Проектирование цеха ремонтного литья серого чугуна мощностью 17000 тонн в год
Проектирование цеха ремонтного литья
серого чугуна мощностью 17000 тонн в год
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Общая часть
.1 Выбор и обоснование места строительства цеха
.2 Структура цеха
.3 Взаимосвязь цеха с другими подразделениями цеха
.4 Режим работы и фонды времени
.5 Годовая программа
Технологическая часть
.1 Плавильное отделение
.2 Формовочно - заливочно - выбивное отделение
.3 Стержневое отделение
.4 Смесеприготовительное отделение
.5 Термообрубное отделение
.6 Контроль литья
Специальная часть
Строительная часть
.1 Исходные данные
.2 Архитектурно - конструкционное решение производственного
здания
.3 Вспомогательные помещения и их расчет
Энергетическая часть
.1 Общая система электроснабжения предприятия
.2 Расчет освещения цеха
.3 Расчет электрических нагрузок цеха
.4 Выбор числа и мощности трансформаторов
.5 Выбор кабелей напряжением 0,4 и 6 кВ
.6 Определение годовой стоимости
.7 Основные меры безопасности при эксплуатации цеховых
электроустановок
Безопасность жизнедеятельности
Автоматизация производственных процессов
Экономическая часть
.1 Технико - экономическое обоснование выбора оборудования
.2 Расчет капитальных вложений в основные фонды и
амортизационных отчислений
.3 Организация труда и расчет численности рабочих
.4 Расчет фонда заработной платы
.5 Расчет себестоимости
.6 Определение экономической эффективности проекта с учетом
фактора времени
.7 Расчет основных технико - экономических показателей
Заключение
ВВЕДЕНИЕ
Литейным производством называется технологический процесс получения фасонных
изделий различной конфигурации, размеров и веса. Сущность литейного процесса
заключается в заполнении расплавленным металлом специальных литейных форм, в
которых он затвердевает, в результате чего получаются литые изделия - отливки.
Последующей механической обработкой, если это требуется, отливкам придают
точные размеры и формы.
Литейное производство как технологический процесс является одним из
основных процессов в машиностроении. Вес литых деталей составляет 50-75% от
веса машин. Задача литейного производства на современном уровне его развития
заключается в приближении конфигурации и размеров литых деталей к готовому
изделию с максимально уменьшенным припуском на механическую обработку.
В литейном производстве используют множество сплавов. Широкое применение
получили сплавы на основе Fe-C: чугун и сталь. В настоящее время из
чугуна изготавливают 40-50% (по массе) всех деталей современных машин и
оборудования и в ближайшее время чугун останется ведущим по объёму производства
и применения конструкционным материалом.
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Выбор и обоснование места строительства цеха
Разрабатываемый в проекте цех ремонтного литья серого чугуна мощностью
17000 тонн в год предлагается разместить на территории завода ОАО «СИРЗ».
По серийности цех относится к крупносерийным и массовым типам
производства. По технологическому процессу производства цех относится к цехам,
производящим отливки, в разовых песчаных формах.
Проектируемый цех является автоматизированным. В нем применяются
комплексные автоматические линии. В качестве подъемно-транспортного
оборудования применяются мостовые краны и конвейера.
Климатические условия города следующие:
- направление господствующих ветров севере - западное;
- средняя годовая температура 0 °С;
- ветровая нагрузка 150 кг/м2;
глубина промерзания земли - 2м.
Строительство нового цеха обусловлено наличием разветвленной сети
транспортных магистралей, связывающих данный район с другими крупными
промышленными регионами страны, наличием дешевой электроэнергии, трудовых
ресурсов, богатых сырьевых источников, достаточным рынком сбыта.
1.2 Структура цеха
В состав проектируемого цеха входят:
1 Производственные отделения и участки, к ним относятся: плавильное,
формовочно-заливочно-выбивное, смесеприготовительное, стержневое;
Вспомогательные участки и отделения, к ним относятся участок навески
шихты, участок ремонта ковшей, ремонтные мастерские и различные лаборатории;
Склады шихты, опок, стержней, модельной оснастки, приспособлений,
инструмента;
4 Службы цеха.
1.3 Взаимосвязь проектируемого цеха с другими подразделениями завода
Шихтовые материалы подаются в цех железнодорожным путем.
Снабжение цеха формовочными материалами осуществляется с базисного склада
системой пневмотранспорта.
Воздух поступает с заводской компрессорной станции под давлением 6 атм.
Электроэнергия поступает в цех по кабелям от главной понизительной
подстанции при напряжении 6 кВ. Системы отопления, водоснабжения, канализации
централизованы.
Готовые отливки пластинчатым конвейером доставляются в обрубной цех, а
отходы производства поступают на шихтовый двор.
1.4 Режимы работы и фонды времени
Для проектируемого цеха принимаем двухсменный параллельный режим работы
при пятидневной рабочей неделе, при рабочей смене 8 часов.
Все проектные работы ведутся относительно действительного фонда времени
работы оборудования и рабочих, определяемого путем исключения из номинального
фонда потерь времени (времени пребывания оборудования в плановых ремонтах,
установленного нормами системы планово - предупредительных ремонтов и
невыходов, рабочих в случае пребывания их в очередном отпуске, по болезни) для
нормального и организованного производства.
При проектировании применяются три вида фондов времени работы
оборудования и рабочих.
Календарный Фк = 365·24 = 8760 ч;
Номинальный Фн − время, в течение которого могут выполняться работы
по принятому режиму, без учета неизбежных потерь;
Действительный фонд Фд, определяемый путем исключения из номинального
фонда неизбежных потерь времени для нормального организованного производства.
Фонды времени работы оборудования и рабочих приведены в таблице 1.1
Таблица 1.1-
Режим и фонды времени работы оборудования и рабочих
|
Наименование отделения
|
Количество рабочих смен
|
Фонд времени работы
|
|
|
Оборудование
|
Рабочего
|
|
Плавильное
|
2
|
3890
|
1820
|
|
Формовочное
|
2
|
3645
|
|
|
Смесеприготовительное
|
2
|
3935
|
|
|
Стержневое
|
2
|
3935
|
|
|
Выбивное
|
2
|
3935
|
|
|
Термообрубной
|
2
|
3975
|
|
Исходными данными для проектирования являются: производственная
программа, чертежи, спецификации и технические условия на литые изделия.
Проектируемый цех является цехом массового производства, с ограниченной
номенклатурой отливок. Распределение годовой программы отливок по весовым
группам представлено в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Распределение годовой программы отливок по весовым группам
|
Весовые группы литья (штучный
вес отливки, кг)
|
Количество отливок в год
|
|
наименований
|
т.
|
шт.
|
процент к общему весу литья
|
|
4-30
|
8
|
10510
|
839190
|
88,03
|
|
30-100
|
4
|
6490
|
114173
|
11,97
|
|
Итого:
|
12
|
17000
|
953363
|
100
|
.5 Годовая программа цеха
Годовая программа цеха представлена в таблице 1.3
Таблица 1.3 - Годовая программа цеха
|
Наименованиедетали
|
Марка сплава
|
Вес детали, кг
|
Годовая программа
|
Технологические отходы
|
Требуется залить в год
|
|
|
|
%
|
т
|
шт.
|
%
|
т
|
шт.
|
т
|
шт.
|
|
1. Блок
|
СЧ20
|
19
|
18
|
3060
|
161053
|
2
|
61,2
|
3222
|
3121,2
|
164275
|
|
2. Вкладыш
|
СЧ20
|
80
|
18
|
3060
|
38250
|
2
|
61,2
|
765
|
3121,2
|
39015
|
|
3. Крышка люка
|
СЧ20
|
75
|
3
|
510
|
6800
|
2
|
10,2
|
136
|
520,2
|
6936
|
|
4. Муфта
|
СЧ20
|
43
|
5
|
850
|
19768
|
2
|
17
|
396
|
867
|
20164
|
|
5. Втулка цилиндровая
|
СЧ20
|
25
|
10
|
1700
|
68000
|
2
|
34
|
1360
|
1734
|
69360
|
|
6. Диск подвижный
|
СЧ20
|
4,5
|
8
|
1360
|
302223
|
2
|
27,2
|
6045
|
1387,2
|
308268
|
|
7. Диск малый подвижный
|
СЧ20
|
19
|
5
|
850
|
44737
|
2
|
17
|
895
|
867
|
45632
|
|
8. Диск малый неподвижный
|
СЧ20
|
17,5
|
11
|
1870
|
106858
|
2
|
37,4
|
2138
|
1907,4
|
108996
|
|
9. Диск большой подвижный
|
СЧ20
|
24,5
|
7
|
1190
|
48572
|
2
|
23,8
|
972
|
1213,8
|
49544
|
|
10. Круг барабана
|
СЧ20
|
8,85
|
4
|
680
|
76837
|
2
|
13,6
|
1537
|
693,6
|
78374
|
|
11. Втулка нажимная
|
СЧ20
|
11
|
2
|
340
|
30910
|
2
|
6,8
|
619
|
346,8
|
31529
|
|
12. Корпус
|
СЧ20
|
31
|
9
|
1530
|
49355
|
2
|
30,6
|
988
|
1560,6
|
50343
|
|
Итого
|
|
|
|
17000
|
953363
|
|
340
|
18917
|
17340
|
972436
|
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 Плавильное отделение
.1.1 Плавильное отделение
Расчет плавильного отделения начинается с расчета металлозавалки по
маркам сплава. В серийном производстве при постоянной номенклатуре изделий
расход металла определяется подетальным расчетом. Вес металлозавалки определяется
из веса годного литья на программу, веса металла литниковых систем, расхода
металла на угар и безвозвратных потерь.
В данном литейном цехе будет выплавляться серый чугун марки: СЧ20.
