого відділення
4.4 Розрахунок виготовлення сумішей відділення
4.4.1 Визначення кількості і складу формувальних сумішей на річну програму
4.4.2 Вибір і кількість обладнання для приготування формувальних сумішей
4.4.3 оределенной кількості і складів стрижневої суміші на річну програму
4.4.4 Визначення площ виготовлення сумішей відділення
4.5 Розрахунок очисного відділення
4.5.1 Розбивка на групи за масою і визначення технологічних потоків
4.5.2 Вибір технологічного процесу очищення і вибір устаткування
4.5.3 Розрахунок кількості очисного відділення
4.5.4 Визначення площі очисного відділення
5. Проектування допоміжних відділень цеху
5.1 Розрахунок ділянки підготовки свіжих формувальних матеріалів
5.2 Розрахунок ділянки ремонту обладнання
5.3 Розрахунок коморах і лабораторій
6. Проектування адміністративно-побутових приміщень
7. Проектування складських приміщень
7.1 Розрахунок складів шихтових і формувальних матеріалів
7.2 Розрахунок складів оснащення, стрижнів і виливків
8. Енергетична частина
8.1 Розрахунок витрати електрики
8.2 Розрахунок потреби на стиснене повітря
8.3 Розрахунок потреби води
8.4 Розрахунок потреби палива і пара
9. Будівельна частина
9.1 Тип будівлі, елементи конструкції будівлі цеху
9.2 Опалення та вентиляція
9.3 Освітлення
10. Внутрішньоцеховий транспорт
Перелік посилань

Введення
Литі заготовки споживає більшість галузей народного господарства.
Вага литих деталей у машинах складає в середньому 40-80%, а вартість і трудомісткість їх виготовлення - приблизно 25% всіх витрат на виріб.
Литі заготовки за розмірами та конфігурації в найбільшій мірі наближаються до готових деталей, а обсяг їх механічної обробки менше, ніж на заготовках одержуваних іншими методами. Тільки литтям можна отримати вироби з різних сплавів, будь-яких габаритів, складності й ваги, за порівняно короткий час, з досить високими механічними та експлуатаційними свойствамі.Літейное виробництво є одним з найбільш складних в організаційно-технічному відношенні машинобудівних переділів.
Проектування ливарних цехів, що має велику кількість вихідних даних, є трудомістким і складним процесом. Проектування заводів здійснюється шляхом набору типових спеціалізованих цехів. Крім того, розроблено типові проекти основних ділянок ливарних цехів з комплектом устаткування, типовий технологією і організацією проізводства.Прі проектуванні слід забезпечити блокування виробничих, допоміжних і обслуговуючих цехів, складів, адміністративно-конторських та побутових приміщень.
Таке розміщення відповідає вимогам раціональної організації виробництва з повним закінченим технологічним процесом і створює умови для одержання високоякісних виливків, слід враховувати при проектуванні щоб обладнання було завантажено та інтенсивно використовувалося, виправдовувався високий рівень механізації і автоматизації праці.

1. Обгрунтування місця будівництва цеху
На стадії розробки техніко-економічного обгрунтування і при складанні завдання на проектування підприємства вказується пункт або район будівництва, що охоплює територію, місце розташування якої визначається містом, найближчим населеним пунктом чи залізничною станцією.
До найважливіших вимогам, що пред'являються до району будівництва, відносяться наступні:
1) наявність зручного місця для будівництва будівель і споруд;
2) природні, топографічні, геологічні, гідрогеологічні, метеорологічні умови;
3) наявність залізних і автомобільних доріг;
4) наявність сировини, з якого підприємство буде виробляти продукцію;
5) розміри витрат на будівництво доріг для здійснення транспортних перевезень у період будівництва та експлуатації підприємства;
6) наявність робочої сили та житлового фонду;
7) наявність ринку збуту для виробів підприємства;
8) енергетичні ресурси району;
9) можливість постачання району водою;
10) наявність ділянки для скидання і очищення стічних вод;
11) можливість кооперування з іншими підприємствами району; [2]
Після встановлення району розміщення підприємства приступають до вибору конкретного майданчика будівництва. Необхідно передбачити наступні фактори:
1) достатні розміри ділянки і можливість подальшого розширення підприємства;
2) зручність конфігурації ділянки;
3) топографічні умови ділянки і прилеглої місцевості;
4) задовільні геологічні та гідрогеологічні умови;
5) розташування по відношенню до магістралей;
6) розташування по відношенню до джерел води, мiсць скидання стічних вод, джерел енергії і населених пунктів.
Для правильного вибору типу будівель, систем опалення та вентиляції, а також проектування генерального плану, несучих і огороджувальних конструкцій, під час технічних вишукувань необхідно зібрати метеорологічні дані: температуру і вологість повітря, швидкість вітру, кількість дощових опадів, глибину промерзання грунту.
Враховуючи північно-східне і східне переважний напрямок вітрів, низька залягання грунтових вод, наявність залізниці, доцільно вибрати майданчик під будівництво проектованого цеху в північній частині Краматорська на лівому березі річки Казенний Торець.

2. Програма цеху
Програма цеху служить підставою для проектування всіх відділень. Програма містить завдання на річний випуск лиття по кожному виробу основної продукції, запасних частин, лиття для інших заводів і литва для власних потреб.
Маючи програму, приступаємо до аналізу її складу, метою якого є виявлення характеру виробництва. Для цього всі лиття розбиваємо на групи за масою.
2.1 Склад програми
Обсяг виробничої програми наведено в таблиці 2.1 (Типова програма цеху сталевого лиття автозаводу).
Таблиця 2.1-Об'єм виробничої програми.

Відливання
Кількість виливків на виріб.
Маса виливки
Кількість виливків у формі
Маса стрижня
Марка металу
1
Ролик
1
1,20
9
-
25Л
2
Підкладка
4
2,45
4
-
25Л
3
Корпус
1
2,95
5
0,55
25Л
4
Поршень
4
5,55
1
-
25Л
5
Картер
1
2,50
4
0,13
25Л
6
Кришка
2
2,12
4
-
25Л
7
Перехідник
2
6,00
2
3,85
25Л
8
Втулка
3
1,78
4
0,20
30Л
9
Циліндр
4
1,35
6
0,20
30Л
10
Барабан
1
5,90
4
0,20
30Л
11
Шків
1
1,65
6
0,60
30Л
13
Патрубок
2
6,58
4
3,65
30Л
14
Циліндр гальмівний
8
1,60
8
-
30Л
15
Циліндр силовий
4
1,10
14
-
30Л
16
Пробка
12
0,90
12
-

35ХМЛ

17
Клин
4
2,50
4
-
35ХМЛ
18
Маховик
1
8,60
2
0,85
35ХМЛ
19
Фланець
4
3,80
4
-
35ХМЛ
20
Опора
2
5,60
2
-
35ХМЛ
2.2 Розподіл програми на групи за масою
Розрахунок виробничої програми ливарного цеху вважається за точною програмою.
Точна програма передбачає розробку технологічних даних для кожного виливка і застосовується при проектуванні ливарних цехів великосерійного та масового виробництва зі стійкою і обмеженою номенклатурою лиття. Розрахунок будемо вести для кожного виливка.

3 Фонди часу і режими роботи відділень цеху
Для цехів сталевого лиття, де робочий процес пов'язаний з використанням печей, найбільш раціональний тризмінний паралельний режим роботи [1]. . При такому режимі роботи всі технологічні операції виконуються одночасно на різних виробничих ділянках. Це дозволяє скоротити у часі виробничий цикл виготовлення виливків, найбільш ефективно використовувати обладнання і площі цеху, поліпшити якість і знизити собівартість продукції.
При проектуванні застосовують три види річних фондів часу роботи устаткування і робітників:
-Календарний: Fк = 365 х 24 = 8760 год;
-Номінальний: Fн, що є часом (в годинах), протягом якого може виконуватися робота по прийнятому режиму без втрат, дорівнює календарному без святкових і вихідних днів;
-Дійсний: Fд, (ефективний) дорівнює номінальному фонду без планових втрат часу;
Дійсний річний фонд часу роботи візьмемо з таблиці 3.1. [1].
Табліца3.1.-Дійсний річний фонд часу устаткування.
Обладнання
Номінальний фонд часу, год
Втрати,%
Дійсний фонд часу, год
Ливарне обладнання
6020
6
5658
Особливо велике і складне устаткування
6020
11
5358
Дугові сталеплавильні печі
6020
10
5418
Сушильні печі
6020
5
5720

