3. Определение расхода материалов

Для расчета емкостей складов и систем механизации необходимо знать количество материалов, потребляемых цехом. Годовой расход материалов определяют, как правило, на основе итоговых данных расчетов количества и компонентов всех смесей (см. гл. VI) и компонентов различных шихт (см. гл. III), применяемых в цехе. Эти расчеты выполняют при проектировании смесеприготовительного и плавильного отделений.

Для определения расхода материалов, поступающих на склад, к ука­занным суммарным величинам добавляют потери их на складе и при транс-

иортировке в цех; обычно эти потери принимают в количестве 4—5% годо­вого расхода.

Количество потребляемых цехом неметаллических составляющих шихты (флюсов, топлива) и огнеупоров рассчитывают по постоянно пересматривае­мым отраслевым нормам, а если норм нет, по данным аналогичных проектов < учетом принятых технологических процессов и оборудования. Если нет других данных, то расход флюсов можно принять по средним данным, при- ■идейным в табл. 44, расход кокса при плавке в вагранках с холодным дутьем можно принять в количестве 14—16%, а при плавке с горячим дутьем 9— 11% массы завалки.

Расход шамотных огнеупорных изделий в среднем принимают 40—50 & и;» I т годных чугунных или стальных отливок. Дополнительно для сталел! п'пных цехов принимают еще расход высокоогнеупорных материалов (магн 1нг, динас, хромомагнезит) в количестве 30—40 кг на 1 т годных отливо] При приближенных расчетах, а также при невозможности примени! «•писанный выше достаточно точный способ следует руководствоваться п< I .'к'лними отраслевыми нормативами расхода формовочных материалов в * п,| 1 т годных отливок. В этих нормативах учтены потери при хранении флпспортировке материалов, поэтому дополнительного учета потерь I фгбуется. Отраслевые нормы систематически пересматриваются, и в н^ п|ражены последние достижения технологии, освоенные отраслью.

Указанные нормы расхода шихтовых материалов даются в процент* к общей массе завалки, поэтому следует сначала по данным, приведеннь: и |Л. III, определить выход годного литья в процентах от массы завалк] сигм завалку и наконец по нормам вычислить расход компонентов.

Следует отметить, что в проектах можно использовать также прогре • шшые нормативы смежных отраслей с соответствующим обоснованием.

4. Устройство, оборудование и механизация складов

Все формовочные и шихтовые материалы поступают на склады, где ммлжны быть минимальные, но достаточные для обеспечения нормальной |мГюты цеха их запасы.

Величину запаса на складах определяют в календарных сутках в зави- « ммости от климатического пояса, в котором размещен литейный цех (табл. 45), II ог вида транспорта, доставляющего материалы. При доставке материа- 4. УСТРОЙСТВО, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕХАНИЗАЦИЯ СКЛАДОВ

Все формовочные и шихтовые материалы поступают на склады, где ммлжны быть минимальные, но достаточные для обеспечения нормальной |ыГюты цеха их запасы.

Величину запаса на складах определяют в календарных сутках в зави- « ммости от климатического пояса, в котором размещен литейный цех (табл. 45), и ог вида транспорта, доставляющего материалы. При доставке материа-

Основные данные для расчетов складов шихтовых и формовочных мате­риалов, а также способы хранения основных материалов приводятся в соот­ветствующих справочниках (см. также табл. 45).

Ниже рассмотрены рекомендации по проектированию организации раз­грузки и хранения материалов для базисных складов и складов формовоч­ных материалов при литейных цехах мощностью > 20 тыс. т/год отливок.

Сырые пески поступают в саморазгружающихся полувагонах в течение всего года, за исключением складов, расположенных в IV климатическом поясе, которые снабжают только летом. 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. 79), 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 сожевыми рыхлителями затем вибропитателями 4 подается на ленточные емкость которого должна позволить разместить в нем весь поступивший песок.

Производительность такой установки по разгрузке песка с прочностью смерзания до 50 кгс/см² составляет 60—180 т/ч. Разгрузочное устройство следует размещать в отдельном помещении или в пристройке к складу.

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 железнодорожного 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, который обычно размещают в желе­зобетонных силосных башнях (табл. 46), откуда подают потребителям систе­мой ленточных конвейеров и элеваторов или пневмотранспортом.