Баланс металла приведен в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Баланс металла
|
Наименование детали
|
Годное литье
|
Технологические отходы
|
Угар и потери
|
Жидкий металл
|
Металлозавалка
|
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
|
1. Блок
|
75
|
3060
|
23
|
938,4
|
2
|
81,6
|
98
|
3998,4
|
100
|
4080,0
|
|
2. Вкладыш
|
77
|
3060
|
21
|
834,6
|
2
|
79,5
|
98
|
3894,5
|
100
|
3974
|
|
3. Крышка люка
|
76
|
510
|
22
|
147,6
|
2
|
13,4
|
98
|
657,6
|
100
|
671
|
|
4. Муфта
|
74
|
850
|
24
|
275,7
|
2
|
23
|
98
|
1125,7
|
100
|
1148,7
|
|
5. Втулка цилиндровая
|
72
|
1700
|
26
|
613,9
|
47,2
|
98
|
2313,9
|
100
|
2361,1
|
|
6. Диск подвижный
|
73
|
1360
|
25
|
465,8
|
2
|
37,3
|
98
|
1825,8
|
100
|
1863,1
|
|
7. Диск малый подвижный
|
77
|
850
|
21
|
231,8
|
2
|
22,1
|
98
|
1081,8
|
100
|
1103,9
|
|
8. Диск малый неподвижный
|
74
|
1870
|
24
|
606,5
|
2
|
49,5
|
98
|
2477,2
|
100
|
2527
|
|
9. Диск большой подвижный
|
71
|
1190
|
27
|
452,5
|
2
|
33,5
|
98
|
1642,5
|
100
|
1676
|
|
10.Круг барабана
|
75
|
680
|
23
|
208,5
|
2
|
18,1
|
98
|
888,5
|
100
|
906,6
|
|
11. Втулка нажимная
|
76
|
340
|
22
|
98,5
|
2
|
9
|
98
|
438,4
|
100
|
447,4
|
|
12. Корпус
|
72
|
1530
|
26
|
552,5
|
2
|
42,5
|
98
|
2082,5
|
100
|
2125
|
|
Итого
|
|
17000
|
|
5426,3
|
|
457
|
|
22426,8
|
|
22883,8
|
2.1.2 Выбор и расчет плавильных агрегатов
При проектировании литейных цехов сравнительно небольшой мощности лучшими
агрегатами для выплавки чугуна являются индукционные печи.
Индукционная печь представляет собой своеобразный воздушный
трансформатор, у которого первичной обмоткой является водоохлаждаемая
катушка-индуктор, а вторичной и одновременно нагрузкой является находящийся в
тигле металл. Нагрев и расплавление происходит за счет протекающих в металле
токов, которые возникают под воздействием электромагнитного поля, создаваемого
индуктором. При этом возникают также электродинамические силы, которые создают
интенсивное перемешивание, обеспечивая равномерность температуры и однородность
расплавленного металла.
Установка печи состоит, собственно, из электропечи и комплекта
оборудования необходимого для ее работы.
Электропечь состоит из следующих сборочных единиц: установки индуктора,
поворотной рамы, опорной рамы, крышки с механизмом и двух плунжеров.
Установка индуктора состоит из индуктора, магнитопроводов, сварного
корпуса, футеровки подины, набивного тигля и верхнего футеровочного
пояса-воротника. Индуктор состоит из двух катушек - рабочей и холостой. К
рабочей катушке подводится напряжение, она передает энергию металлу в тигле.
Тигель печи выполняется из набивной огнеупорной массы специального состава.
Рабочее пространство печи закрывается футерованной крышкой (рис. 2.1),
имеющей гидравлический привод. Открывание и закрывание крышки производится с
пульта управления.
- крышка; 2 - узел поворота; 3 - индуктор;
- магнитопроводы; 5 - металлоконсрукции;
- подводы водяного охлаждения; 7 - тигель;
- площадка.
Рисунок 2.1 - Схема индукционной печи типа ИЧТ - 10
Слив расплавленного металла осуществляется путем наклона печи в одну
сторону на любой угол до 100 град с помощью двух гидравлических плунжеров. Для
привода механизма открывания крышки и механизма наклона печи масло поступает от
маслонапорной установки высокого давления через специальную гидравлическую
панель.
Печь питается от высоковольтной сети 6 кВ через трехфазный специальный
многоступенчатый трансформатор. Для равномерного распределения однофазной
нагрузки электропечи по фазам установка снабжена автоматическим симметрирующим
устройством. С целью компенсации низкого естественного коэффициента мощности (сosφ) параллельно индуктору печи
включается батарея конденсаторов, позволяющих поддерживать коэффициент мощности
близким к единице.
Для полного и эффективного использования мощности печи применяется
автоматический регулятор электрического режима (АРЭР), который автоматически
поддерживает заданную мощность на протяжении всего периода плавки в целях
безопасной эксплуатации. Электропечь снабжается устройством контроля и
сигнализации состояния изоляции и футеровки печи, которое дополнительно к
визуальному контролю позволяет постоянно контролировать состояние футеровки и
при опасности проедания ее металлом отключает питание печи и подает аварийный
сигнал. Измерение температуры металла производится в конце плавки и с помощью
кратковременного погружения термопары.
Плавка чугуна в тигельных индукционных печах промышленной частоты имеет
ряд преимуществ: возможность получения точного химического состава, низкий угар
элементов, высокий перегрев металла, возможность использования в шихте большого
количества стальных отходов и стружки. Также существенно улучшаются условия
труда, так как обслуживающий персонал не подвергается вредным воздействиям
тепла, шума, пыли.
Расчет плавильных агрегатов проводим по жидкому металлу. Количество печей
на годовую программу рассчитываем по формуле:
где
n - количество печей, шт;
Q - потребное
количество жидкого металла, т/г;
kн - коэффициент
неравномерной потребления жидкого металла, равный для серийного и
мелкосерийного 1,1-1,3;
ФД
- действительный годовой фонд работы печи, ч;
q -
производительность печи, т/ч.
Расчетное количество печей ИЧТ-10:
Принимаем
для плавки чугуна СЧ20 − 3 печи ИТЧ-10.
Коэффициент загрузки плавильного оборудования обеспечивает нормальную работу
плавильного отделения, kЗ = [0,7; 0,85]:
где n1 - количество оборудования,
полученное по расчету, шт.;
n2 - количество оборудования, принятое в проекте, шт.
.
Возле печей устанавливаем миксеры для выравнивания металла по химическому
составу и для выдержки металла применяем три индукционных канальных миксера
ИЧТМ-10 для сплава СЧ20.
Техническая характеристика печей приведена в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Характеристики индукционных тигельных печей и
электромиксеров для плавки, перегрева и выдержки чугуна.
|
Параметры печей
|
Тип печей
|
|
ИЧТ-10
|
ИЧТМ-10
|
|
Емкость тигля, т
|
10
|
10
|
|
Мощность трансформатора,
кВт
|
2500
|
1300
|
|
Потребляемая мощность, кВт
|
2285
|
600
|
|
Производительность, т/ч
|
2,94
|
-
|
|
Продолжительность плавки, ч
|
3,4
|
-
|
|
Расчетная
производительность при перегреве на 100 0С, т/ч
|
-
|
перегрев 1300-1400
|
|
Расход электроэнергии при
перегреве на 100 0С, кВт
|
-
|
13
|
|
Рабочая температура, 0С
|
1400
|
50
|
|
Расход охлаждающей воды,
м3/ч
|
28
|
8
|
|
Общий вес печи с жидким
металлом, т
|
41
|
35,7
|
2.1.3 Технологический процесс выплавки чугуна в печи ИЧТ-10.
Перед каждой плавкой необходимо произвести осмотр тигля. Тигель не должен
иметь трещин, выпуклостей, провалов. Износ стенок тигля не должен превышать 30
%. Шихтовые материалы взвешивают на весах с пределом взвешивания 0-150 кг. На
дно тигля укладывают мелкие куски шихты, электродный бой и бой стекла. Чушки
стального лома во избежание зависания и образования мостов загружают в
вертикальном положении. После загрузки шихты приступают к расплавлению, для
чего включают печь, устанавливают режим работы. Расплавление ведут с
максимальной скоростью, включив печь на максимальную мощность.
Крупные куски лома стального рекомендуется загружать после того, как
количество расплавленного металла будет достаточно для полного погружения
крупных кусков лома во избежание зависания. Крупные куски перед загрузкой в
печь подогревают на краю тигля в течение 10-15 минут.
Все операции, связанные с дозагрузкой шихты, производят, прикрывая тигель
листом асбестокартона, во избежание потерь теплоты и выплеска металла.
В расплавленный металл загружают при необходимости ферросплавы, затем
нагревают расплав до температуры 1530-1550 °С. Замер температуры производят
термопарой.
При достижении заданной температуры печь отключают, производят выдержку
чугуна в течение 5-10 минут и выпускают металл в ковш. Температура выпуска
чугуна из печи 1520-1540 °С.
Перед заливкой металла в формы снимают шлак с зеркала металла в печи. При
выпуске металла из печи производят модифицирование. Перед модифицированием
чугуна на дно пустого ковша к стенке, противоположной сливному носку, загружают
модификатор и прикрывают листом железа толщиной 1-3 мм, вырезанного по контуру
днища ковша.
Ковш разворачивают так, чтобы струя металла из печи попадала в основание
сливного носка, затем при заполнении ковша на 1/2 объема, не прерывая струю,
вводят при необходимости ферросилиций в количестве 0,2-0,3 % от массы металла.
Допускается производить модифицирование металла на струе.
После заполнения ковша производят замешивание лигатуры и снимают шлак с
поверхности металла. Для качественного удаления шлака поверхность металла
покрывают боем стекла 0,1-0,5 % от массы металла.