Табліца3.2.-Дійсний річний фонд часу для робочих.
Тривалість тижня, год
Тривалість основної відпустки, днів
Номінальний фонд часу, год
Втрати часу%
Дійсний фонд часу, год
40
15
2020
10
1818
40
18
2020
11
1798
40
24
2020
12
1778
Відповідно до прийнятого режимом роботи відділень ливарного цеху, складаємо зведену таблицю річних фондів робочих місць, устаткування і робітників.
Табліца3.3.-Зведена таблиця фондів часу.
Відділення
Кількість змін
Річний фонд часу, год
Робочого місця
обладнання
робочих
Плавильне
3
6020
6020
1840
Формувальне
3
6020
5720
1840
Стрижневе
3
6020
5720
1840
Виготовлення сумішей
3
6020
5710
1840
Очисне
3
6020
5720
1840
Підготовки шихтових матеріалів
3
6020
5720
1840

4. Проектування основних відділень цеху
4.1 Розрахунок плавильного відділення
4.1.1 Складання балансу металу
Розрахунок плавильного відділення полягає у складанні балансу металу, виборі типу і визначенні кількості плавильних агрегатів, розрахунку витрати шихтових матеріалів на річний випуск, визначення площі і планування.
Розрахунок кількості плавильних агрегатів починається з визначення необхідного обсягу металлозавалки по окремих марках металу. Маса металлозавалки складається з маси придатного литва на програму, маси металу ливникових систем, витрати металу на шлюб і чад і безповоротних втрат.
Масу металлозавалки кожної групи визначається за формулою [1]:
Q = (Qг / K) * 100 (1)
де Q-маса металлозавалки кожної групи, т;
Qг-маса придатного лиття по кожній групі виливків, т;
K-вихід придатного литва по кожній групі виливків,%.
Результати розрахунків зводимо в таблицю 4.1.
Табліца4.1.-Розрахунок металлозавалки.

Найменування виливки
Річний випуск, т
ТВГ,%
Металлозавалка, т
Чад
Рідкий метал, т
%
т
1
Ролик
156.97
60
261.61
5
13.08
248.53
2
Підкладка
1711.90
60
2853.16
5
142.65
2710.51
3

Корпус

646.90
60
1078.16
5
53.90
1024.26
4
Поршень
3620.80
60
6034.66
5
301.73
5232.93
5
Картер
452.80
60
754.66
5
37.73
716.93
6
Кришка
709.63
60
1182.71
5
59.13
1123.58
7
Перехідник
2170.93
60
3618.21
5
180.91
3437.30
8
Втулка
1027.53
60
1712.55
5
85.62
1626.93
9
Циліндр
906.33
60
1510.55
5
75.52
1435.03
10
Барабан
976.90
60
1628.16
5
81.40
1546.76
11
Шків
937.60
60
1572.66
5
78.63
1494.63
12
Підстава
1477.57
60
2446.61
5
122.33
2324.28
13
Патрубок
2869.22
60
4782.03
5
23.91
4542.93
14
Циліндр гальмівний
1097.90
60
1829.83
5
91.49
1738.34
15
Циліндр силовий
1447.65
60
2412.75
5
120.63
2292.12
16
Пробка
2509.79
60
4182.98
5
209.14
3973.84
17
Клин
2302.50
60
3837.5
5
191.97
3645.63
18
Маховик
153.70
60
256.16
5
12.80
243.35
19
Фланець
2866.63
60
4777.71
5
238.88
4538.83
20
Опора
1956.75
60
3261.25
5
163.06
3098.19
Разом
30000
-
50000
2500
47500
4.1.2 Розробка відомості шихт і формувальних матеріалів
Склад і кількість шихтових матеріалів визначаємо на підставі відомості шихт та балансу металу. У таблиці 4.2 міститися дані про склад шихти по кожній марці виплавленого металу з поділом шихт за групами матеріалів, за сортами. Від балансу металу залежить витрата металу, собівартість рідкого металу і придатного литва.
Таблиця 4.2 - Відомість шихт та балансу металу
Склад шихти
25Л
30Л
35ХМЛ
Всього
т
%
т
%
т
%
т
%
Лом сталевий А2
1578.31
10
1789051
10
-
-
3367.82
Лом сталевий А3
1262.48
80
14316.11
80
14357.5
88
29936.31
Лом чавунний
315.66
2
357.90
2
489.46
3
1163.02
Дзеркальний чавун ЗЧ5
1262.6
8
1431.61
8
1142.09
7
3836.3
Феррохром ФГ 650
-
-
-
-
244.73
1.5
244.73
Ферромолібден ФМ 600
-
-
-
-
81.57
0.5
81.57
Металлозавалка
15783.19
100
17895.14
100
16315.69
100
50000
100

Чад

946.98
6
1073.7
6
978.93
6
3000
6
Рідкий метал
14836.11
94
16821.43
94
15336.66
94
47000
94
Втрати при заливки
15.78
0,1
17.89
0,1
16.31
0,1
250
0,1
Шлюб
78.91
0,5
89.47
0,5
81.57
0,5
50
0,5
Відходи ливарного виробництва
3945.77
25
4473.78
25
4078.9
25
12500
25
Придатне лиття
1079.64
68,4
12240.27
68,4
11159.87
68,4
30000
60
4.1.3 Обгрунтування і опис способу плавки металу і вибору плавильного агрегату
Розрахунок плавильних агрегатів ведеться за рідкому металу. Склад і необхідну кількість шихтових матеріалів визначається на підставі відомості шихт та балансу металу, таблиця 4.2.
Для виплавки сталі в проектованому цеху доцільно встановити електродугової печі.
Дугові печі забезпечують можливість швидкого ведення плавки, видачу металу малими порціями, отримання стали більш високої якості, виплавку високолегованих сталей і т. д. Печі компактні, прості в управлінні і гнучкі в роботі, тому що можуть працювати в одну, дві зміни і цілодобово.
Футеровка електропечі може бути кислою і основною. У ливарному виробництві ширше застосовуються печі з кислою футеровкой; кислий процес більш простий і дешевий. Для отримання рідкого металу, чистого від домішок сірки і фосфору, застосовують основний процес. У порівнянні з кислим, при основному процесі витрата електроенергії підвищується на 40 ... 50% і збільшується тривалість плавки.
Розрізняють такі основні способи завантаження шихти в електропіч: кошиками зверху, завалочної машиною (мульдою) через вікно і вручну за дуже малої місткості печей. Випуск металу здійснюється нахилом печі. Кут нахилу в бік випускається льотки складає до 45 °, а в бік завантажувального вікна - до 15 °.
Потрібне кількість плавильних агрегатів визначаємо за формулою:
(4.2)

де n - кількість електродугових печей, шт;
Q ж - річна кількість рідкого металу, т;
Т-календарний річний фонд роботи, 365 днів;
t - число діб холодного простою печі на рік (60-75 днів);
q - Металлозавалка однієї печі на плавку, т;
Н - добова кількість плавок.
Для марок 30Л і 25Л кількість ДСП:

Приймаються 2 електродуговій печі продуктивністю 12т / ч, з коефіцієнтом завантаження 0,83.
Для марки 35ХМЛ кількість ДСП:

Приймаються 2 електродуговій печі продуктивністю 6 т / год, з коефіцієнтом завантаження 0,86.
Кількість ковшів необхідних для плавильного відділення розрахуємо за формулою:
(4.3)
де к - кількість ковшів, шт;
N - кількість форм, що заливаються в зміну, шт;
z - тривалість оборотів ковша;
m - кількість форм, що заливаються з одного ковша, шт.
Кількість ковшів необхідних для плавильного відділення одно:

= 1,3 шт.
Приймаємо два ковша.
= 1,3 шт.
Приймаємо два ковша.
4.1.4 Визначення площі плавильного відділення
Площа плавильного відділення визначається кількістю робочих місць, проїздами і проходами.
Плавильне відділення в своєму розпорядженні в поперечному прольоті, що забезпечує зручне ведення плавки та доставки металу до формувальних дільницях. Приймаються площа плавильного відділення 1642 м 2.
4.2 Формувальне відділення
У формувальному відділенні виконуються операції формовки, збирання, заливання, охолодження і вибивки виливків, трудомісткість яких становить до 60% від загальної трудомісткості виготовлення виливків. Техніко-економічні показники формувального відділення, організація роботи і вибір обладнання першу чергу залежать від способу виготовлення форм. Основними чинниками, що забезпечують вибір методу формування, є характер виробництва, маса, габарити і клас точності виливків, рід металу, вид виробничої програми і потужність проектованого цеху. У проектованому цеху застосовується метод формування в разові піщані сухі форми.
4.2.1 Аналіз груп за масою і вибір методу виготовлення форм
Техніко-економічні показники формувального відділення, організація роботи і вибір обладнання першу чергу залежать від способу виготовлення форм. Основними чинниками, що забезпечують вибір методу формування, є характер виробництва, маса, габарити і клас точності виливків, рід металу, вид виробничої програми і потужність проектованого цеху. У проектованому цеху застосовується метод формування в разові піщані сухі форми
У проектованому цеху всю номенклатуру відливок доцільно об'єднати в один технологічний потік:
- Виливки, масою 0 ... 100 кг;
Таблиця 4.3 - Методи виготовлення ливарних форм
Група лиття по масі, кг
Спосіб виготовлення
0 ... 100
Лиття в сиріе піщано-глинисті форми

