- •110400 «Литейное производство черных и цветных металлов»
- •Оглавление
- •1. Основные принципы проектирования промышленного объекта
- •1.1. Состав и содержание технико-экономического обоснования
- •1.2. Состав и содержание технического проекта
- •1.2.1. Технические проектные решения
- •1.2.2. Проектные решения организационного характера
- •1.2.3. Проектные решения социального характера
- •1.3. Состав и содержание рабочих чертежей
- •1.4. Состав и содержание дипломного проекта
- •2. Техника и организация производства
- •2.1. Классификация литейных цехов
- •2.2. Структура литейного цеха
- •2.2.1 Основные отделения
- •2.2.2. Вспомогательные отделения (участки)
- •2.2.3. Складские помещения
- •2.2.4. Служебные помещения
- •2.3. Исходные данные для проектирования
- •Производственная программа чугунолитейного завода серийного производства
- •Производственная программа литейного цеха по выпуску заготовок
- •Производственная программа литейного цеха мелкосерийного или индивидуального производства
- •2.4. Обоснование места строительства проектируемого цеха
- •2.5. Обоснование структуры производства
- •2.6. Режимы работы литейного цеха и фонды времени
- •Эффективный годовой фонд времени работы оборудования при 40-часовой рабочей неделе и восьми праздничных днях в году, ч
- •Годовой фонд времени рабочих
- •2.7. Расчетная программа литейного цеха
- •Спецификация отливок
- •Спецификация заготовок
- •Спецификация отливок для запасного комплекта
- •Расчетная программа литейного цеха массового производства
- •2.8. Методика расчета количества оборудования
- •Коэффициенты неравномерности работы и загрузки оборудования
- •3. Технико-экономическое обоснование технологических процессов и технических решений
- •3.1. Методика расчета сравнительной экономической эффективности
- •3.2. Расчет капитальных вложений
- •3.3. Примеры расчета экономической эффективности
- •Расчет количества плавильных агрегатов
- •Исходные данные для расчета
- •Расчет количества печей
- •Изменяемые эксплуатационные затраты
- •Исходные данные для расчета
- •Расчет оборудования
- •Изменяемые текущие затраты
- •3.4. Расчеты штатов, фондов заработной платы и средней заработной платы
- •3.4.1. Расчет численности персонала цеха
- •Расстановочный штат и списочный состав основных производственных рабочих проектируемого цеха
- •Тарифные ставки для рабочих предприятий машиностроения, руб./ч
- •Ведомость списочного состава персонала цеха
- •3.4.2. Расчет трудоемкости продукции
- •4. Проектирование отделений литейных цехов по производству отливок
- •Карта технологического процесса (пример)
- •4.1. Проектирование формовочных отделений литейных цехов
- •Расчетная программа формовочного отделения
- •Расчет количества формовочного оборудования
- •Расчет количества кессонов для индивидуального производства
- •Данные по типовым технологическим процессам изготовления разовых объемных форм
- •Характеристика камерных сушил
- •Продолжительность сушки форм, ч
- •Данные по выбору вместимости ковша
- •4.2. Проектирование цехов литья по выплавляемым моделям
- •Расчетная программа цеха литья по выплавляемым моделям
- •Характеристики оборудования для приготовления модельного состава и изготовления модельных звеньев
- •4.3. Проектирование цеха литья в оболочковые формы
- •4.4. Проектирование цехов литья под давлением
- •Рекомендуемые значения давления прессования, мПа, для различных отливок
- •Расчетная производительность машин литья под давлением в зависимости от категории сложности отливок
- •4.5. Проектирование отделений цехов кокильного литья
- •Состав красок для кокилей при изготовлении отливок из алюминиевых сплавов, %
- •Нормы расчетной часовой производительности однопозиционных кокильных машин для бесстержневых отливок, циклов, в зависимости от размеров подкокильных плит
- •4.6. Проектирование плавильных отделений
