u_lectures

Надземные закрома обычно расположены выше уровня земли; иногда их заглубляют, но не более чем на 1 м. При минимальной высоте склада 11м с учетом габаритов грейфера высота стенок над уровнем земли может быть не более 4 м, что вполне приемлемо для склада шихты. В складах формовочных материалов, высота хранения которых обычно допускается 5-7 м, приходится увеличивать высоту стен или же ограничивать высоту хранения материалов, что требует дополнительного увеличения площади склада. В надземные закрома непосредственная разгрузка с помощью мостового крана возможна только при открытых железнодорожных вагонах. Для разгрузки крытых вагонов между закромами и железнодорожной веткой устраивают специальные разгрузочные ямы. Материалы разгружают в эти ямы, а затем мостовым краном транспортируют в соответствующие закрома. При такой организации разгрузки размеры закрома не зависят от фронта разгрузки и согласовываются с габаритными размерами грейфера и магнитной шайбы. Закрома можно располагать в два-три ряда по каждой стороне железнодорожной ветки, но не более, так как это вызывает затруднения при разгрузке в связи с сильным сокращением фронта разгрузки. Однако площадь, занятая под разгрузочные ямы, не используется для хранения материалов, и часто остатки материалов смешиваются с вновь разгружаемыми материалами, понижая их качество.

Большое распространение получили открытые закрома, стенки которых возвышаются над землей, а заглубление не более 2 м. В отличие от надземных, у открытых закромов переднюю стенку, выходящую к фронту разгрузки, т. е. к железнодорожной ветке, выполняют не более 1,0-1,2 м, заднюю стенку - высокой, а боковые - со скосами. Такое устройство закромов дает возможность выгружать материалы непосредственно из вагонов; емкость закрома уменьшается незначительно, но обеспечиваются большие удобства при эксплуатации; отпадает необходимость в больших земляных работах и разгрузочных ямах.

Закрома механизированных складов шихтовых материалов строят для магнитных материалов, для кокса и флюсов. Для немагнитных материалов, чушковых чугунов (до предварительной проверки химического состава), а также для материалов, расход которых невелик, устраивают площадку, обслуживаемую мостовым краном. На этой площадке чушковые чугуны хранят в штабелях, а после проверки их химического состава мостовым краном при помощи магнитной шайбы транспортируют в соответствующий закром. Немагнитные ферросплавы и материалы хранят на площадке в штабелях или в ящиках. Транспортируют их в плавильное отделение мостовым краном, автотранспортом в специальных коробах или в грейфере

Способ хранения связующих материалов зависит от их вида. Масла и другие легковоспламеняющиеся связующие хранят в специально оборудованном огнебезопасном общезаводском или цеховом складе. В цеховом складе их можно хранить в количестве не более дневного запаса, обеспечив необходимые противопожарные мероприятия. Водорастворимые связующие, хранят

131

взаводских или цеховых закрытых и отепленных складах. Жидкое стекло, поступающее в виде силикатной глыбы, хранят в закрытом помещении. Каменные угли, идущие в качестве добавок в формовочные смеси, хранят в штабелях. При хранении угля в больших количествах принимают меры против самовозгорания.

Внебольших цехах с малым расходом формовочных материалов материал со склада подают по передаточным тележкам или конвейерам. При большом расходе формовочных материалов устраивают механизированные склады, и формовочные материалы подают мостовым грейферным краном непосредственно в механизированные транспортные устройства.

Лишние материалы, лежащие на складе, увеличивают оборотные средства, что ухудшает экономику предприятия. Но работать без запаса материалов на складе литейные цехи не могут, так как возможны перебои в доставке материалов и, как следствие, неритмичная работа цеха. Поэтому запас материалов должен быть минимальным. Формовочные пески и глины добываются

воткрытых карьерах, условия труда на которых зимой значительно хуже, чем летом, поэтому заводы-потребители должны летом создавать запасы формовочных песков и глин на зиму. Величина нормального запаса песка и глины зависит от длительности зимнего периода и принимается от трех - до пятимесячной потребности. В зависимости от условий транспортировки и эти сроки могут изменяться, например, при доставке материалов водным путем они несколько увеличиваются. Нормы запаса материалов на складах устанавливают в соответствии с планом литейного цеха [1-3].

При необходимости хранения больших запасов формовочных песков и глин часть из них размещают не на складе цеха, а на базисных складах, представляющих собой открытые площадки. По мере надобности материалы с этих складов передаются в цеховые склады.