4.2.2 Вибір оснащення для виливків по групах лиття

Для кожної групи вибираємо розмір опок, з урахуванням коефіцієнта металоємності.
Габарити опок вибираємо в залежності від бокові маси виливки по групі. Дані заносимо в таблицю 4.4.
Таблиця 4.4 - Групи лиття по масі і габарити опок
Група лиття по масі, кг
Габарити опок, мм
0 ... 100
500х400х300
4.2.3 Вибір формувального обладнання та розрахунок його кількості
Для виливків масою 0 - 100 кг
- Розмір опок для даного потоку: 500х400х300
- Середня металоємність форми М ср = 0,3 т.
Кількість форм на програму визначається за формулою:
;

де Q - потужність потоку Q = 30000 т.
К - відсоток браку К = 5%

Для виготовлення форм для відливок з цієї групи у проектованому цеху доцільно встановити встряхивающее формувальну машину з поворотно-витяжним механізмом мод 236
Характеристики цієї лінії наведені в таблиці 4.5.
Таблиця 4.5 - Характеристики машини 236
Показники
Характеристики
Продуктивність, пф / год
5
Габарити лінії, мм
2550х2187х2760
Розмір опок, мм
500х400х300
Витрата вільного повітря м 3
12
Кількість обраних машин визначається за формулою:
(4.5)
де n - річна кількість форм, необхідних на задану програму, шт, n = 80769 шт
q - продуктивність лінії, q = 5форм / год
Тд - дійсний річний фонд часу роботи лінії, год, Fд = 5720 год;
з - коефіцієнт завантаження устаткування, з = 0,85.


Таким чином, для виконання програми достатньо однієї формувальної машини, яка буде працювати з коефіцієнтом завантаження Кз = 0,83.
4.2.4 Визначення площ формувального відділення
Норми розмірів прольоту формувального відділення вибираються у відповідність до норм проектування:
- Ширина прольоту - 24 м,
- Крок колон - 6 м по зовнішній стіні, 12 м всередині цеху,
У механізованих ливарних цехах площі формувального відділення не розраховуються, а визначаються плануванням обладнання з урахуванням норм проектування. Тоді площа формувального відділення дорівнює 3248 м 2.
4.3 Стрижневе відділення
Організація роботи стрижневого відділення і вибір методу виготовлення стрижнів залежать від характеру лиття. У стержневом відділенні виконуються операції виготовлення, фарбування, сушіння, зачистки і збірки стрижнів, їх контроль та комплектування. На площах стрижневого відділення розміщуються каркасний ділянку, склади для добового зберігання стрижневих ящиків, плит і стрижнів. Обсяг стрижневих робіт залежить головним чином від складності виливків, тобто кількості та маси стержнів на 1 т придатного литва, а вибір методу виготовлення стрижнів і устаткування - від серійності номенклатури.
Розрахунок стрижневого відділення ведеться в такій послідовності:
- Розбиття номенклатури стрижнів на групи за масою
- Визначення кількості потоків (розмірних рядів ділянки) для кожної або декількох груп і їх потужність;
- Вибір методу виготовлення стрижнів і розрахунок обладнання.

4.3.1 Розбивка номенклатури стрижнів по масі
Розбивка стрижнів на групи за масою і габарити дозволяє визначити обсяг стрижнів цієї групи і дає можливість звести кілька груп в один технологічний потік для виготовлення на одному обладнанні.
У залежності від загального обсягу стрижнів, кількості масових груп і габаритів стрижнів в стержневом відділенні може розміщуватися декілька потоків, на яких виготовляються стрижні однієї або декількох масових груп
Розбивка всієї номенклатури стрижнів проектованого цеху представлена ​​у таблиці 4.7.
Таблиця 4.7 - Групи стрижнів по масі
Групи стрижнів
Маса стрижнів, кг
Максимальні габарити стрижневого ящика, мм
I
До 10
500x400x350
4.3.2 Визначення кількості стержнів для кожної групи за масою
Таблиця 4.8 - Обсяг стрижнів за групами за масою
Група лиття по масі, кг
Обсяг стрижнів на 1 т придатного литва, м 3
Обсяг стрижнів на річну програму, м 3
Маса стрижнів на річну програму, т
0 ... 100
1,8
54000
83,7
Кількість стрижневої суміші на річну програму приймаємо з урахуванням шлюбу виливків і стрижнів. Масу стрижневої суміші збільшуємо на 8%, тоді:
М СТ.СМ = 83,7 · 1,08 = 90,39 т
Кількість стержнів по кожній групі по масі визначаємо за укрупненими показниками. Отримані дані зводимо в таблицю 4.9.
Таблиця 4.9 - Кількість стержнів за групами за масою
Група стрижнів за масою, кг
Середня маса стрижня, кг
Кількість стержнів на річну програму, шт.
Маса стрижня на річну програму, т
До 10
1,5
150890
226,33
4.3.3 Вибір методу виготовлення стрижнів за групами за масою
Стрижні, масою до 100 кг в проектованому цеху доцільно виготовляти з ХТМ на типовий стрижневий лінії. Технологія розрахована на випуск дрібних, середніх і великих стрижнів масою до 600 кг, які за складністю відносяться до II ... V класів, а за конструктивними особливостями - до суцільних і порожнистим. Стрижні відрізняються високою міцністю і точністю, легко видаляються з виливків при вибівці форм. Їх застосовують у серійному, дрібносерійному та одиничному виробництві.
Для виготовлення стрижнів використовують дерев'яні (фарбується епоксидними або меламіновимі фарбами) стрижневі ящики. Ці суміші готують і відразу ж видають в ящик шнековими змішувачами, встановлюваними у робочих місць в стержневом відділенні. При виготовленні дрібних стрижнів (масою до 10 кг) суміш ущільнюють у ящику вручну, а при формуванні середніх і великих стрижнів - за допомогою вібраційного столу. Час витримки дрібних стрижнів в ящику звичайно становить 20 ... 40 с (при наявності в суміші каталізатора), а середніх н великих 8 ... 40 хв після віброущільнення. Стрижні для сталевих виливків фарбують - фарбами па основі циркону. Стрижні для тонкостінних виливків фарбують один раз, а для товстостінних і масивних два рази. Після фарбування стрижні підсушують при температурі 80 ... 120 ° С протягом 20 ... 40 хв.
Завдяки високій міцності стрижні можна транспортувати шляхом захоплення за підйоми каркасу без застосування сушильних плит. Незважаючи на деякі труднощі з-за підвищеної плинності ХТМ, великі стрижні доцільно виготовляти порожнистими, а внутрішні їх порожнини заповнювати насипаним в мішечки гравієм або шматками бракованих стрижнів. При виготовленні стрижнів з ХТМ необхідно забезпечити на ділянці стабільну температуру 18 ... 25 ° С щоб уникнути зниження плинності суміші. Незважаючи на високу вартість ХТМ, холоднотвердеющих стрижні широко застосовують завдяки високій точності і низькою шорсткості поверхонь виливків, одержуваних з їх використанням ХТМ забезпечують хорошу вибіваемость стрижнів з виливків, а також малу трудомісткість стрижневих і очисних робіт.
4.3.4 Розрахунок кількості стрижневого обладнання
Всі подальші розрахунки стрижневого відділення грунтуються на даних розрахунку кількості та маси стержнів на 1т придатного литва для кожної масової групи виливків. Для виготовлення стрижнів з ХТС в проектованому цеху доцільно встановити типову стрижневу лінію Л100Х. Її характеристики наведені в таблиці 4.10.
Таблиця 4.10 - Характеристики стрижневий лінії Л100Х
Показники
Характеристики
Максимальна маса стрижня, кг
100
Габарити лінії, мм
22500х4600х4350
Максимальні розміри ящика, мм
1000х800х560