Заливку форм производят непрерывной струей. Литниковую чашу держат
заполненной, чтобы избежать попадания шлака в форму и спаев на отливке. При
заливке носок ковша располагают над чашей на высоте не более 200 мм. В начале
заливки при полном объеме металла в ковше допускается высота струи до 400 мм.
Остаток металла из ковша сливают в изложницу.
Определение химического состава производится для корректировки состава
шихты. Отбор проб на механические испытания производят от партии отливок одной
плавки.
2.1.4 Контроль процессов плавки, качества металла
Технологический контроль в плавильном отделении осуществляют сменный
мастер; технолог; контролер ОТК. Контролируются следующие параметры: качество
подготовки футеровки печи и желоба к ведению плавки; правильность отбора пробы;
химический состав сплава на соответствие НД; температура металла.
Температура металла контролируется в печи перед выпуском
вольфрам-ремиевой термопарой погружения через потенциометр КСП-4. На заливочном
участке температура контролируется фотометрическим пирометром.
.1.5 Характеристика применяемых сплавов
В цехе применяется одна марка чугуна - СЧ20. Для конструкционных чугунов
важнейшим является механические свойства, а определяющим - временное
сопротивление при растяжении.
Серый чугун с пластинчатым графитом является наилучшим литейным сплавом.
Благодаря высоким литейным свойствам из него можно получать отливки различных
размеров, массы и конфигурации без прибылей или с малыми прибылями с наибольшим
выходом годного литья.
Технология изготовления отливок из серого чугуна отличается простотой,
высокими технико-экономическими показателями, не требует дефицитных материалов
и больших энергозатрат.
Структура и свойства серого чугуна определяются процессом графитизации,
от которого зависят не только количество и характер графитовых включений, но в
значительной степени и структура матрицы. Сравнительная интенсивность влияния
элементов на графитизацию характеризуется следующим их расположением:
Si, Al, C, Ti, Ni, Cu, P, Zr | Nb | W, Mn, Cr, V, S, Mg, Ce,
Te, B.
Слева от Nb -
графитизирующие элементы, способствующие образованию графита и феррита, справа
- карбидизирующие элементы (антиграфитизаторы), способствующие образованию
карбидов, перлитизации структуры матрицы.
Механические свойства чугуна СЧ20 приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Механические свойства чугуна
|
Марка сплава
|
При растяжении
|
При сжатии
|
|
δ,
%
|
σ,
МПа
|
δ,
%
|
ψ,
МПа
|
|
СЧ20
|
0,2 - 1,0
|
200
|
20 - 40
|
20 - 40
|
Основные литейные свойства и химический состав сплавов приведен в таблице
2.4 по ГОСТ 1412-85.
Таблица 2.4 - Литейные свойства и химический состав чугуна
|
Марка сплава
|
Литейные свойства сплава
|
Массовая доля элементов, %
|
|
Плотность, г/см3
|
Литейная усадка сплава, %
|
Температура,0С
|
Твердость по Бриннелю, НВ
|
С
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
|
|
|
плавление
|
заливки в литейные формы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
не более
|
|
СЧ20
|
7,1
|
1,1
|
1150-1260
|
1260-1400
|
143-289
|
3,3-3,5
|
1,4-2,4
|
0,7-1,0
|
0,2
|
0,15
|
.1.6 Расчет шихтовых материалов
Химический состав шихтовых материалов компонентов для сплава СЧ20
приведен в таблице 2.5.
Таблица 2.5 - Химический состав компонентов шихтовых материалов
|
Компоненты
|
Содержание элементов, %
|
|
С
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
|
Чугун передельный
|
3,5
|
3,3
|
0,5
|
0,3
|
0,02
|
|
Лом чугунный
|
3,0
|
1,6
|
0,8
|
0,2
|
0,1
|
|
Лом стальной
|
0,2
|
0,3
|
0,8
|
0,05
|
0,05
|
|
Возврат
|
3,4
|
1,8
|
0,8
|
0,2
|
0,15
|
|
Чугунная стружка
|
3,3
|
2,1
|
0,7
|
0,1
|
0,09
|
|
Стальная стружка
|
0,3
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Угар металлов при заливке в индукционной тигельной печи промышленной
частоты составляет, %: 10 С; 4 Si; 15
Mn.
Расчетное содержание кремния, марганца, углерода с учетом угара
рассчитываем по формуле:
ЭШ
где
Эш - допустимое содержание расчетного элемента;
Э
- требуемый состав жидкого чугуна, %;
Δ - угар элементов, %.
ЭС
;
ЭSi
;
ЭMn 
.
С
учетом шихтовых материалов и химического состава подбираем массу отдельных
компонентов металлозавалки. Содержание элементов металлозавалки проверяем
расчетом (табл. 2.6).
Таблица
2.6 - Расчет содержания элементов
|
Компоненты
|
Масса
|
Содержание элементов, %
|
|
кг
|
%
|
С
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
|
Чугун передельный
|
150
|
15
|
0,525
|
0,495
|
0,075
|
0,045
|
0,003
|
|
Лом чугунный
|
250
|
25
|
0,75
|
0,4
|
0,2
|
0,05
|
0,025
|
|
Лом стальной
|
200
|
20
|
0,04
|
0,06
|
0,16
|
0,01
|
0,01
|
|
Возврат
|
280
|
28
|
0,952
|
0,504
|
0,224
|
0,056
|
0,042
|
|
Чугунная стружка
|
100
|
10
|
0,33
|
0,21
|
0,07
|
0,01
|
0,009
|
|
Стальная стружка
|
20
|
2
|
0,006
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Итого
|
1000
|
100
|
2,603
|
1,669
|
0,729
|
0,171
|
0,089
|
Из таблицы видно, что:
-
недостаток углерода в выплавляемом чугуне 3,77 - 2,584 = 1,167%, или 
кг. Недостаток углерода восполняем введением
электродного боя с усвоением 80%, 
кг;
недостаток
кремния в выплавляемом чугуне 1,875 - 1,669 = 0,206 % или 
кг. Недостаток кремния восполним введением в расплав
ферросилиция ФС45 содержание кремния, в котором 45%, 
кг.
недостаток
марганца в выплавляемом чугуне 0,941 - 0,729 = 0,212 % или 
кг. Недостаток марганца восполняем введением ферромарганца
ФМн75 содержание марганца, в котором 75%, 
кг.
На
основании расчета шихтовых компонентов методом подбора записываем состав шихты
металлической завалки массой 1000кг. Годовое количество шихтовых компонентов
приведены в таблице 2.7.
Таблица
2.7 - Годовое количество шихтовых компонентов
|
Компоненты
|
Содержание компонентов в
металлозавалке, %
|
Норма расхода, кг
|
|
|
|
на 1000 кг.
|
на 22883800 кг.
|
|
Чугун передельный
|
805-95
|
14,68
|
150
|
3359341,84
|
|
Лом чугунный
|
2787-75
|
24,46
|
250
|
5597377,48
|
|
Лом стальной
|
2787-75
|
19,57
|
200
|
4478359,66
|
|
Возврат
|
977-75
|
27,40
|
280
|
6270161,2
|
|
Чугунная стружка
|
2787-75
|
9,78
|
100
|
2238035,64
|
|
Стальная стружка
|
2787-75
|
1,96
|
20
|
448522,48
|
|
Электродный бой
|
|
1,43
|
14,58
|
327238,34
|
|
ФС45
|
1415-93
|
0,44
|
4,58
|
100688,72
|
|
ФМн75
|
4755-91
|
0,28
|
2,826
|
64074,64
|
|
Итого
|
|
100
|
1021,986
|
22883800
|
Металлическая шихта поступает на участок навески со склада навески
шихтовых материалов ж/д вагонами (раз в 15 дней) и с помощью электрических
кранов подается в расходные закрома.
Набор и взвешивание металлической шихты выполняется специальными
мостовыми кранами, оборудованными электромагнитами с изменяющейся подъемной
силой и тензометрическими крановыми весами. Набранная навеска подается в
бункерные весы для контрольного взвешивания и регистрации расхода шихтовых
материалов.
Шихта для индукционных печей взвешивается с помощью таких же крановых
весов и загружается в бадью с раскрывающимся днищем, установленную на
передаточной тележке. Загруженная бадья мостовым краном подается к
электротележке, а электротележкой передается к тигельным индукционным печам. В
печи шихта загружается консольными передвижными кранами, которые устанавливают
бадью с шихтой над тиглем индукционной печи и раскрывают ее днище.
.1.7 Расчет количества ковшей
Для транспортировки жидкого металла применяем барабанные ковши.
Количество ковшей определяем по формуле:
где Q - годовое количество жидкого
металла, т;
t - время оборота ковша, ч;
Тд - действительный годовой фонд времени работы участка, ч;
Р - емкость ковша, т.
Расчеты приведены в таблице 2.8.
Таблица 2.8 - Расчет ковшей
|
Наименование ковшей
|
Расчетное количество ковшей
|
Количество ковшей
находящихся в ремонте
|
Всего ковшей
|
|
Чайниковый ковш
|
7
|
4
|
11
|
При футеровании чайниковых ковшей металлическая стенка выкладывается
асбестовым картоном с толщиной слоя 10-20 мм. Толщина рабочего слоя для этих
ковшей составляет 65 мм. Основная футеровка ковшей делается из
стабилизированного доломита. Одной из основных функций ковшей является
удержание шлака, который снимается с поверхности чугуна после заполнения ковша
и перед заливкой металла в форму.
Для футеровки разливочных ковшей применяются смеси следующего состава:
кварцевый песок;
- глина формовочная огнеупорная;
- шамотный порошок.
.1.8 Контроль качества
В плавильном отделении предусмотрены экспресс - лаборатории производящие
контроль качества выплавляемого металла:
- по пробе на твердость (ГОСТ 24805-81);
- по химическому анализу (ГОСТ 3443-87).
Если металл не соответствует требуемому химическому составу, то
производиться корректировка.