- •Статьи баланса металла на годовую программу литейного цеха
- •Статьи баланса металла на годовую программу литейного цеха по выпуску заготовок из алюминиевых сплавов
- •Пример расчета количества вагранок
- •Пример расчета количества электропечей
- •Данные по среднему угару и безвозвратным потерям металла
- •Данные по угару элементов, %, при плавке сплавов цветных металлов
- •Основные параметры и нормы производительности вагранок
- •Нормы производительности индукционных тигельных печей промышленной частоты
- •Нормы производительности индукционных канальных печей для плавки чугуна
- •Нормы продолжительности плавки (полного цикла) в дуговых электропечах, ч
- •Нормы производительности индукционных канальных печей промышленной частоты
- •Нормы производительности индукционных тигельных электропечей повышенной частоты для плавки стали
- •Нормы расстояний между дуговыми печами и их привязка к трансформаторным подстанциям
- •Нормы производительности индукционных тигельных электропечей для плавки цветных сплавов
- •Нормы производительности индукционных канальных электропечей для плавки цветных сплавов
- •Годовая потребность в шихтовых материалах
- •4.7. Проектирование стержневых отделений
- •Расчетная программа стержневого отделения
- •Спецификация стержней
- •Нормы продолжительности цикла сушки и подсушки стержней
- •4.8. Проектирование смесеприготовительных отделений
- •Ведомость формовочных и стержневых смесей
- •Расчетная программа смесеприготовительного отделения
- •Средние нормы расхода формовочных смесей для серийного и единичного производства
- •Расчетная ведомость стержневого отделения цехов мелкосерийного и единичного производства
- •4.9. Проектирование и расчет отделений финишных операций
- •Данные о количестве, шт., или массе, т, отливок, подлежащих обработке очистном отделении
- •Режимы термообработки стальных и чугунных отливок
- •Расчетная производительность прессов для обрубки отливок в одноместных штампах, шт.
- •Нормы производительности оборудования для обрезки литников, шт./ч
- •Нормы производительности оборудования для зачистки отливок, шт./ч
- •5. Транспортная, энергетическая, строительная и санитарно-техническая части проекта
- •5.1. Транспорт литейных цехов
- •Параметры установок пневмотранспорта
- •5.2. Энергетические затраты
- •Расход электроэнергии на термообработку отливок
- •Установленная мощность электродвигателей
- •Расход воды на технологические нужды
- •Нормы расхода топлива
- •Расход кислорода и ацетилена
- •5.3. Строительная и санитарно-техническая части проекта
- •6. Планировки литейных цехов
- •6.1. Компоновочные решения
- •6.2. Нормы расположения проездов и оборудования
- •Нормы расстояний от стационарного оборудования до стен и колонн
- •7. Экономика производства
- •7.1. Расчет капитальных вложений, производственных фондов и амортизационных отчислений
- •7.1.1. Строительство нового цеха
- •Капитальные вложения и амортизационные отчисления по зданиям и строительным сооружениям
- •Капитальные вложения в оборудование и амортизационные отчисления
- •Сводная ведомость капитальных вложений на строительство литейного цеха
- •7.1.2. Реконструкция цеха
- •Капитальные вложения в строительство при реконструкции
- •Стоимость зданий, сооружений и капитальные затраты в строительные работы при реконструкции литейного цеха
- •Сводная ведомость капитальных затрат в реконструкцию литейного цеха
- •7.2. Себестоимость изготовления отливок
- •7.2.1. Калькуляция себестоимости жидкого чугуна
- •Калькуляция себестоимости 1 т жидкого чугуна марки ........ Годовая потребность жидкого металла ................. Т
- •7.2.2. Калькуляция себестоимости жидкой стали
- •Калькуляция себестоимости 1 т жидкой стали марки ...... Годовая потребность жидкого металла ............ Т
- •7.2.3. Калькуляция себестоимости стальных и чугунных отливок
- •Калькуляция себестоимости 1 т чугунных и стальных отливок марки ......
