Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования РФ

Хабаровский государственный технический университет

Институт информационных технологий

Кафедра «Литейное производство и технология металлов»

Специальность 100400 – Литейное производство черных и цветных металлов

РАСЧЕТ ЛИТЕЙНОГО ЦЕХА

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Проектирование новых и реконструкция действующих литейных цехов»

КП. 010700407.00.00.00 ПЗ

Выполнил: студент гр. ЛП-11

Твердохлеб Е.Н.

Проверил: профессор

Мостовой Н.И.

Хабаровск 2005

Задание на проектирование

Разработать проект литейного цеха для выплавки стали мощностью 35 тыс.т./год по выпуску отливки «картер».

Исходные данные:

1. По металлу:

   1. Масса отливки 12 кг.

   2. Масса литников и прибылей на одну отливку 9,6 кг.

   3. Размер опок в свету .

   4. Брак отливок в % к годному литью 4 %.

   5. Количество отливок в форме 4 шт.

2. По стержням:

   1. Порядковые номера стержней 1 и 2.

   2. Количество стержней на одну отливку 2 шт.

   3. Масса одного стержня 2,97 кг.

   4. Количество стержней в стержневом ящике 2 шт.

   5. Брак и бой стержней 4 %.

Реферат

Курсовая работа содержит 1 лист чертежа формата А1, пояснительную записку на 30 листах формата А4, включающую 7 таблиц, 6 литературных источников.

ОТЛИВКА, ПЕЧЬ ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ, СУШИЛО, ФОРМОВОЧНАЯ МАШИНА, КОНВЕЙЕР, ФОРМОВОЧНАЯ ЛИНИЯ, ГАЛТОВОЧНЫЙ БАРАБАН, УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ.

В данном проекте необходимо определить, каким должен быть цех, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к его работе заданной производственной программой. Количество и виды оборудования рассчитываются исходя из производственной мощности цеха, массы получаемых отливок, массы литниковой системы на одну отливку, размеров опок, процента брака отливок при производстве, количества отливок в форме, количества стержней на одну отливку, массы стержней, количества стержней, изготовляемых в одном стержневом ящике, процента брака и боя стержней. В зависимости от рассчитанного в ходе разработки проекта межосевого расстояния между выбранными плавильными агрегатами определяются остальные размеры плавильного отделения литейного цеха. Литейный цех показан на чертеже.

Содержание

Введение

1. Состав и основные параметры литейного цеха

1.1 Классификация цеха

1.2 Производственная программа

1.3 Фонд времени работы оборудования

2. Расчет оборудования плавильного отделения

3. Расчет смесеприготовительного отделения

4. Проектирование формовочного отделения

5. Расчет и проектирование стержневого отделения

6. Расчет и проектирование термообрубного отделения

7. Техника безопасности

Заключение

Список использованных источников

Введение

Настоящая работа выполнена в соответствии с рабочей программой по дисциплине: «Проектирование новых и реконструкция действующих литейных цехов», утвержденной начальником методического управления Иванищевым Ю.Г. и согласованной с директором Института информационных технологий Клепиковым С.И.

Цель работы: приобретение навыков самостоятельной работы по проектированию литейных цехов.

Направление работы определяется выданным техническим заданием. В рамках задания освещены следующие вопросы:

• дана классификация заданного цеха на основе исходных данных;

• определены основные параметры литейного цеха;

• произведены расчеты для определения количества и вида оборудования различных отделений: плавильного, смесеприготовительного, формовочного, стержневого, термообрубного;

• разработан чертеж планировки плавильного отделения;

• сделан вывод по результатам проектирования;

• определены основные направления в организации надзора по безопасности выполнения работ в литейном производстве.

1. Состав и основные параметры литейного цеха

Литейные цеха состоят из производственных и вспомогательных отделений, размещенных в различных пролетах и объединенных транспортными средствами таким образом, что маршруты грузопотоков исходных материалов, формовочной и стержневой смесей, форм, стержней, готовых отливок и отходов не пересекаются.

Выбор основных параметров литейного цеха и оптимизацию проектных решений следует проводить на основе классификации:

1. По массе отливок, связанных с видом сплава и серийности производства;

1. От количества отливок по годовой программе;

2. По зависимости съема с общей площади цеха от степени сложности отливок;

3. По объему производства;

4. По оптимальному объему производства;

1.1 Классификация цеха

Заданный цех классифицируем:

1. По виду литейного сплава – цех сталелитейный из углеродистой стали.

2. По массе отливок – цех средних отливок.

3. По серийности – производство массовое.

4. По технологическому процессу – цех литья в разовые песчаные формы.

5. По сложности и назначению – цех автотранспортного литья.

6. По степени механизации – среднемеханизированный.

7. По режиму работы – двухсменный с параллельным режимом.

8. По мощности – большой мощности.

1.2 Производственная программа

Производственная программа представляется номенклатурой изделий и отливок, их количеством и массой:

• количество наименований отливок, выпускаемых в цехе – 1;

• мощность цеха – 35000 т/год;

• масса одной отливки – 12 кг;

• количество отливок на одно изделие – 1 шт.