2.2 Формовочное отделение
.2.1 Программа формовочного отделения
Программа формовочного отделения представлена в таблице 2.9.
Таблица 2.9 - Программа формовочного отделения.
|
Наименование отливки
|
Марка сплава
|
Число деталей в год, шт.
|
Масса
|
Внутренний размер опоки с
высотой 400 мм
|
Число отливок в форме, шт.
|
Число форм в год, шт.
|
|
|
|
Одной отливки, кг
|
На программу, т.
|
|
|
|
|
1. Блок
|
СЧ20
|
164275
|
19
|
3998,4
|
1200Х1000
|
7
|
23468
|
|
2. Вкладыш
|
СЧ20
|
39015
|
80
|
3894,5
|
1200Х1000
|
1
|
39015
|
|
3. Крышка люка
|
СЧ20
|
6936
|
75
|
657,6
|
1200Х1000
|
1
|
6936
|
|
4. Муфта
|
СЧ20
|
20164
|
43
|
1125,7
|
1200Х1000
|
4
|
5041
|
|
5. Втулка цилиндровая
|
СЧ20
|
69360
|
25
|
2313,9
|
1200Х1000
|
4
|
17340
|
|
6. Диск подвижный
|
СЧ20
|
308268
|
4,5
|
1825,8
|
1200Х1000
|
8
|
38534
|
|
7. Диск малый подвижный
|
СЧ20
|
45632
|
19
|
1081,8
|
1200Х1000
|
4
|
11408
|
|
8. Диск малый неподвижный
|
СЧ20
|
108996
|
17,5
|
2477,2
|
1200Х1000
|
6
|
18166
|
|
9. Диск большой подвижный
|
СЧ20
|
49544
|
24,5
|
1642,5
|
1200Х1000
|
4
|
12386
|
|
10.Круг барабана
|
СЧ20
|
78374
|
8,85
|
888,5
|
1200Х1000
|
6
|
13063
|
|
11. Втулка нажимная
|
СЧ20
|
31529
|
11
|
438,4
|
1200Х1000
|
6
|
5255
|
|
12. Корпус
|
СЧ20
|
50343
|
31
|
2082,5
|
1200Х1000
|
4
|
12586
|
|
Итого
|
|
972436
|
|
22426,8
|
|
|
203198
|
Все формы изготавливаются из единой повышенной прочности формовочной
смеси.
Формовочное отделение цеха снабжено одной комплексной автоматической
линией типа Л651 (рис. 2.2).
Линия создана на базе одной многопозиционной формовочной установки с “
плавающей” модельной оснасткой и роликовыми конвейерами.
- сталкиватель; 2 - пресс выбивки; 3 - съемщик залитых форм; 4 - выбивная
решетка; 5 - стол подъемный; 6 - распаровщик; 7 - механизм очистки опок; 8 -
кантователь опок низа; 9 - механизм сборки; 10 - дозатор; 11 - пресс
дифференциальный; 12 - кантователь полуформ; 13 - механизм вытяжки; 14 -
кантователь моделей; 15 - тележка передаточная; 16 - кантователь полуформ
верха; 17 - сборщик форм; 18 - перекладчик грузов и поддонов; 19 - механизм
очистки поддонов; 20 - стол поворотный; участки линии: I - формовки; II -
сборки форм; III - заливки; IV - охлаждения; V -
выбивки.
Рисунок 2.2 - Типовая планировка комплексной автоматической линии Л651
Линия разделена на четыре самостоятельных участка: формовки, выбивки,
транспортировки на заливку и охлаждение, формовочной установки.
Технологический цикл изготовления отливок включает следующие операции:
последовательную формовку верхних и нижних полуформ, фрезерование литниковой
чаши в верхней полуформе, кантование верхней полуформы, сборку формы, установку
форм на поддон и нагружение грузами, заливку, снятие грузов и уборку поддонов,
охлаждение, выдавливание кома, передачу кома на выбивку и отделение отливок от
смеси, разъединение комплекта опок, очистку внутренних поверхностей опок от
остатков смеси, кантование нижней опоки и подачу опок на формовку.
Формовочная установка обеспечивает предварительное встряхивание с
последующим одновременным встряхиванием и дифференциальным прессованием.
Применение до восьми комплектов «плавающей» модельной оснастки расширяет
возможность изготовления мелких серий отливок и повышает технологическую
гибкость линии. Предусмотрена также возможность установки литниковой чаши в
формах в трех различных местах.
Дистанционное управление линией осуществляется с центрального пульта и
вспомогательных пультов, расположенных на участках. Режимы работы линии -
наладочный, автоматический.
Характеристика линии представлена в таблице 2.10.
Таблица 2.10 - Техническая характеристика линии типа Л651
|
Параметр
|
Л651
|
|
Размеры опок в свету, мм
|
1200Х1000
|
|
Высота опок, мм
|
400
|
|
Производительность
цикловая, форм/ч
|
80
|
|
Средняя масса отливок, кг
|
50
|
|
Число рабочих,
обслуживающих линию в одну смену
|
5
|
|
Давление прессования, МПа
|
до 1,6
|
|
Скорость перемещения форм
по роликовым конвейерам: на ветке охлаждения, м/мин на сборке и заливке,
м/мин
|
6,3 13,2
|
|
Расход формовочной смеси,
м3/ч
|
160
|
|
Рабочее давление в
гидросистеме, МПа
|
6,3
|
|
Подача насосной станции
(200Х8), л/мин
|
1600
|
|
Расход сжатого воздуха,
м3/мин
|
650
|
|
Количество масла,
заливаемого в гидросистему, л
|
9000
|
|
Установленная мощность, кВт
|
585
|
|
Габаритные размеры линии,
мм
|
96340Х27100Х5820
|
|
Масса поставляемого
комплекта оборудования, т
|
900
|
.2.2 Расчет количества формовочных линий
Количество формовочных линий рассчитываем по формуле:
,
где
n - количество форм в год, шт.;
KН - коэффициент
неравномерности (1,2 - 1,3);
ФД
- действительный фонд времени работы оборудования, ч/год;
Р
- производительность формовочной линии, форм/ч.
шт.
Принимаем
одну линию мод. Л651.
Коэффициент загрузки равен КЗ=0,836/1=0,836
2.3 Стержневое отделение
.3.1 Программа стержневого отделения
Объем производства стержневого отделения представлен в таблице 2.11.
Таблица 2.11 - Объем производства стержневого отделения
|
Деталь
|
Годовое число отливок, шт
|
Стержни
|
Потребность стержней, шт.
|
Масса изготовляемых
стержней в год, т
|
Объем, м3
|
Годовое количество съемов,
съемов/ год
|
|
|
Номер
|
Масса, кг
|
Количество в стержневом
ящике, шт
|
На деталь
|
На годовой выпуск
|
Годовая с учетом брака и
поломки стержней
|
|
|
|
|
1 Блок
|
161053
|
1
|
12,4
|
2
|
1
|
161053
|
164275
|
2037
|
1697
|
82138
|
|
|
2
|
4,8
|
4
|
1
|
161053
|
164275
|
788,5
|
657,1
|
41069
|
|
4 Муфта
|
19768
|
4
|
5
|
4
|
1
|
19768
|
20164
|
100,8
|
84
|
5041
|
|
5 Втулка цилиндровая
|
68000
|
5
|
3,5
|
5
|
1
|
68000
|
69360
|
242,8
|
202,3
|
13872
|
|
6 Диск подвижный
|
302223
|
6
|
0,8
|
10
|
1
|
302223
|
308268
|
246,6
|
205,5
|
30827
|
|
7 Диск малый подвижный
|
44737
|
7
|
5
|
4
|
1
|
44737
|
45632
|
228,1
|
190,1
|
11408
|
|
8 Диск малый неподвижный
|
106858
|
8
|
4,5
|
4
|
1
|
106858
|
108996
|
490,4
|
408,7
|
27249
|
|
9 Диск боль. подвижный
|
48572
|
9
|
5,5
|
3
|
1
|
48572
|
49544
|
272,5
|
16515
|
|
10 Круг барабана
|
76837
|
10
|
2,5
|
5
|
1
|
76837
|
78374
|
195,9
|
163,3
|
15675
|
|
11 Втулка нажимная
|
30910
|
11
|
4,8
|
4
|
1
|
30910
|
31529
|
151,3
|
126,1
|
7883
|
|
12 Корпус
|
49355
|
12
|
16,3
|
2
|
1
|
49355
|
50343
|
820,6
|
683,8
|
25172
|
|
Итого
|
908313
|
|
|
|
|
1069366
|
1090760
|
5575
|
4645
|
276849
|
Применяем изготовление стержней из холодно твердеющих смесей (ХТС). Эти
стержни отличаются высокой прочностью и точностью, легко удаляются из отливок
при выбивке форм. Для изготовления стержней применяют деревянные стержневые
ящики, окрашенные эпоксидными красками. ХТС приготовляют и сразу же выдают в
ящик шнековыми смесителями, установленные у рабочих мест в стержневом
отделении. При формовке стержней смесь уплотняют в ящике в помощью вибростола.
Совокупность всех операций выполняют на комплексно-механизированной линии Л40Х
(рис. 2.3).
1 - смеситель; 2, 3, 6, 7, 9 - роликовые конвейеры; 4 - штанговый
конвейер; 5 - камера очистки сушильных плит; 8 - поворотно-вытяжная машина; 10
- вибростол; 11 - стол передаточный; I, II - участок отделки и отверждения
стержней; III - участок кантования и вытяжки стержней;
IV - участок съема стержней; V - участок очистки сушильных плит.