Продуктивність, знімання / год

20
Кількість стрижневих ліній визначається за формулою:
М Л = Q · 1000 / (m · q Л · Fд · з) (4.7)
де М Л - розрахункова кількість ліній, шт;
Q - проектна потужність розмірного ряду, т / рік,
Q = 3200,4 · 1,05 = 3360,42 т (з урахуванням 5% браку);
m - маса стрижнів в одному стержневом ящику, кг; m = 15 кг;
q Л - продуктивність лінії, знімання / год; q Л = 20;
F Д - дійсний річний фонд роботи лінії, год; Tд = 5720 год
з - коефіцієнт завантаження лінії, з = 0,8.
М Л = 3360,42 · 1000 / (100.20.5720.0, 8) = 0,7
Таким чином, для виконання програми з першої технологічної групи стрижнів достатньо однієї лінії, яка буде працювати з коефіцієнтом завантаження Кз = 0,7
4.3.5 Розрахунок площ стрижневого відділення
Величина площі стрижневого відділення залежить від серійності виробництва, габаритів стрижнів та встановленого обладнання. У ливарних цехах масового і великосерійного виробництва з використанням автоматичних ліній виготовлення стрижнів площі стрижневих відділень становлять 50 ... 100% площі формувального відділення. У цехах з високою механізацією площа стрижневого відділення визначається плануванням устаткування, робочих місць, установкою транспорту, складських приміщень, проїздів і проходів.
Норми розмірів прольоту стрижневого відділення та вантажопідйомності електромостових кранів вибираються у відповідність до норм проектування:
- Вантажопідйомність кранів: 15т / 5т,
- Ширина прольоту: 24м,
- Крок колон: 6м, 12м.
Площа стрижневого відділення приймаємо рівною 288 м 2.

4.4 Розрахунок виготовлення сумішей відділення
4.4.1 Визначення кількості і складу формувальних сумішей на річну програму
Кількість і склад формувальних сумішей на річну програму визначаємо за нормами витрат формувальних сумішей на 1 т придатного литва. Дані зводимо в таблицю 4.13
Таблиця 4.13 - Розрахунок формувальних сумішей
Група лиття по масі, кг
Маса облицювальної суміші
Маса наповнювальної суміші
на 1 кг лиття
на програму
на 1 кг лиття
на програму
0 ... 1
1,36
10170
5,44
40679,4
1 ... 5
1,26
29988
5,04
119949,6
5 ... 10
0,6
19,14
2,6
8295,3
Разом
---
42072,3
---
168924,3
Склади формувальних сумішей визначаються технологією виготовлення форм, тродом металу, конфігурацією і масою виливки.
Основними компонентами піщано-глистів суміші є відпрацьована суміш, кварцовий пісок, сполучне.
Склади сумішей наведені в табл 4.14
Таблиця 4.14 - Склад піщано-глинистої суміші
Тип суміші
Кількість,% від маси
Відпрацьована суміш
Кварцовий пісок
Глина
Інші добавки
Облицювальна суміш
(По сирому)
55,0
35,0
5,0
2,0 - барда
3,0 - вугілля
Наповнювальна суміш
(По сирому)
96,0
3,0
1,0
-
4.4.2 Вибір і кількість обладнання для приготування формувальних сумішей
Для приготування формувальних сумішей застосовують змішуючі бігуни.
Потрібне кількість бігунів визначаємо за формулою:
, (4.8)
де n - потрібне кількість бігунів, шт;
Р У - річна кількість суміші, т;
До Н - коефіцієнт нерівномірності, К Н = 1,2 ... 1,3;
Т Д - ефективний фонд робочого часу, ч, Т Д = 5720 год;
q - продуктивність бігунів, т / ч.
При розрахунку враховуємо втрати суміші при транспортування, формування і роздачі суміші. Приймаються втрати рівними 12%.
Для приготування облицювальної суміші передбачаємо змішувачі моделі 15104М, з продуктивністю q = 30 т / ч. Потрібне кількість змішувачів:

Приймаються один змішувач з коефіцієнтом завантаження До З = 0,57.
Для приготування наповнювальної суміші передбачаємо змішувачі моделі 114, з продуктивністю q = 15 т / ч. Потрібне кількість змішувачів:

Приймаємо 1 змішувач з коефіцієнтом завантаження До З = 0,83.

4.4.3 Визначення кількості і складу стрижневої суміші на річну програму
Кількість стрижневої суміші на річну програму було визначено при розрахунку стрижневого відділення. ХТМ наготовлюємо в стержневом відділенні. Склади сумішей представлені в таблиці 4.15.
Таблиця 4.15 - Склади ХТМ
Вид суміші
Кількість,% стрижневої суміші
Кварцовий пісок
Регенерат
Феррохромовий шлак
Деревне вугілля
Рідкий компонент
ХТМ
30,0
70,0
-
-
2,0 - смола бакелітова,
2,0 - кислота ортофосфорна
4.4.4 Визначення площ виготовлення сумішей відділення
Площа виготовлення сумішей відділення визначається з урахуванням проходів, проїздів, робочих місць, на цій же площі розміщуємо експрес-лабораторію для контролю якості формувальних і стрижневих сумішей. Площа, яку займає експрес-лабораторією приймаємо рівною 54 м 2. Загальна площа виготовлення сумішей відділення становить 198 м 2.
4.5 Розрахунок очисного відділення
У числі витрат праці з виготовлення виливків очисні операції складають до 40%, причому в очисних відділеннях застосовується найбільша кількість ручної праці. Під очищенням виливків розуміється весь цикл операцій, яким піддається виливок починаючи від вибивки з опоки до грунтовки. У очисному відділенні виконуються операції з видалення стрижнів з виливків, відділенню ливникових систем і прибутків, очищення, обрубці, зачистці, термічній обробці, виправлення дефектів у виливках і грунтовці виливків. У зв'язку з виділенням великої кількості пилу в очисних відділеннях слід передбачати місцеву витяжку на кожному робочому місці і обладнанні. Припливна вентиляція повинна становити не менше 30 м 3 / год на одного працюючого.
Проектування очисного відділення починається з аналізу номенклатури відливок та виконання послідовно наступних операцій:
- Розбиття всієї номенклатури відливок на групи за масою, що дозволяє виявити кількість передбачуваних технологічних потоків;
- Вибору раціонального технологічного процесу та обладнання для даної групи;
- Розрахунку і компоновки устаткування і робочих місць, тобто створення технологічної лінії.
4.5.1 Розбивка на групи за масою і визначення технологічних потоків
Проектування очисного відділення починаємо з розбиття номенклатури за масою, що дозволяє визначити потоки. Розбивка представлена ​​в таблиці 4.16.
Таблиця 4.16 - Розбиття лиття по масі очисного відділення
Група лиття
Гранична маса очищаються виливків, кг
I
0 ... 100
4.5.2 Вибір тезнологіческого процесу очищення і вибір устаткування
Типовий технологічний процес лиття включає наступні операції:
- Видалення стрижнів з виливків;
- Відділення ливникових систем і прибутків;
- Очищення;
- Обрубка;
- Зачищення;
- Термічна обробка;
- Виправлення дефектів у виливках;
- Грунтовка виливків.
Все обладнання має призначатися згідно послідовності операцій з очищення за дотриманням поточного методу обробки виливків.
Для очищення 1 потоку приймаємо комплексну механізовану лінію
Обрубка виливків, видалення заток, швів та інших нерівностей на зовнішніх і внутрішніх поверхнях середніх виливків зі сталі, а також вирубку дефектів для заварки, технологічних (помилкових) ребер у виливках із сталі і зазвичай виконують пневматичними рубальні молотками з зубилами (моделі МР-4, МР-5, МР-6) або повітряно-дугового різкою.
Наступна операція - зачищення. Для зачистки живильників, прибутків та інших дрібних нерівностей на зовнішніх поверхнях сталевих виливків застосовують спеціальні установки, забезпечені абразивними корундовими або карборундовим колами. Установки підрозділяються на стаціонарні маятникові - підвісні і з гнучким валом. Задирки, гострі краї та інші подібні нерівності виливків видаляють на заточувальних шліфувальних верстатах. У проектованому відділенні доцільно встановити стаціонарні маятникові - підвісні верстати моделі 3374С.
Після зачистки проводять виправлення дефектних виливків. Основними методами виправлення дефектних виливків є декоративна закладення дрібних поверхневих раковин пастами - мастиками і замазками; просочування спеціальними складами (водним розчином хлористого амонію та ін) для усунення пористості виливків, що піддаються гідравлічному випробуванню; газова або електрична заварка. Дефектні виливки виправляють на спеціалізованих ділянках термообрубное відділенні.
Наступна технологічна операція - термообробка виливків. Основною метою термообробки є зняття внутрішніх напружень і поліпшення оброблюваності виливків при обробці різанням, надання металу певної структури та фізико-механічних властивостей. При проектуванні термообрубное відділень сталеливарних цехів операції і режими термообробки призначають з урахуванням вимог до якості одержуваних виливків згідно з технічними умовами. Відлиття з вуглецевої і низьколегованої сталі, що виготовляються в цеху, повинні піддаватися нормалізації. Час термообробки - 15 ... 18 годин.
Завершальною операцією в циклі виготовлення виливків є грунтовка. Грунтовку застосовують для запобігання виливків від корозії при їх тривалому зберіганні або транспортуванні. Забарвленні піддають зовнішні і внутрішні поверхні виливків, що не підлягають обробці різанням, спеціальної густою фарбою (грунтом). Перед грунтовкою поверхні виливки очищають від піску і пилу в мийних установках. Виливки вагою <500 кг очищають струменем розчину їдкого натру і тринатрійфосфату, а> 500 кг - протиранням уайт-спіритом. Дрібні і середні виливки грунтують в прохідних фарбувальних камерах на підвісних конвеєрах. Грунтовка виробляється пневматичними розпилювачами або ручними електрораспилітелямі Після грунтовки виливки сушать у спеціальних камерах або витримують у цеху.
У термообрубное відділенні застосовують два види контролю - проміжний і остаточний. Перший здійснюється в процесі очищення, обрубування і зачищення з метою вилучення з технологічного потоку бракованих і дефектних виливків, а другий - для приймання пройшли ці операції виливків. У залежності від пропонованих до відливок вимог остаточний контроль проводиться на постах зовнішнього огляду виливків, на розмічальному пункті або стенді гідравлічних випробувань, а також в цехових і заводських лабораторіях.