шт.

1.3 Фонд времени работы оборудования

Действительный годовой фонд времени литейного цеха Ф_д = 3975 ч.

Для дуговых печей Ф_д = 3890 ч.

Для печей термических Ф_д = 3975 ч.

Для печей сушильных Ф_д = 3975 ч.

Для автоматизированных формовочных и стержневых линий Ф_д = 3645 ч.

2. Расчет оборудования плавильного отделения

Расчет плавильного отделения заключается в составлении баланса металла, выборе типа и определения количества плавильных агрегатов, расчете расхода шихтовых материалов на годовой выпуск и планировке участка.

Расчет плавильных агрегатов начинается с определения объема металлозавалки по маркам металла.

Средний угар и безвозвратные потери металла при принятом способе выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи = 2%, [1] табл.7 стр.9.

Потребность в металлозавалке определяется:

, т/год,

где Q – масса годных отливок, т/год;

q – масса литников и прибылей, т\год;

q_б – брак литья (4%) в % к годному;

Р_сл – масса сливов и сплесков, 5 % к массе жидкого металла;

У_Г – угар и безвозвратные потери (2%) в %.

Масса литников и прибылей:

шт.,

тогда

т

Брак литья составляет 4 %, тогда масса брака:

т

т

Сливы и сплески составляют 5% от металлозавалки, тогда

т

Угар и безвозвратные потери составляют 2 % от металлозавалки, тогда

т

Полученные данные сводим в таблицу баланса металла:

Таблица 1 - Баланс металла

Статья баланса	Среднегодовое литье
	т/год	%
Годные отливки Литники и прибыли Сливы и сплески Брак общий	35000 28000 3462 1400	50,5 40,5 5 2
Жидкого металла	67862	98
Угар, потери	1385	2
Всего металлозавалка	69247	100

Состав и количество шихтовых материалов для выплавки стали 45л ( кг/т):

Лом стальной……………………………………………….…….600…700

Возвраты собственного производства……………… из баланса металла

Чушковый передельный чугун……………………………….…....80…90

Ферросилиций 45%-ный……………………………………….……8…10

Ферромарганец доменный…………………………………………..8…10

Добавки и раскислители в ковш (алюминий, силикомарганец, силикокалий и другие) (кг/т жидкого металла)..…………………….…….2…3

Флюсующие материалы (кг/т жидкого металла):

Руда железная……………………………………………………….30…43

марганцовая…………………………….………………………………4…6

Известь……………………………………………………….…….90…110

Плавиковый шпат…………………………………………..…………..4…6

Огнеупорные и заправочные материалы (кг/т жидкого металла):

Кирпич шамотный……………….…………………………..……...30…35

динасовый……………………………………..….……………………7…9

магнезитовый………………………………………………..………..9…11

хромомагнезитовый……………………………………………...…..9…11

Порошок магнезитовый ………………………….………………..20…30

Доломит обожженный…………………………….……….………..9…11

Порошок шамотный………………………………..……..…………..4…6

Глина огнеупорная……………………………………..……………9…11

Песок кварцевый…………………………………….………..…..0,5…1,5

Асбест листовой………………………………….…………….....0,5…1,0

Для выбора плавильного агрегата необходимо знать часовую потребность в жидком металле:

т/час

Зная часовую потребность в жидком металле, принимаем дуговую сталеплавильную печь с емкостью 6 т/час [1], стр.14, тогда необходимое число плавильных агрегатов равно 3.

,

где К_н – коэффициент неравномерности, равный 1,2;

q – емкость печи, т/час;

, принимаем 3 шт.

Коэффициент загрузки печи

.

Принятое число одновременно работающих агрегатов является оптимальным.

Для расчета разливочных ковшей используем формулу:

,

где t – оборот ковша, час;

Р – емкость ковша, т.

Подставляя в выражение значения параметров, взятых из таблицы 9 [1] стр. 13 Р = 150 кг., t = 0,2 ч., получаем

шт. Принимаем 24 ковша.

Число ковшей, работающих в смену:

,

где n – число одновременно работающих ковшей;

- продолжительность рабочей смены, принимаем 6 часов;

- продолжительность работы одного ковша, принимаем 4 часа;

шт.

Парк ковшей N^`=KּK₁ּN, шт.,

где К – коэффициент, учитывающий число ковшей в ремонте, принимаем 2 шт.;

К₁ – коэффициент запаса, принимаем 1,2;

шт. Принимаем 87 ковшей.

Полученные данные сводим в таблицу:

Таблица 2 - Парк ковшей

Годовое количество жидкого металла, т	Оборот ковшей t, час	Число одновременно работающих ковшей n, шт.	Продолжительность работы одного ковша , час	Число ковшей, работающих в смену N, шт.	Парк ковшей N`, шт.
67862	0,2	24	4	36	87

Для дуговой сталеплавильной печи емкостью 6 т/час выбираем (таблица 11 [1] стр.14) плавильное отделение с шириной пролетов В = 24 м, шагом колонн = 6 м, высотой до низа несущей конструкции Н = 12,6 м, расстоянием между осями ДСП =12 м.