Рисунок 2.3 - Типовая планировка стержневой линии Л40Х
Характеристика стержневой комплексно-механизированной линии Л40Х
представлена в таблице 2.12
Таблица 2.12 - Техническая характеристика стержневой линии Л40Х
|
Параметр
|
Л40Х
|
|
Наибольшая масса стержней,
кг
|
40
|
|
Наибольшие размеры
стержневого ящика, мм:
|
800Х630Х495
|
|
Производительность
цикловая, съемов/ч
|
50
|
|
Расход стержневой смеси,
м3/ч
|
1,5
|
|
Рабочее давление в
гидросистеме, МПа
|
4
|
|
Расход сжатого воздуха,
м3/ч
|
51,5
|
|
Установленная мощность, кВт
|
45
|
|
Габаритные размеры линии,
мм: длина ширина
|
23000 5180
|
|
Масса поставляемого
комплекта, т
|
45
|
.3.2 Расчет количества стержневых линий
Количество стержневых линий рассчитываем по формуле:
,
где
n - необходимое количество съемов в год, шт.;
KН - коэффициент
неравномерности (1,2 - 1,3);
ФД
- действительный фонд времени работы оборудования, ч/год;
Р
- производительность стержневой линии, форм/ч.
шт.
Принимаем
2 стержневых линии Л40Х.
Зачистка,
покраска контроль стержней осуществляются в этом же отделении.
Для
предотвращения пригара стержни окрашиваем водной графитной краской. Состав
краски: 33% - графит кристаллический; 13,5% - тальк; 2,5% - бентонит; 1% -
декстрина; 50% - вода.
2.4
Смесеприготовительное отделение
.4.1
Составы формовочной и стержневой смесей и их основные свойства
Для
изготовления форм на формовочных линиях применяется единая песчано-глинистая
формовочная смесь с повышенной прочностью. Состав смеси приведен в таблице
2.13.
Таблица
2.13 - Состав и свойства формовочной смеси
|
Наименование смеси
|
Количество по массе, %
|
Основные свойства
|
|
Оборотная смесь (Об1КО25)
|
Бентонит (БП1Т1)
|
Уголь гранулированный
|
Крахмалит (ЭКР)
|
Кварцевый песок
|
Содержание активного
бентонита
|
Влажность, %
|
Газопроницаемость, ед
|
Предел прочности, · 105 Па
|
|
Формовочная единая смесь
|
88-92
|
2,6-4,0
|
1
|
0,04-0,08
|
5-7
|
4,5-5,5
|
3,5 - 5,0
|
120
|
1,2 - 1,4
|
Процесс приготовления любой песчаной смеси сводится к следующим
операциям: отвешивание или отмеривание всех компонентов, включая жидкие
крепители и воду, необходимых для получения заданной смеси; загрузка
компонентов в определенной последовательности; перемешивание для обеспечения
однородности и заданных свойств смесей; доводка формовочных смесей.
Для дозирования сыпучих составляющих смеси применяются весовые бункерные
дозаторы типа ДПЛ-800-И для песка и оборотной смеси и ДГЛ-50 для глины. Для
обслуживания бегунов непрерывного действия дозирование отработанной смеси и
песка осуществляется весовым ленточным дозатором непрерывного действия;
остальные сухие компоненты дозируются весовыми бункерными дозаторами. Для
отмеривания жидких составляющих применяются объемные дозаторы.
Единая смесь служит для набивки всего объема формы и применяется при
машинной формовке мелких отливок массой до 500 кг. От наполнительной она
отличается несколько большим содержанием свежих материалов и добавками.
Для изготовления стержней применяется холоднотвердеющая смесь на основе
жидкого стекла. Состав стержневой смеси приведен в таблице 2.14.
Таблица 2.14 - Состав и свойства стержневой смеси
|
Наименование смеси
|
Количество по массе, %
|
Основные свойства
|
|
Кварцевый песок 1К1О202,
либо регенерат с содержанием SiO2 ближе к 99,00%
|
Жидкое стекло
|
Жидкий отвердитель (АЦЭГ)
|
Осыпаемость менее, %
|
Живучесть, мин
|
Предел прочности на разрыв,
10 Па
|
|
ХТС
|
94,5
|
5,0
|
0,5
|
3
|
20
|
2,5
|
2.4.2 Определение расхода смесей
Общий годовой расход формовочных смесей определяем расчетом, исходя из
размеров и числа изготовляемых форм для всей номенклатуры отливок, за вычетом
объема, занятого отливкой с литниковой системой и стержнями. Эти данные
приведены в таблице 2.15. По итоговой графе определяем годовой расход смеси на
программу производства отливок в опоках данного размера с учетом брака, отливок
и форм. Эти данные являются основой для расчетов расхода формовочных
материалов.
Таблица 2.15 - Расчет формовочной и стержневой смеси по числу форм
|
№
|
Масса отливки, кг
|
Норма расхода смеси, т/т
|
Общий расход, т
|
|
|
формовочная
|
стержневая
|
формовочная
|
стержневая
|
|
1
|
19
|
10
|
0,5
|
30600
|
1530
|
|
2
|
80
|
10,5
|
-
|
32130
|
-
|
|
3
|
75
|
10,5
|
-
|
5355
|
-
|
|
4
|
43
|
10,5
|
0,5
|
8925
|
425
|
|
5
|
25
|
10,5
|
0,3
|
17850
|
510
|
|
6
|
4,5
|
9,5
|
0,3
|
12920
|
408
|
|
7
|
19
|
10,5
|
0,3
|
8925
|
255
|
|
8
|
17,5
|
10,5
|
0,5
|
19635
|
935
|
|
9
|
24,5
|
10,5
|
0,5
|
12495
|
595
|
|
10
|
8,85
|
10
|
0,3
|
6800
|
204
|
|
11
|
11
|
10
|
0,5
|
3400
|
170
|
|
12
|
31
|
10,5
|
0,5
|
16065
|
765
|
|
Итого
|
-
|
-
|
-
|
175100
|
5797
|
Имея годового расход формовочных и стержневых смесей по размерам форм и
их составы, рассчитываем расход компонентов по таблице 2.16 с учетом потерь при
транспортировке и в процессе формообразования. Итоги используем в расчетах
складов и смесеприготовительного оборудования. Количество смеси, определяемое
разностью между суммой годовых расходов всех смесей и общей массой
использованной отработанной смеси, должно удаляться из цеха системами удаления
отходов в отвал, на регенерацию и вентиляцией в виде газов и пыли. В расчетах
принимаем, что системами вентиляции из цеха удаляется до 10% отходов.
Количество поступающих отходов в отделение регенерации принимаем равным
количеству используемого регенерата с учетом КПД регенерационной установки
(0,75-0,8) и транспортных потерь (5%).
Таблица 2.16 - Годовой расход компонентов единой смеси
|
Смесь
|
Расход компонентов
|
|
Вид
|
Годовой расход, т/год
|
Кварцевый песок
|
Бентонит
|
Уголь
|
Крахмалит
|
Оборотная смесь
|
Вода (Н2О)
|
|
всего
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
|
Единая
|
192610
|
5
|
9630,5
|
2,7
|
5200,47
|
1
|
1926,1
|
0,06
|
115,566
|
88
|
169496,8
|
3,24
|
6240,564
|
С учетом просыпи расход формовочной смеси составит 10 %, отсюда годовой
расход равен 192610 тонн, а для стержневой смеси просыпь 5%, т.е. всего
стержневой смеси 6086,85 тонн.
Таблица 2.17 - Годовой расход компонентов стержневой смеси
|
Смесь
|
Расход компонентов
|
|
Вид
|
Годовой расход, т/год
|
Кварцевый песок
|
Жидкое стекло
|
Жидкий отвердитель (АЦЭГ)
|
|
всего
|
с потерями
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
%
|
т/год
|
|
Стержневая
|
5797
|
6086,85
|
94,5
|
5752,07
|
5
|
304,34
|
0,5
|
30,44
|
.4.3 Приготовление формовочной и стержневой смеси
Процесс приготовления смеси состоит из дозирования всех компонентов
смеси, включая жидкие связующие и воду, загрузки их в бегуны в определенной
последовательности, перемешивания для обеспечения однородности и заданных
свойств готовых смесей.
Основным компонентом глинистых формовочных смесей является оборотная
смесь, а стержневых - кварцевый песок. Смесеприготовительное отделение
выпускает только один вид смеси, но имеется возможность менять ее состав. Для
единой формовочной смеси в отделении установлены двое одинаковых смесителей
периодического действия с вертикально-вращающимися катками модели 15107,
предназначены для приготовления формовочных смесей с большим количеством
освежающих добавок (рис. 2.4).
Рисунок 2.4 - Смешивающие бегуны модели 15107
Технические характеристики смесителя модели 15107 представлены в таблице
2.18.
Таблица 2.18 - Техническая характеристика смесителя 15107
|
Параметр
|
Значение
|
|
Объем замеса, м3
|
2,0
|
|
Производительность, т/ч
|
38
|
|
Внутренний диаметр чаши, мм
|
2540
|
|
Мощность привода, кВт
|
75
|
|
Габаритные размеры, мм
|
3850Х3150Х3250
|
|
Масса, кг
|
11000
|
|
Высота чаши, мм
|
1220
|
|
Диаметр катка, мм
|
1015
|
|
Ширина катка, мм
|
380
|
|
Частота вращения
вертикального вала, об/мин
|
32,8
|
|
Усиление давления катка, кН
|
0-12
|
Лопастные смесители непрерывного действия модели 19653 (рисунок 2.5)
предназначены для приготовления холоднотвердеющих смесей (ХТС) и заполнения ими
литейных форм и стержней в разносерийном производстве отливок.
Рисунок 2.5 - Схема смесителя непрерывного действия для приготовления ХТС
модели 19653
Основным агрегатом лопастных смесителей непрерывного действия является
горизонтальный вал, вращающийся в корытообразном желобе-корпусе. При вращении
вала лопасти, закрепленные на нем, захватывают перемешиваемые материалы и
перемещают их по окружности и вдоль корпуса смесителя. Благодаря постоянному
ворошению, перебрасыванию, трению о лопасти и стенки корпуса материалы
перемешиваются. Изменением угла установки лопастей и частоты вращения валов
обеспечивается подбор режимов практически для всех существующих типов смесей.