Сырые пески поступают в саморазгружающихся полувагонах в течение всего года. Нормальная величина состава, поступающего на разгрузку, 8-12 вагонов емкостью 60, 90 или 125 т каждый. Для быстрой разгрузки такого состава проектируют высокомеханизированные устройства точечного типа (рис. 28), оснащенные бурорыхлительной машиной 6 для рыхления поступающего в зимнее время смерзшегося песка, виброзачистной плитой 2 для зачистки стенок вагонов, люкоподъемниками 1, пневмоочисткой для очистки от песка ходовой части вагонов, маневровым устройством 8 для передвижения состава в процессе разгрузки и пультом управления 5. Песок из вагонов поступает в подземные бункеры, оснащенные ножевыми рыхлителями 3, затем вибропитателями 4 подается на ленточные конвейеры 7, транспортирующие песок в бункеры отапливаемого склада, емкость которого должна позволить разместить в нем весь поступивший песок. Емкость склада сырого песка должна составлять 900-1200 т. Склад представляет собой блок надземных железобетонных или металлических бункеров с затворами и питателями для выдачи песка из них. В отдельных случаях песок разгружают из железнодорож-

132

ного состава в приемные подземные бункеры, расположенные под железнодорожным путем. Эти бункеры одновременно являются и складом сырого песка. Но для такой разгрузки и хранения сырых песков требуются большие капитальные затраты. После просеивания и сушки песок доставляют конвейерным непрерывным транспортом на склад сухого песка.

Рис. 28. Разгрузочное устройство для песка

Приемные ямы (рис. 29) в зависимости от количества поступающего песка проектируют для односторонней или двусторонней разгрузки вагонов. Наиболее дешевая односторонняя яма, но в нее песок разгружается самотеком через люки вагона только частично, оставшийся песок выгружают грейфером или вручную. Двусторонняя яма требует большого заглубления и сложных строительных работ, что не исключает возможности зависания песка под эстакадой. Наиболее надежна и удобна двусторонняя яма, показанная на рис. 29, в, но при этом железнодорожный путь размещают ближе к середине пролета и площадь склада используется меньше. Чаще применяют варианта приведенные на рис. 29, б, в.

Сырая формовочная глина поступает на склад в открытых полувагонах

133

или на платформах, разгружают ее в односторонние приемные ямы или непосредственно в закрома грейфером. На участок подготовки глину также транспортируют грейфером.

Рис. 29. Разгрузочные ямы для песка: а – односторонняя; б и в – двусторонние

Порошкообразные материалы, готовые к применению, поступают железнодорожным и автомобильным транспортом в герметичных контейнерах, установленных на платформах или низкорамных прицепах, или в бумажных пакетах массой 30 кг в закрытых вагонах или автомашинах. Платформы и прицепы с контейнерами разгружают мостовыми электрическими кранами. В этих контейнерах хранят материалы, для чего предусматривают соответствующую площадь. Целесообразно подавать материалы к местам потребления в этих же контейнерах с целью сокращения перегрузок, потерь и пыления.

Для разгрузки материалов, поступающих в бумажных пакетах в закрытых вагонах или автофургонах, необходима разгрузочная площадка (рампа) высотой 1,2 м для работы электропогрузчиков. Хранение материалов в пакетах на поддонах предусматривается на рампе в многоярусных штабелях. Для разгрузки пакетов, поступающих без поддонов, используют передвижные ленточные конвейеры.

Для разгрузки вагонов-цементовозов и автоцементовозов, снабженных

134

устройствами для пневмовыгрузки, предусматривают герметичные приемные бункеры. В эти бункеры порошкообразные материалы перекачивают пневмонасосом автомашины, а из вагонов-цементовозов – подключением к цеховой сети сжатого воздуха. В связи с тем, что некоторые материалы (бентонит и др.) слеживаются при хранении, конусную часть бункеров выполняют с аэрацией сжатым воздухом.

При расчете необходимой площади под механизированный склад первоначально определяют площадь закромов в свету и размеры площадей для хранения материалов вне закромов, а затем по планировке определяют полную площадь склада. Глубину закромов для шихтовых материалов принимают от 3 до 4 м, а для формовочных материалов от 5 до 7,5 м.

Для машиностроительных заводов с одним литейным цехом склады формовочных и шихтовых материалов проектируют при цехе. В этих случаях для подачи материалов к местам потребления используют внутрицеховой транспорт.

Планировка склада зависит от расположения литейного цеха на генеральном плане завода железнодорожных веток (или другого вида внешнего транспорта), от вида хранимых материалов и типа закромов. Несмотря на большое разнообразие планировок механизированных складов, все существующие планировки можно свести к двум типам. В складах первого типа железнодорожная ветка проходит возле длинной стены склада с наружной или внутренней стороны (рис. 30).