Сухие пески поступают в железнодорожных вагонах-цистернах и в ва­гонах-хопперах. Цистерны разгружаются системой пневмотранспорта не­посредственно в силосные корпуса, вагоны-хопперы — в подземные приемные бункеры, откуда песок пневмотранспортом передается на склад сухого песка. В связи с высокими требованиями, предъявляемыми к исходным материалам для приготовления формовочных н стержневых смесей, выбор вида транспорта сухих песков к потребителям имеет существенное значение.

Применение конвейерного транспорта (системы ленточных конвейеров и элеваторов) для подачи песка потребителям требует больших капиталь­ных затрат на устройство закрытых межцеховых галерей, площадок в цехах,

На устройство пневматического транспорта требуются несколько мень­шие капитальные затраты, но производительность его ниже, и, кроме того, шшюжно нарушение гранулометрического состава песка. Поэтому при вы­боре вида транспорта песка потребителям необходимо для каждого проект­ного решения проводить технико-экономический анализ (см. гл. IX).

Для складов прн литейных цехах небольшой мощности с годовым по­ступлением песка < 20 ООО т/год рекомендуется упрощенная организация разгрузки и хранения сырых песков, при которой песок из вагонов разгру­жается в приемную яму, являющуюся частью склада сырого песка. Основная масса сырого песка хранится в закромах. Передачу его из приемной ямы в за­крома и из закромов к сушильным установкам выполняют мостовыми кра­пами с подвесными грейферами. Высушенный песок хранится либо также в закромах, либо в металлических бункерах или силосах.

" Приемные ямы (рис. 80) 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. 80, в, но при этом железнодорожный путь размещают ближе к середине пролета и площадь склада используется меньше. Чаще применяют вари­анты приведенные на рис. 80, бив.

Сырая формовочная глина поступает на склад в открытых полувагонах или на платформах, разгружают ее в односторонние приемные ямы или не­посредственно в закрома грейфером. На участок подготовки глину также транспортируют грейфером.

Поступающий по железной дороге уголь разгружают через люки ваго­нов в приемные ямы, а из ям в закрома — грейфером.

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, а также в вагонах или автомаши­нах — цементовозах.

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. Для сокращения ручного труда пакеты должны поступать уложенными на поддоны. Хранение мате­риалов в пакетах на поддонах предусматривается на рампе в многоярусных штабелях. Порожние поддоны возвращают предприятиям-поставщикам. Для разгрузки пакетов, поступающих без поддонов, используют передвижные ленточные конвейеры.

Для выгрузки материалов из бумажных пакетов требуются специальные герметичные установки, в которых пакет разрезается, а материал пневмо­транспортом подается потребителям.

Для разгрузки вагонов-цементовозов и автоцементовозов, снабженных 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.

Чушковые чугуны, чугунный и стальной лом, доменные ферросплавы прибывают на склады в открытых вагонах и на платформах. Разгрузку чушковых чугунов, лома и ферросплавов, имеющих магнитные свойства, из вагонов в закрома выполняют магнитными мостовыми кранами грузоподъем­ностью Юте грузоподъемными магнитами М-62Б (подъемная сила 1800 кгс, диаметр 1600 мм), обеспечивающими быструю разгрузку вагонов.

Для чушковых чугунов необходимо предусматривать на складе такое число закромов, которое обеспечивает их повагонное хранение в течение всего нормативного времени.

Такое решение позволяет сократить число перегрузок и сразу передать материал на хранение, не дожидаясь результатов химического анализа.

Неразделанный чугунный и стальной лом доставляют магнитными кра­нами на участки разделки, а разделанный — в закрома для хранения. •

Металлические шихтовые материалы рекомендуется транспортировать из базисного склада в цехи-потребители в специальных контейнерах емкостью до 10 т или в корзинах для загрузки электропечей. Для загрузки контейне­ров и корзин на складах применяют магнитные мостовые краны. Для уста­новки загруженных контейнеров на платформу автоприцепа и для съема их в литейных цехах предусматривают мостовые краны грузоподъемностью > 15 т.

Ферросплавы немагнитные разгружают либо грейфером, либо непосред­ственно из вагонов через люки в контейнеры, устанавливаемые краном по всей длине вагона.