4.5.3 Розрахунок кількості очисного відділення
Відлиття першого потоку, масою до 100 кг будемо очищати в галтувальних барабанах, а виливки другого потоку за масою будемо очищати на дробометних столах.
Кількість очисного обладнання розраховується за формулою:
n = Q · До Н / (Тд · q), (4.9)
де Q - кількість очищуваного лиття на програму, т;
До Н - коефіцієнт нерівномірності, К Н = 1,2 ... 1,4;
Тд - дійсний річний фонд часу роботи, год, Тд = 5710 год;
q - продуктивність установки, т / ч.
Кількість галтувальних барабанів одно:
n = 30000.1, 4 / (5710.5) = 1,4 шт.
Приймаємо два галтувальних барабана моделі 314, який буде працювати з коефіцієнтом завантаження До З = 0,76.
Кількість дробометних столів одно:
n = 30000.1, 2 / (5710.4) = 1,5 шт.
Приймаємо два дробометних столу, які будуть працювати з коефіцієнтом завантаження До З = 0,90.
4.5.4 Визначення площі очисного відділення
Площа очисного відділення визначається наявністю обладнання, робочих місць, розташуванням транспортних засобів, проїздів і проходів.
Укрупнене приймаємо:

S О.О = 0,4 · S Ф.О, (4.10)
де S О.О - площа очисного відділення, м 2;
S Ф.О - площа формувального відділення.
S О.О = 0,4 · 3248 = 1300 м 2
Норми розмірів прольоту термообрубное відділення та вантажопідйомності мостових кранів вибираються у відповідність до норм проектування:
- Вантажопідйомність кранів: 15т / 5т,
- Ширина прольоту: 24м,
- Крок колон: 6м, 12м,
- Висота до головки підкранової рейки: 9,65 м
- Висота до низу конструкції покриття: 12,6 м

5. Проектування допоміжних відділень цеху
5.1 Розрахунок ділянки підготовки свіжих формувальних матеріалів
Склади мають ділянки прийому піску, глини, вугілля; ділянки просіювання, помелу глини і піску.
Для сушіння піску і глини передбачаємо ділянку оснащений сушив і установкою сушіння в киплячому шарі.
Кількість барабанних сушив для сушіння глини розраховуємо за формулою:
n = Q · До Н / (Тд · q), (4.11)
де Q - кількість глини на програму, т;
До Н - коефіцієнт нерівномірності, К Н = 1,2 ... 1,4;
Тд - дійсний річний фонд часу роботи, год, Тд = 5710 год;
q - продуктивність установки, т / ч.
n = 13205.1, 3 / (5710.3, 45) = 0,87 шт.
Приймаються одне барабанне сушило, яка буде працювати з коефіцієнтом завантаження До З = 0,87.
Помел вугілля та глини виробляємо в кульових млинах. Приймаються модель млини Ш4 продуктивністю 4 т / ч.
n = (4388 + 13 205) · 1,3 / (5710.4) = 0,99 шт.
Приймаються одну кульову млин моделі Ш4, яка буде працювати з коефіцієнтом завантаження До З = 0,99.
Пісок будемо сушити в установці з киплячим шаром.
n = 20659,8 · 1,3 / (5710.5) = 0,94 шт.
Приймаємо 1 установку для сушки піску, яка буде працювати з коефіцієнтом завантаження До З = 0,93.
Для просіювання використовуємо полігональне сито кількість яких можна розрахувати за формулою:
n = V · До Н / (Тд · q), (4.12)
де V - обсяг матеріалу для просіювання, м 3;
До Н - коефіцієнт нерівномірності, К Н = 1,2 ... 1,4;
Тд - дійсний річний фонд часу роботи, год, Тд = 5710 год;
q - продуктивність установки, т / ч.
n = 20659,8 · 1,3 / (5710.20) = 0,24 шт.
Приймаються одне полігональне сито моделі 175М1, яка буде працювати з коефіцієнтом завантаження До З = 0,57.
5.2 Розрахунок ділянки ремонту обладнання
Ремонтна служба цеху повинна забезпечити безперебійну роботу технологічного і підйомно-транспортного устаткування. В обов'язки служби входить огляд устаткування і виконання дрібного і середнього ремонту. Підбір типів металообробного обладнання для ремонтної дільниці залежить від виду виконуваних ремонтів і ступеня механізації цеху.
Загальна кількість верстатів на ремонтній ділянці: 9, в тому числі:
- Токарно-гвинторізних - 3,
- Стругальних - 1
- Фрезерних - 2,
- Свердлильних - 2,
- Розточувальних - 1.
5.3 розрахунок коморах і лабораторій
Для зберігання різних допоміжних матеріалів у проектованому ливарному цеху необхідно передбачити загальноцехових комору, інструментальну комору обрубних відділення, матеріальну комору відділення грунтовки і комору цехового механіка та електрика. Відповідно до норм проектування приймаємо такі площі:
- Загальноцехових комора - 75 м 2;
- Комора обрубних відділення - 90 м 2;
- Комора відділення грунтовки - 40 м 2;
- Комора цехового механіка і електрика - 150 м 2.
Комори обладнуються стелажами, скринями та розміщуються на площі допоміжних відділень. Для проведення хімічного аналізу металу під час плавки, поточного контролю якості формувальних і стрижневих сумішей у проектованому цеху передбачаються експрес - лабораторії.
Розміщуються вони безпосередньо у виробничих відділеннях. Відповідно до норм проектування, площі цехових експрес-лабораторій становлять: хімічна лабораторія - 108 м 2, лабораторія формувальних матеріалів - 54 м 2.
Площі цехових служб механіка та енергетика приймаємо за нормами, вони становлять:
- Служба механіка і енергетика - 500 м 2;
- Цехова контора майстрів - 80 м 2;
- Цеховий диспетчерський пункт - 48 м 2.