Рис. 30. Схема механизированного склада шихты первого типа с надземными закромами: 1 – чушколом; 2 – дробилка; 3 – весовая тележка; 4 – площадка суточных бункеров; 5 рольганги для бадей

В складах второго типа железнодорожная ветка проходит посередине склада и часто заканчивается тупиком (рис.31). Тип склада выбирают исходя из компоновки основных отделений цеха, склада и направления железнодорожной ветки. Если склад расположен в торце цеха, то первый тип складов выбирают при перпендикулярном направлении железнодорожной ветки к оси цеха, а второй тип склада – при параллельном. При расположении складов

135

вдоль длинной стороны цеха склады первого типа делают при параллельном направлении ветки к оси цеха, а склады второго типа – при перпендикулярном. Такой выбор типа склада объясняется стремлением избежать перевозки грузов мостовыми кранами через железнодорожную ветку, что небезопасно для рабочих, разгружающих вагоны. У складов первого типа закрома расположены по одну сторону ветки и занимают всю ширину склада, поэтому фронт разгрузки уменьшается, что вызывает применение надземных закромов, расположенных в два-три ряда по ширине склада. У складов второго типа железнодорожная колея делит склад по ширине пополам, что обеспечивает большой фронт разгрузки и дает возможность применять заглубленные и открытые закрома [1,25].

Рис. 31. Схема механизированного склада шихты второго типа, с открытыми закромами: 1 – чушколом; 2 – дробилка; 3 – весовая тележка; 4 – площадка

суточных бункеров; 5 рольганги для бадей

Для каждой марки чушковых чугунов рекомендуется отводить по два закрома, что облегчает ведение плавки и создает условия для получения шихты постоянного состава.

При проектировании складов следует учитывать допустимые железнодорожные габариты и габариты подвижного состава (рис. 32). На высоте станционных платформ допускается сужение габарита с 4900 до 4100 мм, что позволяет при проектировании складов устраивать вдоль закромов площадки для облегчения разгрузки.

В условиях Российской Федерации предпочтение следует отдать закрытым складам для исключения попадания на материалы дождя и снега.

Площадь, занимаемую материалом (Fм) на месте хранения, можно определить в соответствии с нормами хранения: высотой хранения материала (Н), определяемой по прочности самого материала, а также стенки бункера или за-

136

крома, насыпной массы материала (γ) по уравнению:

Fм = Н Q , × γ × К

где Q – масса соответствующего материала, хранимого на складе, т; К – коэффициент использования емкости склада (не более 0,8).

Рис. 32. Железнодорожный габарит

Расчетные площади хранения округляются в соответствии с удобством механизированной загрузки и разгрузки материала. Минимальные размеры закромов должны быть не ниже 4×4 м, а бункеров 3×3 м.

Общая площадь хранения всех материалов определяется путем суммирования округленных площадей хранения каждого материала. Сюда же необходимо ввести площади эстакад и разгрузочных площадок (Fp):, принимая ширину фронта разгрузки (W) порядка 6-8 м по всей протяженности железнодорожного пути (L), находящегося в цехе, при числе разгрузочных площадок n:

Fр = n × W × L .

Для удобства функционирования складов и обеспечения достаточного

137

фронта работ на них необходимо предусмотреть 10-15 % от полезной площади склада, для создания приемных устройств (фронт движения загрузочный тележки, место заполнения загрузочных бадей место перегрузки других материалов для отправки на соответствующий участок).

Все эти площади составят полезную площадь склада. Она должна быть увеличена еще на 10-15 % для обеспечения необходимых проездов и проходов.

Общая площадь склада определяется по формуле:

Fскл = Fтех + Fзакр + Fэ + Fп.у ,

где Fтех – площадь технологических участков склада, включая площадь под оборудование, проходами и железнодорожными вводами, м2; Fзакр – площадь закромов, м2; Fэ – площадь, занятая внутренними эстакадами и местами для разгрузки материалов, м2; Fп.у – площадь, занятая устройствами для подачи материалов в производство, м2.

Расчет площади закромов складов шихтовых материалов:

Fз.ш = 1,1(ƒ1 + ƒ2 + …….+ ƒn),

где Fз.ш - площадь закромов складов шихтовых материалов, м2; 1,1 - коэффициент увеличения расчетной площади закромов с учетом их фактического заполнения; ƒ1, ƒ2, ƒn - расчетные площади для соответствующих компонентов шихты в зависимости от вида литья (чугунный лом, стальной лом, стружка и др.).