Чушки цветных металлов, поступающие в пакетах в закрытых вагонах, разгружают на рампе электропогрузчиками. Чушки цветных металлов, поступающие как исключение навалом, разгружают и штабелируют вручную.

Кокс поступает только в саморазгружающихся полувагонах (гондолах). Проектные решения по разгрузке и хранению кокса зависят от мощности чугунолитейных цехов. При проектирований склада и системы транспорти­ровки кокса следует иметь в виду, что этот материал легко крошится, а куски шыжного кокса на морозе разрушаются. В связи с этим число перегрузок л ш'ресыпок с конвейера на конвейер должно быть минимальным, высота па- .и пня кокса при пересылках < 1—1,5 м, грохот для просеивания необходимо глпавливать возможно ближе к местам потребления.

Для небольших цехов мощностью до 30 тыс. т/год отливок для разгрузки кикса необходима приемная яма, часто являющаяся и складом для него, и мкрома-хранилшца. Распределение кокса по закрому и яме и транспорти­ровку его в бункер над грохотом для просеивания выполняют мостовым кра- но.м со съемным моторным грейфером.

Для крупных литейных цехов хранение кокса предусматривают в под­нятых железобетонных или металлических бункерах ячейкового или щеле- щи и типа. 1<окс из полувагонов выгружается самотеком через люки, откры­вшие и закрывание которых обеспечивается лкжоподъемниками. По мере ■мдобности кокс из бункеров выдается на ленточный или пластинчатый кон- игщр, подающий его в грохот, и далее в расходные бункеры у вагранок. 1.\икеры ячейкового типа оснащают вибропитателями для выдачи кокса. II 1.1'левой бункер имеет по всей длине выходное отверстие в виде щели, ниже ыпорой расположена специальная полка. Эта полка препятствует произ- иплыюму высыпанию кокса, который располагается на ней под углом есте- .1 венного откоса. Кокс из такого бункера выдается специальным лопаст­ным питателем, перемещающимся вдоль щели.

На машиностроительных предприятиях подземные бункерные склады ■.икса получили широкое распространение, так как обеспечивают механиза­цию складских работ с небольшим числом средств механизации и минималь- Н1.И' отходы. Существенный недостаток — высокая строительная стоимость « кладов вследствие большого заглубления бункеров. .

Для крупных литейных цехов и базисных складов литейных заводов . ».л;»ды кокса проектируют также в надземных бункерах с отдельно стоящим р.игрузочным устройством точечного типа, аналогичным устройствам для р.! (грузки формовочных песков.

Разгруженный в точечном устройстве кокс передается системой непре­рывного транспорта в бункеры-хранилища, откуда по мере надобности до- . I.шляется к местам потребления.

С бункерных складов надземного и подземного типов, размещенных <| ш «ко к плавильному отделению, кокс транспортируется системой ленточ­ных пли пластинчатых конвейеров в грохот и далее в раздаточные бункеры мл участке шихтовки, откуда взвешенными порциями поступает в бадью для |.нрузки вагранки. В случае, когда хранение кокса организовано на базис­ном складе, общем для нескольких цехов, выбор решения по транспорти­ровке зависит от мощности литейных цехов.

Для цехов большой мощности целесообразно проектировать транспорти­ровку кокса ленточными конвейерами по межцеховым галереям, причем расположение склада кокса по отношению к литейным цехам должно обеспе- •пщ.тть минимальное число конвейеров, т. е. минимальное число пересыпок.

Для цехов небольшой мощности просеянный кокс транспортируют в кон- к-Гшсрах, которые автотранспортом доставляют со склада в плавильные от- .и- им1ия. Такие контейнеры служат одновременно расходными бункерами.

Известняк и другие флюсы поступают на склад в открытых полувагонах и и! па платформах, как правило, в дробленом виде; их разгружают в прием- ||мо яму, из которой грейфером передают в закрома для хранения и затем | рсифером и системой ленточных конвейеров транспортируют в расходные (•\пкеры для шихтовки.

Для разгрузки и транспортировки дробленого известняка на базисных ■ кллдах и складах при литейных цехах большой мощности целесообразно и» тпьзовать те же разгрузочные и транспортные устройства, что и для чугунолитейных цехов. При проектирований склада и системы транспорти­ровки кокса следует иметь в виду, что этот материал легко крошится, а куски шыжного кокса на морозе разрушаются. В связи с этим число перегрузок и пересылок с конвейера на конвейер должно быть минимальным, высота па- .и пня кокса при пересылках < 1—1,5 м, грохот для просеивания необходимо глпавливать возможно ближе к местам потребления.