Лопастные смесители имеют один или два смешивающих вала в одном корпусе
(одножелобные одновальные или одножелобные двухвальные), а также отдельные
изолированные желоба для каждого вала при двухвальном исполнении. Преимущество
такой компоновки заключается в возможности ускоренного перемешивания
многокомпонентных смесей. В каждом из желобов смешиваются не реагирующие между
собой компоненты, например, песок и связующее - в одном и песок и отвердитель -
в другом. Окончательное смешивание происходит в вихревой головке. Значительно
облегчается также последующая чистка смесителя и переход с одного состава на
другой. Для очистки вихревой головки от налипшей смеси достаточно двукратной
продувки сжатым воздухом через встроенный коллектор.
Технические характеристики смесителя модели 19653 представлены в таблице
2.19.
Таблица 2.19 - Техническая характеристика смесителя 19653
|
Параметр
|
Значение
|
|
Угол поворота плеча, град
|
240
|
|
Радиус действия, мм: наибольший
наименьший
|
2250 1015
|
|
Производительность, т/ч
|
2,5
|
|
Мощность привода, кВт
|
6,93
|
|
Габаритные размеры, мм
|
3745Х700Х3200
|
|
Масса, кг
|
2520
|
Расчет смесителей производится по формуле:
,
где
n - необходимое количество формовочной смеси в год,
шт.;
KН - коэффициент
неравномерности (1,2 - 1,3);
ФД
- действительный фонд времени работы оборудования, ч/год;
Р
- производительность смесителя, т/ч.
Для
бегунов модели 15107:
шт.
КЗ=
=0,773
Для
бегунов модели 19653:
шт.
КЗ=
=0,743
Количество
бегунов модели 15107 равно 2; модели 19653 равно 1.
.5
Расчет количества оборудования термообрубного отделения
Очистка
отливок производится на первой стадии в галтовочном барабане периодического
действия модели 41114 (рисунок 2.6). Техническая характеристика приведена в
таблице 2.20.
Рисунок
2.6 - Очистной галтовочный барабан периодического действия модели 41114
-
обечайка барабана; 2 - замок крышки; 3 - цапфы; 4 - опорные подшипники
барабана; 5 - редуктор привода барабана; 6 - патрубок подключения пылеотсоса; 7
- скиповый подъемник; 8 - пульт управления барабаном и скиповым подъемником
|
Параметр
|
Значение
|
|
Объем загрузки, м3
|
0,8
|
|
Наибольшая масса загрузки,
кг
|
1800
|
|
Размеры загрузочного окна,
мм
|
1250Х600
|
|
Производительность по
чугуну, т/ч
|
2,4
|
|
Продолжительность цикла,
мин
|
45
|
|
Диаметр цилиндрической
части барабана, мм
|
900
|
|
Длина рабочей части
барабана, мм
|
1400
|
|
Скорость вращения барабана,
об/мин
|
30
|
|
Установленная мощность, кВт
|
75
|
|
Габаритные размеры, мм
|
3525Х1615Х1490
|
|
Вес установки, т
|
3,82
|
Очистка производится путем взаимного трения и соударения отливок друг о
друга при вращении. Отливки, загруженные в барабан, увлекаются вращающейся
поверхностью, поднимаются на некоторую высоту и, свободно перекатываясь по
нижележащим отливкам, очищают друг друга - галтуются. При этом для повышения
производительности процесса частота вращения барабана выбирается достаточно
высокой, но так чтобы центробежная сила не могла нейтрализовать силу тяжести,
так как в этом случае процесс очистки прекращается. Для усиления эффекта
очистки в барабан вместе с отливками могут загружаться звездочки, отлитые из
белого чугуна, которые своими острыми углами дополнительно скребут отливки.
Размер звездочек обычно принимают 20-65 мм.
Основные узлы: барабан, левая и правая опоры, пылевая коробка, рама,
привод, электрооборудование, защитная решетка, скиповый загрузчик, разгрузочная
выкатная тележка.
Обечайка барабана изготовлена из листа толщиной 25 мм, с торцов закрыта
литыми крышками. К крышкам прикреплены пустотелые цапфы, обеспечивающие
вентиляцию полости барабана в процессе работы. Для снижения шума наружные
поверхности обечайки и крышек покрыты толстолисто вой губчатой резиной, которая
предохраняется от повреждения металлическим кожухом из тонкого листа.
Крышка загрузочного люка надежно запирается зажимами. На опорах
установлены корпуса со сферическими роликоподшипниками, которые защищены от
засорения лабиринтными уплотнениями. Цапфы входят в подшипники и позволяют
барабану легко вращаться вокруг горизонтальной оси. Привод состоит из
электродвигателя, клиноременной передачи, редуктора, открытой зубчатой передачи
вращения на цапфу барабана и электромагнитного тормоза. Защитная решетка в
поднятом положении блокирует электросхему, не допуская включения привода.
В барабане происходит отделение литниковой системы от чугунных мелких и
средних отливок. Отливки очищаются от горелой земли и стержней.
Отделение литников от стального литья осуществляется электрорезкой.
Обрезка литников, выпоров производится воздушно-дуговой резкой. В отличие
от газовой она не ухудшает поверхности отливок. Воздушно-дуговая резка
значительно улучшает условия труда, снижает трудоемкость.
Отливки в обрубном отделении цеха проходят обработку в следующем порядке:
предварительная очистка, обрезка и отбивка прибылей, выпоров, термическая
обработка, очистка поверхности, разметка и исправление дефектов.
При предварительной очистке с отливок удаляют легкоотделяемые формовочную
и стержневую смеси, каркасы, а также производится очистка мест отрезки литников
и прибылей. Затем отливки подаются на участок обрезки литников и удаление
выпоров и легкоотделимых прибылей.
Остатки от литников на необрабатываемых поверхностях удаляются заподлицо.
Термическая обработка отливок производится по режимам, указанным в инструкциях
на термическую обработку отливок. Очистка поверхности отливок от остатков земли
и стержней производится в галтовочных барабанах, в очистных барабанах с
дробеметной установкой и в очистной дробеметной камере с поворотным кругом. В
очистной барабан должны поступать отливки, охлажденные до температуры ниже 60
°С. Загружаемое в очистной барабан литье должно быть примерно одной весовой
категории и толщины стенки.
Расчет количества галтовочных барабанов проводится по формуле:
,
где n - годовая программа отливок с
литниками и прибылями, т;
KН -
коэффициент неравномерности (1,2 - 1,3);
ФД - действительный фонд времени работы оборудования, ч/год;
Р - производительность галтовочного барабана, т/ч.
шт.
Принимаем
4 очистных галтовочных барабанов периодического действия. КЗ= 2,82/4 = 0,705
Далее
очистка отливок осуществляется в очистных дробеметных барабанах модели 42223
для мелкого и среднего литья. Техническая характеристика барабана приведена в
таблице 2.21.
Таблица 2.21- Техническая характеристика дробеметного барабана
непрерывного действия модели 42223
|
Параметр
|
Значение
|
|
Наибольшая масса очищаемой
отливки, кг
|
100
|
|
Габариты, мм
|
5000Х4500Х5000
|
|
Производительность по
чугуну, т/ч
|
2,0÷5,6
|
|
Количество дробеметных
аппаратов, шт
|
2
|
|
Масса загрузки, кг
|
800
|
|
Объем загрузки, м3
|
0,3
|
|
Мощность, кВт
|
36,4
|
|
Масса, т
|
17
|
Расчет количества дробеметных барабанов проводится по формуле:
,
где n - годовая программа отливок, т;
KН -
коэффициент неравномерности (1,2 - 1,3);
ФД - действительный фонд времени работы оборудования, ч/год;
Р - производительность дробеметного барабана, т/ч.
шт.
Принимаем
2 дробеметный барабан непрерывного действия.
КЗ=
= 0,707
Далее
отливки подвергаются искусственному старению в камерных термических тупиковых
печах с выдвижным подом (рисунок 2.7). Технические характеристики камерной
термической тупиковой печи с выдвижным подом представлены в таблице 2.22
1 - тележка выдвижного пода; 2 - экран выдвижного пода; 3 - установка
вентиляторная; 4 - каркас камеры; 5 - экраны камеры; 6 - нагреватели; 7 -
футеровка камеры; 8 - плита; 9 - футеровка выдвижного пода; 10 - конечные
выключатели; 11 - токоподвод; 12 - соединение контактное; 13 - система
водоохлаждения вентилятора.
Рисунок 2.7 - Электропечь сопротивления каменная с выдвижным подом
Таблица 2.22 - Техническая характеристика камерной термической тупиковой
печи с выдвижным подом модели ТДО-45.100.28/11-160
|
Параметр
|
Значение
|
|
Размеры рабочего пода, мм
|
А
|
4520
|
|
Б
|
9976
|
|
Высота рабочего
пространства печи, мм
|
2800
|
|
Размеры загрузочных окон,
мм
|
2200Х4640
|
|
Условная площадь пода, м2
|
45
|
|
Максимальная масса садки, m
|
160
|
|
Производи-тельность, т/ч
|
При закалке, отжиге и
нормализации
|
5,850
|
|
При отпуске
|
4,500
|
|
При старении
|
2,250
|
|
Число горелок (форсунок)
|
24
|
|
Наибольший расход топлива
|
Природный газ, м3/ч
|
560
|
|
Мазут, кг/ч
|
450
|
|
Поверхность нагрева рекуператоров,
м2
|
42
|
|
Установленная мощность
электродвигателей, кВт
|
4
|
|
Расход основных материалов
для сооружения, m
|
Всего
|
При отборе дыма в боров
|
625
|
|
|
При отборе дыма в цех
|
595
|
|
В том числе металла
|
159
|
|
|
|
|
|
|
Расчет количества печей для термообработки рассчитываем по формуле:
,
где n - годовая программа отливок, т;
KН -
коэффициент неравномерности (1,2 - 1,3);
ФД - действительный фонд времени работы оборудования, ч/год;
Р - производительность печи с выдвижным подом, т/ч.
