- •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
Характеристика камерных сушил
Продолжительность сушки форм можно принять в зависимости от их размеров и назначения (табл. 4.7).
Необходимое количество камерных сушил
(4.11)
где Vф - объем форм, которые должны быть просушены в течение года, м3;
tц - время цикла сушки с учетом времени загрузки и разгрузки сушила, ч;
КН - коэффициент равномерности работы сушил;
Фэ - эффективный годовой фонд времени работы сушил, ч;
Vc - внутренний объем камерного сушила, м3;
η - коэффициент использования объема сушила, η = 0,15...0,30.
При изготовлении форм на поточных линиях подсушку форм осуществляют в проходных сушилах, которые работают в рабочем режиме всей линии.
Таблица 4.7
Продолжительность сушки форм, ч
Парк опок рассчитывают в зависимости от цикла их оборачиваемости. Для массового производства с применением автоматических линий расчетный парк опок
(4.12)
где 1,25...1,30 - коэффициент, учитывающий резерв и ремонтный задел парка опок (15%- резерв, 15 % - на ремонте);
NФ - количество изготовляемых форм, шт./ч;
t0 - цикл оборота опок, ч.
Расчет ведут для верхних и нижних опок.
Для форм, вмещающих до 20 кг жидкого металла, цикл оборота опок составляет 40...90 мин, для более тяжелых форм - 2...4 ч.
В зависимости от типа плавильной печи и ее вместимости, марки металла, массы отливок и режима работы цеха подбирают тип, рассчитывают вместимость и определяют парк разливочных ковшей.
При разливке чугуна в крупные формы применяют конические поворотные ковши. При транспортировке жидкого чугуна на значительные расстояния используют барабанные ковши вместимостью до 2 т. Для получения чугунных отливок массой до 1 т рекомендуется применение чайниковых ковшей.
Для разливки стали обычно применяют конические стопорные или чайниковые (для мелких отливок) ковши, а цветные металлы разливают с помощью поворотных конических или барабанных либо чайниковых ковшей,
При массовом изготовлении мелких и средних отливок выпуск металла из печи осуществляется в раздаточный ковш, вместимость которого определяется вместимостью плавильной печи, а затем на стендах у конвейеров металл переливается в разливочные ковши. Последние используют также в случае непрерывной подачи металла из плавильного агрегата. Вместимость таких ковшей определяется массой металла в форме (табл. 4.8).
Таблица 4.8
Данные по выбору вместимости ковша
Количество одновременно находящихся в работе ковшей
(4.13)
где Nc - сменное количество форм;
tK - время оборота одного ковша, мин (цикл оборота одного ковша вместимостью 150...250 кг составляет около 10 мин; 250...500 кг - 15 мин и 500...600кг-20мин);
nФ - количество форм, заливаемых из одного ковша;
tз - время заливки форм из одного ковша, мин.
Время опорожнения ковша определяется скоростью заливки
(4.14)
где GK - вместимость ковша, кг;
S - шаг конвейера, м;
т - масса металла в одной форме, кг;
nп - число форм на одной платформе конвейера;
νК- скорость движения конвейера, м/мин;
η - коэффициент заполнения тележек конвейера формами, готовыми для заливки, η = 0,8.
Если известны число одновременно находящихся в работе ковшей и длительность работы одного ковша, то можно рассчитать число ковшей, необходимое для обеспечения бесперебойной разливки металла. Увеличив расчетное количество ковшей на 30%(15%в ремонте и 15 % в запасе), определяют необходимый парк ковшей.
При конвейерной заливке форм или при выполнении этой операции на линиях отливки до выбивки из опок остывают непосредственно на указанных агрегатах, в расчетной длине которых учтено время, необходимое для остывания отливок. При большой металлоемкости форм, когда требуется значительное время для остывания отливок (конвейерная, плацевая, кессонная формовка и заливка), в заливочном отделении предусматривают
площади, размеры которых определяют по существующим нормам выдержки отливок в формах после заливки.
Выбивку отливок из опок и частично стержней из отливок осуществляют различными выбивающими установками с эксцентриковыми, инерционными и инерционно-ударными решетками. Установки для выбивки крупных форм представляют собой блок, состоящий из четырех, шести или восьми серийно выпускаемых решеток, устанавливаемых на общей фундаментной раме. В автоматических и комплексно-механизированных формовочных линиях выбивающие устройства встраиваются в поток и делятся на провальные инерционные проходные и провальные проходные с выдавливанием форм пуансоном.
При изготовлении и заливке форм на плацу, при формовке на машинах с последующей сушкой в сушилах и заливкой на плацу полезная площадь формовочного отделения определяется по количеству и размерам рабочих мест для изготовления и заливки форм.
В механизированных литейных цехах площади формовочных отделений не рассчитывают, а определяют планировкой оборудования с учетом норм проектирования.