Для небольших цехов мощностью до 30 тыс. т/год отливок для разгрузки кикса необходима приемная яма, часто являющаяся и складом для него, и мкрома-хранилшца. Распределение кокса по закрому и яме и транспорти­ровку его в бункер над грохотом для просеивания выполняют мостовым кра- но.м со съемным моторным грейфером.

Для крупных литейных цехов хранение кокса предусматривают в под­нятых железобетонных или металлических бункерах ячейкового или щеле- щи и типа, 1<окс из полувагонов выгружается самотеком через люки, откры­вшие и закрывание которых обеспечивается люкоподъемниками. По мере ■мдобности кокс из бункеров выдается на ленточный или пластинчатый кон- игщр, подающий его в грохот, и далее в расходные бункеры у вагранок. 1.\икеры ячейкового типа оснащают вибропитателями для выдачи кокса. IНулевой бункер имеет по всей длине выходное отверстие в виде щели, ниже ыпорой расположена специальная полка. Эта полка препятствует произ- пильному высыпанию кокса, который располагается на ней под углом есте- .1 венного откоса. Кокс из такого бункера выдается специальным лопаст­ным питателем, перемещающимся вдоль щели.

На машиностроительных предприятиях подземные бункерные склады ■.икса получили широкое распространение, так как обеспечивают механиза­цию складских работ с небольшим числом средств механизации и минималь- Н1.И' отходы. Существенный недостаток — высокая строительная стоимость • кладов вследствие большого заглубления бункеров. .

Для крупных литейных цехов и базисных складов литейных заводов . ».л;1ды кокса проектируют также в надземных бункерах с отдельно стоящим р.игрузочным устройством точечного типа, аналогичным устройствам для р.! (грузки формовочных песков.

Разгруженный в точечном устройстве кокс передается системой непре­рывного транспорта в бункеры-хранилища, откуда по мере надобности до- . I.шляется к местам потребления.

С бункерных складов надземного и подземного типов, размещенных »• 1)11КО к плавильному отделению, кокс транспортируется системой ленточ­ных л ли пластинчатых конвейеров в грохот и далее в раздаточные бункеры мл участке шихтовки, откуда взвешенными порциями поступает в бадью для 1.прузки вагранки. В случае, когда хранение кокса организовано на базис- ним складе, общем для нескольких цехов, выбор решения по транспорти­ровке зависит от мощности литейных цехов.

Для цехов большой мощности целесообразно проектировать транспорти- I"Н1ку кокса ленточными конвейерами по межцеховым галереям, причем р.|«-положение склада кокса по отношению к литейным цехам должно обеспе­чил. ггь минимальное число конвейеров, т. е. минимальное число пересылок.

Для цехов небольшой мощности просеянный кокс транспортируют в кон- м инерах, которые автотранспортом доставляют со склада в плавильные от- .и- 1»м[ия. Такие контейнеры служат одновременно расходными бункерами.

Известняк и другие флюсы поступают на склад в открытых полувагонах и III па платформах, как правило, в дробленом виде; их разгружают в прием- ||\ю яму, из которой грейфером передают в закрома для хранения и затем |р1-ифером и системой ленточных конвейеров транспортируют в расходные (•\пкеры для шихтовки.

Для разгрузки и транспортировки дробленого известняка на базисных ■ кллдах и складах при литейных цехах большой мощности целесообразно и» пользовать те же разгрузочные и транспортные устройства, что и для

Б. ОТДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ФОРМОВОЧНЫХ,

МАТЕРИАЛОВ

Автоматизация процессов изготовления форм и стержней требует высо­кой стабильности всех показателей исходных материалов.

Литейное производство должно, как правило, обеспечиваться конди­ционными материалами, подготовленными и обработанными в местах нх добычи. Однако часто этого не делается, и пока приходится предусматри­вать необходимую обработку и подготовку в специальных отделениях при складах формовочных материалов или при литейных цехах.