шт.
Количество
печей принимаем 3 штуки, КЗ= 
= 0,776
Контроль
отливок проводится в процессе обрубки, очистки с целью изъятия из
технологического потока бракованных и дефектных отливок. Окончательный контроль
проводится на постах наружного осмотра отливок.
.6
Контроль литья
.6.1
Контроль исходных формовочных материалов
Контроль
исходных формовочных материалов проводит лаборатория формовочных материалов,
входящая в систему центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ). Кварцевые пески
проверяют на содержание глинистой составляющей, определяют их зерновой состав,
что дает возможность установить класс песка, группу его зернистости и категорию
по ГОСТ 2138 - 85. Формовочные глины контролируют на содержание SiO2,
глинистой составляющей и серы, на прочность при сжатии в сухом и влажном
состояниях.
.6.2
Контроль шихтовых материалов
Контроль
шихтовых материалов проводят руководители групп входного контроля на основе
сертификата и паспорта на поступающие на склад завода основные и
вспомогательные материалы. Отбираются пробы металлов, которые доставляют в ЦЗЛ
для установления химического состава. Контролируют степень подготовки шихтовых
материалов к плавке (размеры и массу кусков чугунного и стального лома и др.).
.6.3
Пооперационный контроль
Контроль
формовочных и стержневых смесей проводит цеховая лаборатория по ГОСТ 23409.0-85
- ГОСТ 23409.26-85. Смеси, твердеющие в холодном состоянии, дополнительно
контролируют на сжатие.
Контроль
песчано-глинистых форм проводят на основе технологических инструкций технологи
и мастера. При машинной формовке контрольные операции заключаются в наладке
механизмов формовочного автомата.
Контроль
процессов плавки проводят технолог и мастер плавильного отделения. Контроль
процесса плавки начинается с проверки правильности взвешивания исходных
шихтовых материалов и составления шихты; температура контролируется с помощью
термопар погружения.
Контроль
расплава заключается в определении химического состава, литейных свойств,
склонности к усадке, отбелу, образованию трещин.
Контроль
заливки литейных форм включает проверку готовности разливочных ковшей и формы к
заливке, проверку температуры заливаемого в форму расплава.
Пооперационный
контроль позволяет снизить брак литейного цеха, который мог образоваться за
счет нарушения технологической дисциплины при выполнении описанных выше
операций.
.6.4
Дефекты отливок
Согласно
ГОСТ 19200-85, различают дефекты отливок по несоответствию геометрии (недолив,
перекос, коробление и др.) или несплошности металла отливок (горячие трещины,
холодные трещины, газовая пористость, песчаные раковины и др.), по
несоответствию металла отливок требуемой структуре (отбел, ликвация и др.) и
наличию включений.
Дефекты
делят на две группы - неисправимые и исправимые. Неисправимые дефекты исправить
невозможно или невыгодно, поэтому отливку с такими дефектами считают
бракованной и направляют на переплавку. Исправимые (обычно мелкие) дефекты
устраняют с целью сделать отливку пригодной для дальнейшей обработки и
использования. Наиболее распространенными дефектами отливок являются раковины и
трещины.
Исправляются
дефекты замазками или мастиками, газовой и электрической заваркой.
3
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Модифицирование
является одним из наиболее эффективных методов воздействия на кристаллизацию с
целью получения благоприятной структуры графита и матрицы, а, следовательно, и
высоких свойств отливок и применяется поэтому для всех чугунов повышенных
марок. Применяемые модификаторы можно классифицировать как графитизирующие,
стабилизирующие и сфероидизирующие (глобуляризирующие). Механизм действия
модификаторов весьма разнообразен и заключается либо в образовании
поверхностной пленки на вынужденных зародышах (модифицирование I
рода), что уменьшает скорость их роста, увеличивает переохлаждение ∆Т и
количество зародышей и измельчает, а также изменяет форму растущего графита,
либо в образовании дополнительных вынужденных зародышей (модифицирование II
рода), что увеличивает их количество и измельчает графит, несмотря на
уменьшение ∆Т, а значит, и увеличение их критического размера, либо в
образовании карбидов, легко распадающихся во время или после затвердевания (так
называемый «карбидный эффект» или «самоотжиг»), что ведет к образованию
шаровидного графита.
Количество
современных модификаторов очень велико; например, одних только графитизирующих
присадок насчитывается около 150, причем наиболее эффективные из них являются
комплексными (даже применяемый ферросилиций по существу тоже является
комплексным модификатором, так как, кроме кремния, содержит еще и некоторое
количество алюминия и кальция). То же можно сказать и о сфероидизирующих
модификаторах. Однако не все составляющие сложных модификаторов являются по
существу модифицирующими; некоторые из них только повышают эффективность
модифицирующего воздействия других составляющих путем раскисления,
десульфурации, дегазации и иных процессов или являются просто легирующими
элементами. Различить их возможно по влиянию при присадке элемента чугуну,
чистому по примесям, или по «живучести», т. е. длительности действия после их
присадки. Модифицирующее действие обычно полностью исчезает в течении 10 - 15
мин. Сохранение этого действия присадок важно, особенно при крупном литье, где
длительность транспортировки, заливки и затвердевания металла сравнительно
велики, и живучести модификатора может не хватить. В таких случаях применяются
разные меры, в том числе и модифицирование непосредственно в форме. Поэтому при
выборе модификаторов следует принимать во внимание не только прямую их
эффективность, но и живучесть, а также, конечно, их дефицитность и стоимость.
Модифицирование
серого чугуна.
Основными
факторами, определяющими структуру чугуна, являются химический состав и жидкое
состояние расплава, которое, в свою очередь, зависит от состава и природы
шихтовых материалов (структуры составляющих фаз, содержания газов, примесей,
неметаллических включений и т.д.), условий плавки и характера внепечной обработки
расплава, включающей термовременное воздействие, рафинирование,
модифицирование.
Модифицирование
(инокулирование) исходного расплава различными добавками является наиболее
эффективным, простым и легко осуществимым способом улучшения физико-механических
и эксплуатационных свойств отливок из чугуна. Это достигается благодаря
изменению пластинчатых включений графита и характера их распределения, а также
воздействию на процесс кристаллизации и структурообразования металлической
основы.
Структура
и уровень механических свойств чугуна в литом состоянии зависят не только от
исходного химического состава расплава (в основном от содержания углерода и
кремния или углеродного эквивалента), но и во многом от эффективности
модифицирующей обработки, оказывающей основное влияние на процесс
кристаллизации, формирование литой структуры и, следовательно, на свойства
металла отливок.
Поэтому
применяемые графитизирующие модификаторы в зависимости от условий производства
и предъявляемых требований к качеству чугуна в отливках должны:
уменьшить
или устранить склонность чугуна к отбелу в тонких (3-5 мм) сечениях отливок;
обеспечить
стабильные результаты модифицирования при определенных производственных
условиях;
практически
не изменять химического состава исходного расплава чугуна;
иметь
достаточную длительность модифицирующего эффекта - не менее мин;
улучшить
прочностные характеристики, однородность структуры и свойств в разностенных
отливках сложной конфигурации;
повысить
износостойкость и плотность металла отливок, улучшить обрабатываемость отливок;
быть
экономичными.
В
производстве отливок из серого чугуна применяются, главным образом,
графитизирующие модификаторы для измельчения графита, устранения отбела и МГ, а
иногда и частично сфероидизирующие для образования графита благоприятной формы,
в частности вермикулярного графита (ВГ). Поэтому модифицирование СЧ
целесообразно только при низком содержании углерода, кремния и других
графитизирующих элементов или при повышенной концентрации элементов,
препятствующих графитизации, а также при высокой термовременной обработке
жидкого чугуна, быстром охлаждении, применении в шихте большого количества
стали и передельного чугуна, т. е. в условиях высокого ∆Т и, значит, при
производстве чугунов высоких марок, как это и рекомендуется ГОСТ 1412 - 70.
Применяемые модификаторы при этом весьма разнообразны по составу (табл. 3.1),
иногда рекомендуются более сложные модификаторы, в частности «синергетический»
следующего состава: 36% Si; 18% Ca; 2,5% Al; 8% Ce; 4% La; 4,5% Ti; остальное Fe.
а
- немодифицированный; б - модифицированный; в - безперегрева (ОП -
относительная прочность; n - число включений графита на 1 см; ОТ - относительная
твердость; ПК - показатель качества)
Рисунок
3.1 - Сравнительное влияние разных модификаторов на структуру и свойства чугуна
с Sэ = 0,77
Однако
точных данных об их эффективности нет, хотя в литературе по этому вопросу
приводятся многочисленные исследования; результаты некоторых из них
представлены на рис. 3.1. Это объясняется, очевидно, тем, что эффективность тех
или иных модификаторов зависит от разнообразных условий производства. Поэтому
их выбор приходится производить опытным путем, и рекомендации на разных заводах
различны. Так, на Уральском заводе тяжелого машиностроения лучше всего
зарекомендовала себя смесь ФС75 и СК30 в отношении 1:1; на московском заводе
«Станколит» используется преимущественно ФС75, хотя и признается благоприятное
влияние Ba, Sr и других элементов, особенно полезных в отношении
живучести.