6. Проектування адміністративних будівель
До побутових приміщень ливарного цеху відносяться гардеробні, душові, медпункт, їдальня, умивальні, санвузли, курильні приміщення, приміщення для відпочинку та особистої гігієни жінок. До конторським приміщень - кабінети і кімнати керівного та технічного персоналу цеху, червоні куточки і зали засідань.
Побутові та конторські приміщення будемо розміщувати окремо розташованих будинках. У цьому випадку слід передбачати опалювальні переходи між допоміжними і виробничими будівлями.
Допоміжні приміщення допускається розміщувати іноді всередині виробничих будівлі.
Підлога в побутових приміщеннях роблять з керамічних плиток рифлених, бетонні і мозаїчні. У конторах підлоги застеляють ксилолітом, лінолеумом або деревом. Висоту поверхів допоміжних будівель в залежності від умов приймаємо рівною 3,3. Відношення площі вікон до площі приміщення складає 1:6 1:9.
Площа гардеробних визначається кількістю шаф для зберігання одягу. Нормами передбачено один шафа для одного робітника. Розмір одинарного шафи 50х25 см, подвійного-50Х33 см з висотою 1,65 м. Ширина проходу між закритими шафами не менше 1 м. Верхній одяг працівників контори, лабораторії і різних служб за погодженням з органами санітарного нагляду може зберігатися на вішалках. Довжина вішалки визначається з розрахунку 5 гачків на 1 пог. м.
Душові розміщують в приміщеннях, суміжних з гардеробними. При душових передбачають приміщення для переодягання, на кожен душ встановлюється лавка на три місця завдовжки 1,2 м і шириною 0,3 м. Розміщувати душові та преддушевие біля зовнішніх стін не допускається.
Кількість душів визначається з розрахунку один душ на 10 осіб, які працюють у найбільш численній зміні. Розміри відкритих душових кабін 0,9 Х0, 9 м, а закритих-1,8 х0, 9 м, місць для переодягання-не менше 0,6 Х0, 9 м.
Ширина проходів між рядами кабін не менше 1,5 м, а між кабінами і стіною-не менше 0,9 м. Розрахунковий час дії душовою після кожної зміни приймається 45 хв. Душове приміщення повинно мати витяжну і припливну вентиляцію.
Кількість умивальників визначається з розрахунку один умивальник на 20 осіб з подачею гарячої води до 30% умивальників. Розрахунок ведеться за найбільш численній зміні. За нормами проектування площа на один кран становить 2,1 м 2, відстань між кранами - 0,6 м, ширина проходів - 1,6 м.
У цехах, де працює не менше 100 жінок, влаштовується кімната особистої гігієни. Вона складається з приймальні площею 10-20 м 2 і процедурної з душем 1,5 м2. На кожні 200 чоловік понад зазначеної кількості додається по одному душу.
Величина площі кабінетів залежить від кількості службовців. Так, при кількості службовців до 150 чоловік площа кабінетів становить 15% площі робочих кімнат, для навчальних занять - 1,75 м 2 на одне учнівське місце, для кабінетів з техніки безпеки при списочном кількості працюючих до 1000 - 25 м2.
Площі приміщень цехових громадських організацій слід приймати згідно з нормами.
У цеху передбачається їдальня або буфет, кімната прийому їжі. При кількості працюючих в денний зміні в 250 чоловік і більше передбачається їдальня, що працює на напівфабрикатах. Якщо кількість працюючих у зміні менше 250 чоловік, передбачаються буфети з відпусткою гарячих страв, що доставляються з їдальні. Відстань до пункту харчування повинно прийматися за обідній перерві в 30 хв не більше 300 м, а при обідній перерві 1 год - не більше 600 м.
Кількість обідніх місць в їдальнях і буфетах слід приймати з розрахунку одне місце на 4 особи, що працюють в денний зміні. Кількість роздавальних стійок та їх обладнання повинні забезпечити відпуск обідів в кожному потоці протягом не більше 10 хв.
Площа окремих робочих приміщень та кабінетів повинна бути не менше 9 м 2.
Відстань від робочих місць до питних фонтанчиків або до установок роздачі газованої води має бути не більше 75 м.
При числі працюючих 300-800 чоловік у ливарному цеху передбачається фельдшерський пункт і лікарський пункт - при 800 - 2000 чоловік. Медичні пункти розміщуються на першому поверсі побутових приміщень. Площа фельдшерського пункту складає 48 м 2, лікарського - 66 м 2.

7. Проектування складських приміщень
7.1 Розрахунок складів шихтових і формувальних матеріалів
Характерною особливістю ливарного виробництва є споживання великої кількості вихідних матеріалів. При надходженні в цех непідготовлених матеріалів, на складах повинні бути передбачені підготовчі відділення: оброблення шихти, дроблення, розмелювання і сушіння глини, піску та ін Склад шихтових матеріалів розташовується паралельно плавильному відділенню ливарного цеху, а склад формувальних матеріалів - у протилежному торці ливарного цеху, паралельно стержневому або обрубних відділенню
Вихідною базою для проектування складів служать результати розрахунків площі засіків і всієї площі складів, що їх відповідно до норм проектування ливарних цехів. Цими нормами передбачаються: витрата матеріалів, терміни їх зберігання, режим роботи і фонд часу ливарних цехів. Для всіх ділянок складів проектованого ливарного цеху встановлюємо - паралельний тризмінний режим роботи. Кількість матеріалів, що зберігаються на складі, визначається згідно з розрахунками плавильного і виготовлення сумішей відділень. Витрата допоміжних матеріалів встановлюють на підставі прийнятих нормативних даних по кожному виду виробу.
Розрахунок площі засіків складів шихтових матеріалів ведеться за формулою:
Fз.ш = 1,1 · (f 1 + f 2 +...+ fn) (7.1)
де Fз.ш - площа засіків складів шихтових матеріалів, м 2;
1,1 - коефіцієнт збільшення розрахункової площі засіків з урахуванням їх фактичного заповнення;
f 1, f 2, fn - розрахункові площі для відповідних компонентів шихти.
Для складів формувальних матеріалів площі засіків визначаються за формулою:
Fф.м. = 1,25 · (f 1 + f 2 +...+ fn), (7.2)
де f1, f2, fn - розрахункові площі засіків формувальних матеріалів, м 2,
1,2 - коефіцієнт збільшення розрахункової площі засіків з урахуванням їх фактичного заповнення
Дані за розрахунками витрат формувальних матеріалів заносимо в таблицю 7.1.
Площа засіків шихти складе:
Fз = 1.1 · (19,92 + 1,41 + 1,02 + 1,05 + 0,39) = 26,16 м 2.
Площа засіків формувальних матеріалів складе:
Fф = 1,2 (2,5 + 4,97 + 5,79) = 16,58 м 2
Загальна площа складів:
Fобщ = 26,16 + 16,58 = 42,74 м 2.
Площа на проходи і проїзди становить 10 - 15% корисної площі. Склад шихтових матеріалів повинен мати ділянки прийому та зберігання, складання шихти, дроблення вапняку, грануляції шлаку та очищення літників. Основним підйомно-транспортним засобом складів шихти є електричні мостові крани, забезпечені магнітної шайбою або грейфером.
Fпр = 0,15 · 42,74 = 6,41 м 2.
Площа, зайнята внутрішніми естакадами і місцями для розвантаження визначається довжиною складу, кількістю естакад і необхідної шириною місць розвантаження:
Fе = m · l · n (7.3)
де m-ширина розвантаження (при естакадний розвантаженні приймається рівною 6-8 м),
l - довжина естакади, м, l = 24 м,
n - кількість естакад, n = 1.
Fе = 8.24.2 = 384 м2.
Площа, яку займає приймальними пристроями для подачі матеріалів у виробництво, становить 10-15% корисної площі:
Fпр = 0,15 · 142,52 = 21,38 м 2.
Склад формувальних матеріалів повинен мати ділянки прийому піску та глини, зберігання формувальних матеріалів, сушки піску та глини, просівання піску, розмелу глини, приготування глинистої суспензії.
Загальна площа складу дорівнює:
42,74 + 6,41 + 384 + 21,38 = 454,53 м 2.
Приймаються загальну площу складу рівною 455 м 2.

7.2 Розрахунок складів оснащення, стрижнів і виливків
Ливарні цехи, володіють великою кількістю дорогої оснастки (моделі, стрижневі ящики, опоки та ін), зберігання якої організовується в спеціально обладнаних складах .. Склади модельного оснащення обладнуються підйомними засобами, стелажами, етажерками, що дозволяють зберігати моделі, стрижневі ящики, подмодельние плити з моделями в кілька ярусів. Транспортування модельної оснастки в ливарних цехах здійснюється вилковими електронавантажувачами або електрокарами в уніфікованій тарі.
Таблиця 7.1 - Відомість витрати матеріалів на річну програму
Матеріал
Річна кількість, т
Насипна маса, т
Термін зберігання, дн.
Кількості матеріалу, т
Об'єм, м 3
Висота зберігають, м
Розрахункова щільність матеріалу
Лом чавунний
19390,6
2
3
531,2
265,6
4
66,4
Лом сталевий
1711,2
2,5
3
46,8
18,7
4
4,7
Повернення
596,4
2
5
27,2
13,6
4
3,4
Дзеркальний чавун
1544,3
2
2
28,2
14,1
4
3,5
Феросплави
98,4
1,7
5
4,5
2,65
2
1,3
Глина
3660,7
1,5
5
167,2
83,6
10
8,36
Кварцовий пісок
5444,6
1,5
5
248,6
165,7
10
16,57
Вугілля
422,1
0,2
2
7,7
38,6
2
19,3
Зберігання опок та іншої ливарного оснащення передбачається на відкритій естакаді. Відлиття зберігаються на складах готового литва в стелажах, ящиках, на підлозі. Для зберігання і транспортування дрібних і середніх стрижнів і виливків доцільно використовувати оборотну складову тару з уніфікованими розмірами, що дозволяє застосовувати багатоярусне зберігання в стелажах або етажерках.
Площі складів готових стрижнів, моделей і стрижневих ящиків приймаємо відповідно до норм проектування, результати заносимо в таблицю 7.2
Таблиця 7.2 - Відомість розрахунку складів стрижнів, оснащення і виливків
Склад
Призначення
Норма запасу, дн.
Норма навантаження, т / м 2
Маса, т
Виробнича площа, м 2
Склад готових стрижнів
Зберігання великих стрижнів
1,0
1,5
72
48
Зберігання дрібних стрижнів
1,5
1,0
100
100
Склад готового литва
Зберігання великих стрижнів
1,0
3,0
60
20
Зберігання дрібних стрижнів
1,0
5,0
60
12
Проміжні склади моделей і стрижневих ящиків
Зберігання великих стрижнів
8
1,0
50
50
Зберігання дрібних стрижнів
15
1,0
40
40