Формовочные пески проходят следующие операции: просев сырого песка через сито с ячейками размером 40 X 40 мм; сушку при температуре до 600° С для кварцевых песков и при температуре до 200° С для глинистых до влажности 0,5—1%; охлаждение до температуры 30° С; просев сухого песка непосредственно при подаче его потребителям через сито с ячейками разме­ром 5 X 5 мм (для песка, проходящего сушку в барабанных сушилах).

Глина формовочная и бентонит комовые проходят следующие операции: измельчение комков на куски размером до 70 х 70 мм; сушку при темпера­туре до 400° С до влажности 4—5%; магнитную сепарацию для удаления случайных металлических включений; размол до частиц размером < 1 мм.

Если в размольном оборудовании нет классификатора для отделения пылевидной фракции от более крупных частиц, предусматривают просев материала после помола через сито с ячейками размером 1,5 X 1,5 мм. Опилки древесные, торфяную и асбестовую крошку просеивают через сито с ячей­ками размером 20 X 20 мм. Высокоогнеупорные материалы — шамот, хро­мистый железняк, магнезит и др.—дробят, размалывают и просеивают через сито с ячейками размером до 5 X 5 мм.

Каменный уголь подвергают следующим операциям: сушке при темпера­туре до 100° С, предварительному измельчению, магнитной сепарации, тон­кому помолу до 0,2 мм. Часто для уменьшения опасности самовозгорания угольную пыль перед подачей в цех смешивают с бентонитом, в этом случае необходим участок для смешивания.

Для порошкообразных материалов, получаемых в готовом размолотом виде в бумажных мешках (глина, бентонит, уголь, маршалит, графит, ферро- хромовый шлак, крахмалит и др.), не требуется никакой подготовки, кроме перегрузки в цеховые бункеры или контейнеры и удаления бумажной тары. Связующие жидкие, поставляемые в цистернах, в холодное время года подо­гревают при сливе. Их технологические параметры (концентрацию и состав)

Б. ОТДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ФОРМОВОЧНЫХ,

МАТЕРИАЛОВ

Автоматизация процессов изготовления форм и стержней требует высо­кой стабильности всех показателей исходных материалов.

Литейное производство должно, как правило, обеспечиваться конди­ционными материалами, подготовленными и обработанными в местах нх добычи. Однако часто этого не делается, и пока приходится предусматри­вать необходимую обработку и подготовку в специальных отделениях при складах формовочных материалов или при литейных цехах.

Формовочные пески проходят следующие операции: просев сырого песка через сито с ячейками размером 40 X 40 мм; сушку при температуре до 600° С для кварцевых песков и при температуре до 200° С для глинистых до влажности 0,5—1%; охлаждение до температуры 30° С; просев сухого песка непосредственно при подаче его потребителям через сито с ячейками разме­ром 5 X 5 мм (для песка, проходящего сушку в барабанных сушилах).

Глина формовочная и бентонит комовые проходят следующие операции: измельчение комков на куски размером до 70 х 70 мм; сушку при темпера­туре до 400° С до влажности 4—5%; магнитную сепарацию для удаления случайных металлических включений; размол до частиц размером < 1 мм.

Если в размольном оборудовании нет классификатора для отделения пылевидной фракции от более крупных частиц, предусматривают просев материала после помола через сито с ячейками размером 1,5 X 1,5 мм. Опилки древесные, торфяную и асбестовую крошку просеивают через сито с ячей­ками размером 20 X 20 мм. Высокоогнеупорные материалы — шамот, хро­мистый железняк, магнезит и др.—дробят, размалывают и просеивают через сито с ячейками размером до 5 X 5 мм.

Каменный уголь подвергают следующим операциям: сушке при темпера­туре до 100° С, предварительному измельчению, магнитной сепарации, тон­кому помолу до 0,2 мм. Часто для уменьшения опасности самовозгорания угольную пыль перед подачей в цех смешивают с бентонитом, в этом случае необходим участок для смешивания.

Для порошкообразных материалов, получаемых в готовом размолотом виде в бумажных мешках (глина, бентонит, уголь, маршалит, графит, ферро- хромовый шлак, крахмалит и др.), не требуется никакой подготовки, кроме перегрузки в цеховые бункеры или контейнеры и удаления бумажной тары. Связующие жидкие, поставляемые в цистернах, в холодное время года подо­гревают при сливе. Их технологические параметры (концентрацию и состав)