- •7.2.4. Калькуляция себестоимости отливок из цветных металлов и сплавов
- •Калькуляция себестоимости 1 т отливок из цветных металлов и сплавов
- •8. Экономическая эффективность инвестиций (капитальных вложений)
- •8.1. Количественные показатели эффективности капитальных вложений и новой техники
- •8.2. Учет интегрального эффекта за весь период строительства и эксплуатации объекта (метод потока наличности)
- •8.3. Учет фактора времени в расчетах эффективности инвестиций (динамические модели эффективности)
- •Расчет эффективности инвестиций
- •8.4. Оценка эффективности проекта с учетом факторов риска и неопределенности
- •Распределение затрат на условно-постоянные (числитель) и условно переменные (знаменатель) в литейных цехах серийного производства
- •Сводная таблица технико-экономических показателей
- •Приложения
- •Укрупненные нормативы стоимости зданий и сооружений* литейных, кузнечных и термических цехов
- •9.2 Примерные расчетные давления в камерах машин для литья под давлением и емкости камер
- •9.3 Технические характеристики машин для литья под давлением с горячей камерой прессования
- •9.4 Машины для литья под низким давлением
- •9.5 Технические характеристики дозаторов
- •10. Технические характеристики машин для центробежного литья
- •11. Категории ремонтной сложности для литейного оборудования
- •3. Индукционные тигельные печи промышленной частоты типа ичт (Россия)
- •4. Индукционные тигельные печи промышленной частоты фирмы "asea" (Швеция)
- •5. Индукционные тигельные печи промышленной частоты фирмы "юнкер" (фрг)
- •8. Индукционные канальные печи промышленной частоты фирмы "asea"(Швеция)
- •8. Установка электрохимической очистки крупных отливок с системой утилизации отходов (Россия)
- •Транспортные расходы на перевозку 1 т продукции по железной дороге (за 10 тыс. Тоннокилометров)
- •Тарифы на электрическую энергию
№1658 Московский государственный институт стали и сплавов
Технологический университет
МИСиС
Кафедра технологии литейных процессов
Соловьев В.П., Гладышев С.А., Воронцов В.И
ПРОЕКТИРОВАНИЕ НОВЫХ
И РЕКОНСТРУКЦИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ
ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
Учебное пособие
Рекомендовано УМО по образованию в области металлургии в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности
110400 «Литейное производство черных и цветных металлов»
Пол редакцией В.П.Соловьева
Москва 2002
УДК 621.74.06.004.68
С60
С60 Соловьев В.П., Гладышев С.А., Воронцов В.И. Проектирование новых и реконструкция действующих литейных цехов: Учеб. пособие - М.: МИСиС, 2002. - 237 с.
Рассмотрены методики расчета литейных цехов и отделений, выбора основного и вспомогательного оборудования при проектировании новых и реконструкции действующих литейных цехов. Изложены основные особенности расчета и проектирования отделений цехов специальных способов литья, применяемых чаще всего для производства отливок из сплавов цветных металлов. Приведена методика и даны примеры расчета сравнительной экономической эффективности ТЭО технологических процессов и технических решений, а также примеры расчетов калькуляций себестоимости жидкого чугуна и стали, дана оценка эффективности проекта с учетом факторов риска и неопределенности.
Содержание учебного пособия соответствует программе курса «Проектирование новых и реконструкция действующих литейных цехов».
Предназначено для студентов специальности 110400 «Литейное производство черных и цветных металлов».
© Московский государственный институт стали и сплавов (Технологический университет) (МИСиС), 2002
Оглавление
Введение ...................................................................................................................5
1. Основные принципы проектирования промышленного объекта ....................6
1.1. Состав и содержание технико-экономического обоснования ..........................7
1.2. Состав и содержание технического проекта..................................................... 10
1.2.1. Технические проектные решения.......................................................... 10
1.2.2. Проектные решения организационного характера............................... 11
1.2.3. Проектные решения социального характера....................................... 12
1.3. Состав и содержание рабочих чертежей.............................................................. 13
1.4. Состав и содержание дипломного проекта......................................................... 14
2. Техника и организация производства ................................................................ 15
2.1. Классификация литейных цехов............................................................................ 15
2.2. Структура литейного цеха..................................................................................... 16
2.2.1. Основные отделения ...............................................................................16
2.2.2. Вспомогательные отделения (участки)................................................. 16
2.2.3. Складские помещения............................................................................ 17
2.2.4. Служебные помещения..................................................................... 17
2.3. Исходные данные для проектирования.................................................................... 17
2.4. Обоснование места строительства проектируемого цеха..................................... 20
2.5. Обоснование структуры производства ...................................................................21
2.6. Режимы работы литейного цеха и фонды времени ..............................................22
2.7. Расчетная программа литейного цеха .....................................................................26
2.8. Методика расчета количества оборудования.......................................................... 32
3. Технико-экономическое обоснование технологических процессов и технических решений....................................................................................................................34
3.1. Методика расчета сравнительной экономической эффективности.................... 34
3.2. Расчет капитальных вложении ................................................................................37
3.3. Примеры расчета экономической эффективности................................................40