8. Енергетична частина
8.1 Розрахунок витрати електрики
Електроенергія в ливарних цехах витрачається на технологічні цілі, силові установки та освітлення. Електроенергія для технологічних потреб витрачається на плавку металу, термообробку виливків і ін Силова електроенергія - на електропривод встановленого обладнання. Загальний витрата електроенергії по цеху складає:
W = (W T + Wс) · R, (8.1)
де W T - річна витрата електроенергії на технологічні потреби, кВтяч;
Wс - річна витрата електроенергії на електропривод силових установок, кВтяч;
R - коефіцієнт втрати електроенергії в мережі (R = 1,05).
Річна потреба електроенергії на технологічні потреби розраховується на основі встановленої потужності устаткування і річної кількості його роботи. Укрупнені розрахунки ведуться за питомими нормами витрат електроенергії на 1 т придатного лиття за формулою:
W T = Р Т · G Г (8.2)
де Р Т - питома витрата технологічної електроенергії на 1 т придатного литва, кВтяч,
G Г - випуск придатних виливків, т / рік, G Г = 30000т.
Витрата електроенергії на плавку:
W T1 = 1100.30000 = 33000000 кВтяч.

Витрата електроенергії на термообробку лиття:
W T2 = 230.30000 = 6900000 кВтяч.
Загальний витрата технологічної електроенергії:
W T = W T1 + W T2 = 33000000 + 6900000 = 39900000 кВтяч.
Річні витрати електроенергії на електропривод силових установок розраховуємо так само за формулою (8.2). Питома потужність силового обладнання на 1 т придатного литва 0,09 кВт · год
Wс = 0,09 · 30000 = 2700 кВт · год
Загальний витрата електроенергії:
W = (39900000 + 2700) · 1,05 = 139 659 450 кВтяч.
Розрахунок електроенергії на освітлення проводиться окремо за формулою:
W Про = 0,001 · з · F · Тд (8.3)
де W О - річна витрата освітлювальної електроенергії, кВт-год,
с - середня витрата електроенергії за 1ч на 1м 2 площі (для виробничих відділень ливарного цеху з = 15 ... 18 Вт, складських приміщень з = 8 ... 10 Вт і побутових с = 8 Вт),
F - освітлювана площа, м 2,
Тд - річне число годин освітлювального навантаження, год, Тд = 2300ч.

W Про = 0,001 · (5.6822 + 9.42 .74 + 8.450) · 2300 = 69288.28 кВт-год.
8.2 Розрахунок потреби на стиснене повітря
Укрупнений розрахунок витрати повітря ведеться на 1 т придатного лиття за формулою:
Q = 1,5 · q · G (8.4)
де q - витрата стислого повітря на 1т придатного литва, м 3, q = 800 м 3,
G - випуск придатних виливків, т / рік, G = 300000т.
Q = 1,5 · 800.30000 = 36 млн м 3.
8.3 Розрахунок потреби води
Вода в ливарних цехах використовується для охолодження виливків, охолодження плавильних агрегатів, зволоження формувальної суміші, гідроочищення виливків і ін Витрата води на охолодження обладнання визначається за її питомої витрати на 1т придатного литва і складає 13 м 3.
Річна потреба води в даному цеху:
13.30000 = 390000 м 3.
Витрата води для приготування формувальних сумішей визначається за формулою:
Vв = у · Рн/100 (8.5)

де Vв - витрата води на рік, м 3,
у - відсоток вологи в суміші, у = 5%
Рн - річна витрата неущільненому суміші, м 3.
Річна витрата неущільненому суміші можна визначити:
Рн = Ру · 0,757 (8.6)
де Ру - річна витрата ущільненої суміші т,
Рн = 0,757 · 117337.5 = 88824.5 м 3,
Vв = 5.88824 .5/100 = 4441.2 м 3.
Витрата води на охолодження плавильних печей становить 10 ... 15 м 3 на одну тонну придатного лиття або 12.30000 = 360000м 3.
8.4 Розрахунок потреби палива і пара
Паливо і пар у вигляді газу, мазуту, коксу, у ливарному цеху використовується для підігріву й сушіння ковшів та інших цілей
Укрупнені розрахунки ведуться за питомими нормами витрат на 1 т рідкого металу і 1 т придатного литва.
Сушіння піску в пневмопотоці: 125000 кКал на 1т піску.
125000.20660 = 2582500000кКал
Сушіння і підігрів ковшів: 70000 кКал на 1т рідкого металу.
44929.5 · 70000 = 3145065000 кКал
На технологічні потреби: 300000 кКал на 1т придатного, або
30000.300000 = 9000000000 кКал

Усього по цеху: 49091800000 кДж
Пар в ливарних цехах застосовується для опалення і вентиляції приміщень. Витрати пари визначають з розрахунку відшкодування теплових втрат будинку, які становлять 60 ... 80 кДж / год на 1 м 3 будівлі і 90 ... 120 кДж / год при штучній вентиляції.
Річна потреба пари на опалення і вентиляцію в тоннах визначається:
Qп = q т · m · V / (i · 100) (8.7)
де q т - витрата тепла на 1 м 3 будівлі, кКал / год, q т = 15 кКал / год,
m - кількість годин в опалювальному періоді, m = 4320 год,
V - об'єм будівлі, м 3, V = 39453.6м 3,
i - теплота випаровування, ккал / год, i = 540 кКал / кг.
Qп = 15.4320.39453 .6 / (540.100) = 47344.32т.

