- •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
Расчетная программа формовочного отделения
Количество потерь форм рассчитывается аналогично расчету брака. Объем уплотненной формовочной смеси на форму
(4.1)
VФ - объем формы;
VМ - объем металла в форме;
VСТ - объем стержней в форме (без знаковых частей).
На основе определения необходимого количества форм осуществляется расчет технологического оборудования формовочного отделения (табл. 4.3) по методике, изложенной ранее.
Таблица 4.3
Расчет количества формовочного оборудования
(4.2)
В литейных цехах все более широкое применение находят комплексные автоматические линии производства отливок, которые совмещают операции формовки, заливки и выбивки форм. Основными агрегатами таких линий являются формовочные автоматы, определяющие производительность линии в целом (прил. 4).
Автоматическая литейная линия рассчитана на строго определенный размер и тип опок, длину литейного конвейера.
Рядом организаций, фирм спроектированы и выпускаются формовочные автоматы, не связанные в автоматическую линию. Это позволяет проектанту создать нетиповую поточную линию изготовления отливок, что особенно важно в случае реконструкции литейного цеха или участка. В этом случае выбирается литейный конвейер, рассчитывается его длина и скорость движения. Важное значение при выборе автоматической или поточной линии имеет определение времени охлаждения отливки в форме до выбивки. В целях снижения стоимости линии за счет уменьшения количества опок и увеличения возможностей для охлаждения отливок используется метод выдавливания "кома" смеси. В данном случае используются опоки без крестовин.
В современных литейных цехах массового и крупносерийного типа производства широкое применение нашли автоматические линии безопочной формовки. Высокая производительность (до 300 блоков в час) и качество отливок, меньшая стоимость и малая площадь позволяют с большой эффективностью использовать безопочные автоматические линии.
Наиболее трудно поддаются полной автоматизации операции заливки форм и простановки стержней. Поэтому, при проектировании и реконструкции литейного цеха, отделения необходимо, прежде всего, установить возможности использования разработанных автоматизированных устройств заливки форм. 56
При установке автоматических литейных линий, как правило, отпадает технологическая необходимость использования мостовых кранов,
кран - балок и они могут устанавливаться лишь для монтажа и ремонта оборудования
Площади формовочных отделений рассчитываются в зависимости от
режима работы отделения и метода изготовления форм. При параллельном
режиме работы в цехах поточного производства формовочное, выбивное заливочное оборудование изолированы друг от друга, и площадь отделения определяется расстановкой оборудования. Особенно это относится к
формовочным отделениям с автоматическими литейными линиями.
Поточные линии следует размещать по одной в пролете, оставляя проезды и проходы вдоль фронта линии, желательно с обеих сторон.
Ширина пролета вновь строящегося цеха определяется типоразмером опок на линии и может быть 18, 24 или 30м.
Каждому литейному цеху необходимо стремиться к минимальному количеству типоразмеров линий и к аналогичности их конструкций. Это облегчит обслуживание, ремонт линий и обеспечит взаимозаменяемость.
При высокой производительности линии (более 200 форм/час) требуется большой длины охладительная зона. С целью уменьшения площади формовочного отделения применяют для зон охлаждения литейные конвейеры, замкнутые в вертикальной плоскости.
Транспортирование жидкого металла в ковшах можно осуществлять по монорельсовым путям тележками с верхним управлением или вручную, а также с помощью автопогрузчиков.
Подача стержней на участок сборки может производиться с помощью подвесного конвейера, автопогрузчиков или краном на стеллажах комплектно. На участке сборки форм необходимо предусмотреть установку этажерок или специальных ответвлений подвесного толкающего конвейера для обеспечения запаса стержней.
Отливки после выбивки из форм следует охладить на пластинчатом или подвесном конвейере. Наиболее универсальным типом оборудования для этих целей являются подвесные толкающие конвейеры, позволяющие автоматизировать загрузку и разгрузку подвесок конвейера. При наличии в Цехе нескольких литейных линий необходимо каждую из них оборудовать своим автономным охладительным конвейером отливок.
Для изготовления тяжелых отливок в индивидуальном производстве как правило, используют кессоны, пример расчета которых представлен табл. 4.4. Количество формовочного оборудования (пескометов), необходимого для обслуживания кессонов, определяется по объему смеси для набивки формы и производительности пескомета. Допустим, что набивка форм в кессоне осуществляется пескометом ПН-40М за 6 смен, т.е. 3 суток. Полный цикл изготовления отливки 12 суток. Таким образом, данный пескомет может обслуживать 12/3 = 4 кессона. Количество кессонов
(4.3)
где В - количество форм в год;
Кн - коэффициент неравномерности;
А - количество дней в году;
А1 - полный цикл изготовления отливки, сутки.
Таблица 4.4