3.4. Расчеты штатов, фондов заработной платы и средней заработной платы….......50
3.4.1. Расчет численности персонала цеха......................................................... 50
3.4.2. Расчет трудоемкости продукции...............................................................53
4. Проектирование отделений литейных цехов по производству отливок……...54
4.1. Проектирование формовочных отделений литейных цехов...............................55
4.2. Проектирование цехов литья по выплавляемым моделям..................................67
4.3. Проектирование цеха литья в оболочковые формы ............................................70
4.4. Проектирование цехов литья под давлением.........................................................73
4.5. Проектирование отделений цехов кокильного литья........................................... 78
4.6. Проектирование плавильных отделений............................................................... 79
4.7. Проектирование стержневых отделений ...............................................................97
4.8. Проектирование смесеприготовительных отделений......................................... 106
4.9. Проектирование и расчет отделений финишных операций............................. 111
5. Транспортная, энергетическая, строительная и санитарно-техническая части проекта.................................................................................................................... 117
5.1. Транспорт литейных цехов......:....:........................................................................ 117
5.2. Энергетические затраты ........................................................................................ 119
5.3. Строительная и санитарно-техническая части проекта...................................... 121
6. Планировки литейных цехов .............................................................................. 123
6.1. Компоновочные решения....................................................................................... 123
6.2. Нормы расположения проездов и оборудования................................................. 126
7. Экономика производства.................................................................................... 129
7.1. Расчет капитальных вложений, производственных фондов и амортизационных отчислений...................................................................................................................... 129
7.1.1. Строительство нового цеха................................................................... 130
7.1.2. Реконструкция цеха ................................................................................ 135
7.2. Себестоимость изготовления отливок................................................................ 138
7.2.1. Калькуляция себестоимости жидкого чугуна....................................... 138
7.2.2. Калькуляция себестоимости жидкой стали......................................... 142
7.2.3. Калькуляция себестоимости стальных и чугунных отливок .............. 145
7.2.4. Калькуляция себестоимости отливок из цветных металлов
и сплавов......................................................................................................... 147
7.2.5. Расчет комплексных статей калькуляции.............................................. 149
8.Экономическая эффективность инвестиций (капитальных вложений) …..…151
8.1. Количественные показатели эффективности капитальных вложений
и новой техники..................................................................................................... 151
8.2. Учет интегрального эффекта за весь период строительства и эксплуатации объекта (метод потока наличности)....................................... 154
8.3. Учет фактора времени в расчетах эффективности инвестиций
(динамические модели эффективности) ..................................................................157
8.4. Оценка эффективности проекта с учетом факторов риска и неопределенности.................................................................................................160
Библиографический список............................................................................. 164
Приложения...............................................................................................165
Введение
Важным этапом в подготовке инженеров является выполнение дипломного проекта. Студенты специальности 110400- «Литейное производство черных и цветных металлов» на завершающем этапе обучения разрабатывают проект литейного цеха по выпуску отливок из различных сплавов или выполняют дипломную исследовательскую работу. Заданием на выполнение проекта может быть предусмотрено одно из организационных или экономических решений, соответствующих направлениям профессиональной деятельности инженера:
- разработка технического проекта нового литейного цеха заданной мощности определенной номенклатуры отливок;
- разработка технического проекта реконструкции на примере реального литейного цеха или реконструкции самого реального цеха;
- разработка нового технологического процесса изготовления отливок;
- разработка проекта организации работы литейного цеха и управления им;
- разработка проекта системы управления качеством продукции литейного цеха;
- разработка проекта обеспечения конкурентоспособности и реализации продукции.
Дипломный проект литейного цеха представляет собой комплекс, в котором все технические и технологические решения, обеспечивающие производство продукции определенного качества, должны пройти экономико-организационную и экологическую проверку.
В связи с серьезной опасностью, которую представляют для людей и окружающей среды выбросы и отходы, образующиеся в процессе производства, одной из наиболее важных задач является экологическая экспертиза принимаемых в проекте решений. Поэтому показатели эффективности проектируемого производства должны рассматриваться с учетом, с одной стороны, обеспечения экологической чистоты, с другой - высокого качества продукции.
Дипломный проект для современных условий представляет собой сочетание технического проекта (техника производства) и бизнес-плана.
Настоящее пособие предназначено для выполнения дипломного проекта, оно может быть использовано при изучении курса «Проектирование новых и реконструкция действующих литейных цехов», выполнении курсового проекта по курсу «Управление производством».