9. Будівельна частина
9.1 Тип будівлі, елементи конструкції будівлі цеху
Будівля цеху одноповерхова, має прямокутну форму, складається з поздовжніх і поперечних прольотів з відношенням довжини будинку до ширини. У такій будівлі забезпечується ефективна механічна вентиляція, аерація та освітлення. Ширина всіх прольотів - 24 м, висота до підкранової рейки - 12,65 м, висота до низу конструкції покриття - 18,0 м.
Для ливарних цехів проектують будівлі каркасного типу. Несучий каркас складається з колон, встановлених на фундаментах і пов'язаних балками і фермами. Колони і спираються на них ферми утворюють поперечні рами, які пов'язані в поздовжньому напрямку фундаментними обв'язувальними балками, підкрановими балками.
Конструкція будівлі по роду застосовуваного будівельного матеріалу - змішана - металеві та залізобетонні конструкції. Вибір будівельної конструкції будівлі залежить від призначення ливарного цеху; маси продукції, що випускається, застосовуваного технологічного устаткування, засобів механізації виробництва, навантажень від технологічного і кранового обладнання, а також об'ємно-планувального вирішення будинку.
Фундаменти застосовуються збірні, залізобетонні. Колони поділяють на зовнішні і внутрішні. Крок колон по зовнішній осі приймаються рівним 6 м, по внутрішній 12 м, що зумовлюється довжиною огороджувальних конструкцій (стінових панелей довжиною 6м. Залізобетонні колони - збірні, типові, прямокутного перерізу.
Колони мають консолі для спирання підкранових балок. Колони мають перетин для безкранових прольотів - 40х40 і 40х60 см, для кранових - 60х80 і 80х100 см. Для прольотів, що обслуговуються кранами Q> 50 т, при важкому режимі роботи кранів застосовують двухветьевие колони, поперечний переріз яких може досягати 100х250 см. Підкранові балки для кранів Q <20 т застосовують залізобетонні таврового перерізу, для кранів Q> 20 т при кроці колон 12 м - металеві.
Покриття будівлі залежить від об'ємно-планувального рішення і застосовуваного матеріалу. Для будівництва проектованого ливарного цеху застосовуємо збірні залізобетонні та металеві балки ферми. Для ливарних цехів, що мають велике число вентиляційних комунікацій, до яких відноситься і проектований цех, рекомендуються безраскосние ферми. Ферми встановлюють на колони і на підкроквяні ферми. Підкроквяний ферма підтримує кроквяну, і спирається на колони середніх рядів, розташовані через 12 м.
Стіни будівлі цеху поділяються на несучі, самонесучі, фахверкові. Несучі стіни, що сприймають навантаження від перекриття, виконують з цегли. Самонесучі стіни несуть функцію огороджувальної конструкції і сприймають навантаження від сили тяжіння, гнучко пов'язані з каркасом будівлі. Фахверкові стіни, застосовувані для огорожі торців прольотів, не сприймають ніяких навантажень, сила тяжіння передається на каркас, до якого ці стіни кріпляться. Для забезпечення стійкості цегляні стіни підсилюють пілястрами, в каркасних будівлях встановлюють додаткові стійки фахверка на самостійних фундаментах.
У якості стінового матеріалу в проектованому цеху використовуються керамзитобетонні панелі.
Фундамент, колони, стіни і перекриття утворюють несучий кістяк будинку, що сприймає на себе всі навантаження. Вся будівля спирається на основу - шар грунту, міцністю 2,0 ... 2,5 кг / см 2.
Покрівельне покриття залежить від типу покриття будівлі, кліматичних умов місцевості та внутрішнього режиму приміщення. Покрівля для нашого цеху проектується ліхтарний. У каркасних будівлях по збірним залізобетонним фермам укладають сталевий штампований настил. Найбільш уживані рулонні багатошарові покрівлі з водостійких матеріалів, які укладають по бітумній мастиці на шар утеплювача. Так як будівля цеху має багато прольотів, необхідно влаштувати внутрішній відвід води через воронки в покрівлі і стояки у зливову каналізацію.
Тип ліхтарів виробничих будівель призначають відповідно до технологічних та санітарно-гігієнічними вимогами і кліматичними умовами району будівництва. Влаштовуються на покрівлі виробничих будівель ліхтарі підрозділяють на світлові, аераційні і світлоаераційні, по розташуванню щодо прольотів - на стрічкові і точкові. Для центральної кліматичної зони в приміщеннях з великими тепловиділеннями застосовуються світлоаераційні двосторонні ліхтарі з вертикальним заскленням.
Відстань від торців ліхтарів до зовнішніх стін будинку або до стін в місцях перепадів висот будівлі приймають рівним кроку кроквяних конструкцій (6 або 12 м).
Одним з важливих елементів будівлі є підлоги, вартість виготовлення яких становить 10-20% вартості будівлі. Конструкції підлог складаються з покриття, прошарку, стяжки і підстави. У ливарних цехах підлоги повинні мати високу міцність і стійкістю до зносу, дії агресивних засобів. У залежності від виду виробництва навантаження на підлогах коливаються від 0,5 до 5 ... 10 т / м 2 і більше, тому високі вимоги пред'являються не тільки до пристрою особливо міцних покриттів, але і їх підготовки (прошарку і стяжки. Ділянки підлог, що піддаються значним механічних впливів, доцільно облицьовувати сталевими штампованими перфорованими плитами товщиною 1,5 або 3 мм або рифленими плитами товщиною 8 мм з анкерами. Залежно від характеру виробництва та навантажень на підлоги та перекриття у відділеннях ливарного цеху застосовують різні типи підлог.

9.2 Опалення та вентиляція
В якості теплоносія для обігріву ливарних цехів застосовують гарячу воду або пару.
Тепло витрачається на нагрівання інфільтрують зовнішнього повітря, що надходить у цех матеріалу і транспорту, втрати через стінки будівлі та будівельні конструкції, ворота, отвори і ін Кількість повітря, що поступає через ворота і отвори в цехах, не захищених від вітру або обладнаних витяжною вентиляцією, складає 11000 м 3 / год на 1 м 2 отвору. При опаленні цехи з допомогою припливної вентиляції температура повітря, що подається повинна бути не більше 70 ° С, при цьому припливна вентиляція встановлюється на висоті більше 3,5 м від рівня підлоги. Якщо подача повітря здійснюється на висоті 3,5 м від підлоги, температура його не повинна перевищувати 45 ° С, а робоче місце встановлюється не ближче ніж на 2 м. У формувальних відділеннях припливна вентиляція повинна забезпечувати мінімально триразовий повітрообмін. Очищення цеху від пилу і газів виробляється витяжною вентиляцією. У місцях з виділенням великої кількості пилу і газів встановлюються місцеві відсмоктувачі. Вентиляційні установки повинні підтримувати задані температурний режим в цеху і зміст газів, пилу і парів в допустимих концентраціях. На складах вентиляція передбачається тільки за наявності обладнання, що виділяє пил або гази.
9.3 Освітлення
Освітлення робочих місць і ділянок повинна приділятися велика увага. Погане освітлення негативно впливає на працездатність працюючого, що викликає зниження продуктивності праці. Ливарні цехи, освітлюються природним і штучним світлом. Природне освітлення здійснюється через вікна і ліхтарі, а штучне - електролампами різних типів. Нормальна освітленість робочого місця не повинна давати різких тіней і зліпити працюючого. У виробничих приміщеннях застосовується загальне і місцеве освітлення. Світильники загального освітлення з лампами розжарювання встановлюються на висоті не менше 3 ... 4 м від рівня підлоги, а світильники місцевого освітлення - на висоті 2,5 м. Місцеве освітлення проектується з напругою не більше 36 В, переносне - не вище 12 В. У ливарних цехах передбачається аварійне освітлення, величина якого на робочих місцях становить 10% норми місцевого освітлення.
10. Внутрішньоцеховий транспорт
До внутрішньоцехового транспорту відносяться всі види підйомно-транспортних засобів, що забезпечують технологічний процес виготовлення відливок. Вибір підйомно-транспортного устаткування залежить від серійності виробництва, виду і дистанції переміщуваного вантажу, маси виливків і характеру розташування обладнання. Внутрішньоцеховий транспорт ділиться на транспорт періодичного, безперервної дії і пневматичний. До транспорту періодичної дії відносяться мостові та консольні крани, кран-балки, електротельфери, пневматичні та механічні підйомники, механізовані візки. Транспорт безперервної дії - підлогові і підвісні конвеєри різних типів і призначення, рольгангові лінії, елеватори. Для переміщення сипучих матеріалів застосовуються пневмотранспортних установках. Дистанція переміщення матеріалів сягає 100 м. У залежності від концентрації система споживає в середньому енергії 1 ... 1,5 кВт · год на 1 т переміщуваного матеріалу.
У таблиці 5.3 наведені норми для визначення кількості мостових кранів у проектованому цеху.

Таблиця 10.1 - Норми для визначення кількості мостових кранів
Відділення
Довжина ділянки обслуговується одним краном, м
Прийняте кількість кранів, шт.
Плавильне
30 ... 50
2
Формувальне
20 ... 30
3
Стрижневе
20 ... 35
2
Очисне
20 ... 30
2
Склад шихтових і формувальних матеріалів
40 ... 60
2
РАЗОМ
-
11

Список використаної літератури
1. І.З. Логінов. Проектування ливарних цехів. Мінськ, Вишейш. школа, 2005 р. - 320 с.
2. Н.А. Рибальченко. Проектування ливарних цехів. Харків, ХДУ, 2004 р. - 308 с.
3. П.М. Аксьонов. Устаткування ливарних цехів. Москва, Машинобудування, 1997
4. В.Я. Сафронов. Довідник по ливарному обладнання. Москва, Машинобудування, 1995 р. - 312 с.
5. Кнорре. Проектування ливарних цехів. Москва, Машинобудування, 1997 р
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
366.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Технічний проект цеху з виробництва морозива потужністю 6 тонн готового продукту за зміну
Проект цеху з виробництва деревоволокнистих плит потужністю 140 тонн на добу з розрахунком відділення
Проектування ковбасного цеху потужністю 95 тонн за зміну
Проектування ковбасного цеху потужністю 9 5 тонн на зміну
Проект ділянки приготування цукрового сиропу виробничою потужністю 1500 тонн на рік
Проект ділянки цеху з виробництва товарів побутового та технічного призначення методом лиття під
Економічний розрахунок ділянки ливарного цеху
Тарний склад запасу борошна для хлібозаводу потужністю 45 тонн на добу хл
Тарний склад запасу борошна для хлібозаводу потужністю 45 тонн на добу хлібобулочних виробів
© Усі права захищені
написати до нас