Площади закромов для отдельных компонентов шихты находятся по формуле:

f = 100М × а × b

з.ш. k × Тд × Н × γ ,

где ƒз.ш - площадь закрома соответствующей составной части шихты, м2; 100∙М/k - металлозавалка, т/год; М - мощность цеха годного литья, т/год; k - выход годного литья, т/год (в процентах от металлозавалки); а - норма расхода соответствующего компонента шихты от металлозавалки, %; b - норма хранения компонента шихты, дней; Тд - годовой фонд работы, дней; Н - высота хранения компонента шихты, м; γ - насыпной вес компонента шихты, т/м3.

138

Для складов формовочных материалов площади закромов определяются по формуле:

Fз.ф. = 1,2÷1,25(ƒп + ƒг + ƒу),

где ƒп,ƒг,ƒу – расчетные площади закромов соответственно для песка, глины и угля, м2; 1,2÷1,25 – коэффициент увеличения расчетной площади закромов с учетом их фактического заполнения.

Расчетные площади закромов для соответствующих формовочных материалов находятся:

f = b × М × а'

з.ф. Тд × Н × γ ,

где a' - норма расхода соответствующего материала, кг/т годного литья. Площадь, занятая внутренними эстакадами и местами для разгрузки,

определяется длиной склада, количеством эстакад и необходимой шириной мест разгрузки:

Fэ = m l n,

где Fэ – площадь, занятая внутренними эстакадами и местами для разгрузки, м2; m – ширина разгрузки (при эстакадной разгрузке принимается равной 6-8 м); l – длина эстакады, м; n – количество эстакад [1].

Для мелких цехов с мелкосерийным и единичным характером производства, где точное определение площади складов весьма затруднено, можно воспользоваться таким укрупненным показателем – на 100 т годных отливок необходимо 200 м2 складов. Для дорогих материалов, используемых при производстве медных, алюминиевых и никелевых отливок необходимо предусматривать запираемые помещения. При расчете площади складов необходимо проверить удельную нагрузку, которую может произвести материал на единицу площади. Она не должна превышать запроектированную для используемого типа здания, особенно это касается помещений для хранения, расположенных на втором этаже цеха.

Склады должны иметь достаточный уровень механизации и быть комплексными или специализированными. Комплексные склады, наиболее распространенные в практике работы литейных цехов, могут располагаться в помещениях, примыкающих к зданию цеха или в отдельно стоящем помещении. Ширина пролета складов 18, 24 или 30 м с высотой подкрановых путей от 8,15 до 18 м в зависимости от типа склада, назначения пролета и типа используемых грузоподъемных механизмов.

Специализированные склады характерны для литейных заводов или ли-

139

тейных цехов, находящихся в составе крупных предприятий, где используются аналогичные шихтовые материалы. Завоз материалов на специализированные склады осуществляется железнодорожным транспортом, а со специализированного склада в цех по заявке – автомобильным. При проектировании небольших литейных цехов в регионах, где имеются крупные литейные цехи, можно использовать склады крупных цехов как базовые для небольших.

Контрольные вопросы.

1.Каково назначение складов литейных цехов?

2.Перечислите основные операции, выполняемые на складах формовочных и шихтовых материалов?

3.Перечислите способы хранения материалов?

4.Какие типы закромов вы знаете?

5.Что необходимо учитывать при проектировании складов?

6.Как рассчитывается площадь занимаемая материалом на месте хранения?

7.Как проводится учет расхода материалов?

8.Как рассчитывается общая площадь хранения материалов?

9.Как рассчитывается площадь закромов для отдельных компонентов шихты?

10.Как рассчитывается площадь закромов формовочных материалов?

ЛЕКЦИЯ 11.

ТЕМА: ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХОВ СПЕЦИАЛЬНЫХ ВИДОВ ЛИТЬЯ. Ч. 1.

План лекции

1.Общие особенности проектирования цехов.

2.Цехи литья под давлением.

3.Цехи литья по выплавляемым моделям.

4.Цехи литья в кокиль.

5.Цехи литья в оболочковые формы.

6.Цехи центробежного литья.

Развитие литейного производства во многом связано с дальнейшим развитием специальных способов литья, увеличением выпуска отливок этими способами, как в общем объеме, так и по номенклатуре. Основное место среди специальных способов литья занимают литье под давлением, в том числе под низким давлением, литье по выплавляемым моделям, литье в кокиль, литье в оболочковые формы, литье центробежным способом.

140