Таблица
3.1 - Графитизирующие модификаторы для серого чугуна
|
Обозначение модификатора
|
Массовая доля, %
|
|
Si
|
Ca
|
Al
|
Ba
|
Zr
|
Ce
|
Mn
|
Sr
|
Mg
|
C
|
Прочие элементы
|
|
На основе ферросилиция
|
|
ФС75
|
75
|
0,5-1,0
|
0,1-2,5
|
-
|
-
|
-
|
0,2-0,4
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Fe-Si-Sr
|
75
|
1,0
|
0,1-2,5
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0,6-1,0
|
-
|
-
|
-
|
|
Fe-Si-Mn
|
60-65
|
1,0-2,5
|
0,5-1,0
|
-
|
-
|
-
|
4-6
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Fe-Si-Mn-Zr
|
60-65
|
-
|
-
|
-
|
5-7
|
-
|
5-7
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Fe-Si-Zr
|
60-80
|
2,0-2,5
|
1,5
|
-
|
1,5
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Fe-Si-Mn-Zr-Ti
|
60-65
|
1,5-2,5
|
1,0-1,5
|
-
|
5,5
|
-
|
6,5
|
-
|
-
|
-
|
0,2 Ti
|
|
Fe-Si-Mn-Ba
|
60-65
|
1,5-3,0
|
1,0-1,5
|
4-6
|
-
|
-
|
9-12
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Силикомиш-металл (СММ)
|
45-55
|
1,0-3,0
|
3,0-5,0
|
-
|
-
|
10
|
-
|
-
|
-
|
-
|
30-33 РЗМ
|
|
На основе силикокальция
|
|
СК
|
55-65
|
10-30
|
1-2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Si-Ca-Al
|
30-50
|
20-25
|
5-15
|
-
|
-
|
-
|
1,5
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Si-Ca-Zr
|
30
|
25
|
-
|
-
|
12-15
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Si-Ca-Mn
|
25-35
|
15-25
|
-
|
-
|
-
|
-
|
10-15
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Si-Ca-Ti-Ce
|
36
|
18
|
2, 5
|
-
|
-
|
8
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4,5 Ti,
4,0 La
|
|
Si-Ca-Zr-Ce
|
30
|
24-26
|
-
|
-
|
12-15
|
14-16
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Si-Ca-B-Mg
|
38
|
28
|
2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
5
|
-
|
2,6 В
|
|
Si-Ca-Ba-Al-Mg
|
62-66
|
10-14
|
7-12
|
1-3
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1-3
|
-
|
-
|
|
Si-Ca-Ba
|
60-65
|
18-25
|
0-1,5
|
3-7
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
На основе других сплавов
|
|
Si-Zr
|
47-52
|
-
|
-
|
-
|
35-40
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Si-Ti
|
20-25
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
20-27 Ti
|
|
Si-Mn
|
47-54
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
20-25
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Ni-Si
|
30
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
70 Ni
|
|
Cr-Si-Mn-Ti-Ca
|
15-21
|
1,0
|
-
|
-
|
-
|
-
|
14-16
|
-
|
-
|
-
|
28-32 Cr,
1,0 Ti
|
|
Ca-Si-Ti
|
45-90
|
5-8
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
9-11 Ti
|
|
Cu-Ca-Si-Sn-Al-С
|
28
|
14
|
0,5
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
8
|
52 Cu, 5 Sn
|
|
Si-Ca-Ba-Al-Mn
|
60-65
|
1,5-2,0
|
1-1,5
|
4-6
|
-
|
-
|
9-12
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
На основе
высокоуглеродистых композиций
|
|
Графит черный
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
100
|
-
|
|
Эскалой
|
52
|
9
|
1,5
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0,3
|
25
|
-
|
|
МВС 21
|
48-52
|
6-9
|
3-6,5
|
2-5
|
|
-
|
-
|
-
|
0,7-1,5
|
24-26
|
-
|
|
МВС 32
|
30-90
|
9-16
|
-
|
1,5-4
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
40-50
|
-
|
|
Примечания: 1. Во всех
случаях недостающим до 100% элементом является Fe. 2. По
данным завода «Водоприбор», в качестве графитизирующего модификатора для
синтетического СЧ рекомендуется силикокальций в количестве 0,4-0,5%; при этом
оптимальная температура перегрева 1500-1550 0С, выдержка 20-30 мин.
Температура модифицирования 1420-1450 0С, выдержка после модифицирования 5-15
мин (хотя живучесть модификатора значительно больше).
|
Высокое же содержание Al,
как это считают на многих предприятиях, не всегда рекомендуется, так как оно
способствует образованию пористости. Если необходимо устранить отбел без
особого влияния на механические свойства чугуна (например, на поршневых кольцах
и других тонкостенных отливках), можно пользоваться наиболее простым и дешевым
модификатором - черным графитом (табл. 3.1).
Большое внимание в последнее время уделяется модифицированию
редкоземельными металлами, в том числе Ce и Y,
которые в небольших количествах (0,03-0,1%) способствуют графитизации, а в
количестве 0,15-0,25 приводят к получению ВГ и резкому повышению прочности и
пластичности чугуна. Весьма интересным в этом отношении является Y, который поставляется в виде разных
сплавов: YFe, YSiCa и др. Хорошие результаты получаются при применении
лигатуры, содержащей 30% РЗМ, в том числе 4,5% Y, и 40-45% Si. В
этом случае ВГ получается в низкосернистом чугуне при вводе 0,5-0,7% лигатуры;
но для устранения отбела, как и при ВЧШГ, необходимо вторичное модифицирование.
Степень усвоения РЗМ повышается с понижением температуры обработки и
уменьшением содержания серы в металле и колеблется в больших пределах (от 30 до
90%). Во всех случаях следует иметь в виду, что при высоком содержании кальция
лигатура плохо усваивается чугуном при низкой температуре; лигатуры же с
высоким содержанием РЗМ не только дороги, но часто отбеливают чугун.
Особый интерес представляет суспензионное литье, в котором роль
модификатора играют микрохолодильники. При вводе в чугун 3% железного порошка
ПЖ-2М или 1-1,5% чугунной дроби марок ДЧК - 1,5 или ДЧЛ - 3,0 σв повышается на 25-30 %. Ввод ПЖ-2М,
кроме того, повышает квазиизотропию отливок в отношении как σв, так и НВ.
Кроме модифицирования твердыми добавками, применяют также жидкое
модифицирование, путем добавки жидкой стали или смешивания разных чугунов. Это
повышает свойства чугуна и однородность в разных сечениях не только за счет
изменения состава и эвтектичности, но и за счет модифицирования. Например,
наблюдается следующее относительное повышение свойств СЧ при модифицировании
жидкой сталью (10%): σи - на 46%, f - на 34%, НВ - на 28%.
В качестве особых методов модифицирования можно указать на продувку
порошкообразным СаС2 (при этом одновременно происходит обессеривание чугуна)
или газами: природным газом, метаном, азотом, аргоном и др.
Обычные модификаторы вводят на желоб, в струю металла, в ковш или в
форму, применяя при этом специальные дозаторы (табл. 3.2). Подготовка
модификаторов сводится к их измельчению и отсеву пыли, т. е. зерен размером
менее 0,5 мм. Размер зерен зависит от емкости ковша и способа ввода; чем больше
емкость ковша, тем крупнее могут быть зерна модификатора, так как мелкие зерна
легко окисляются и уносятся с газами или запутываются в шлаке.
Таблица 3.2 - Способы ввода графитизирующих модификаторов в серый чугун
|
Способ ввода
|
Схема
|
Условия применения
|
|
В ковш во время заполнения
металлом без дозатора
|
|
Для ковшей малой емкости
при индивидуальном и серийном производстве
|
|
В ковш во время заполнения
металлом с помощью дозатора
|
 Для ковшей большой емкости при индивидуальном и
серийном производстве
|
|
|
На желоб вагранки во время
заполнения ковша с помощью дозатора, прикрепленного к корпусу вагранки
|
 Для мелких и средних ковшей при серийном и массовом
производстве
|
|
|
Через промежуточный
ковш-растворитель, в который модификатор поступает из дозатора или с
качающегося встряхивающего желоба
|
|
Для ковшей емкостью более
1т при индивидуальном и серийном производстве
|
|
Под зеркало металла с
помощью колокола или специального устройства для погружения модификатора
|
 Для ковшей большей емкости при невозможности
заполнить их из одного выпуска
|
|
|
В литниковую чашу
специальной конструкции (с перегородкой) или в специальный карман в
литниковой системе
|
|
Для крупных отливок в
индивидуальном производстве и для мелких и средних отливок при серийном
производстве
|
Рекомендуемый размер зерен представлен в таблице 3.3
Таблица 3.3 - Рекомендуемый размер зерен модификатора
|
Масса металла в ковше, т.
|
Размер зерен модификатора,
мм.
|
|
До 0,5
|
1-2
|
|
0,5-2
|
2-5
|
|
2-10
|
5-15
|
|
10-25
|
15-25
|
Перед употреблением рекомендуется прокаливать модификатор при 300 - 400
0С; во избежание окисления дробить его нужно не более, чем за 12 ч. до
присадки; он должен быть чистым, сухим, не окисленным. Расход модификатора
зависит от его состава, состава чугуна, природы шихтовых материалов, условий
плавки, технологии ввода, конструкции отливки и марки чугуна и колеблется,
например, при ФС75 в пределах от 0,1 до 2% показано в таблице 3.4
Таблица 3.4 - Расход модификатора ФС75 по маркам СЧ.
|
Марка чугуна
|
Расход ФС75, %
|
|
СЧ20-40
|
0,1-0,3
|
|
СЧ24-44
|
0,2-0,5
|
|
СЧ28-48
|
0,3-0,5
|
|
СЧ32-52
|
0,4-0,6
|
|
СЧ36-56
|
0,6-1,0
|
|
СЧ40-60
|
1,3-1,6
|
|
СЧ44-64
|
1,5-2,0
|
При применении силикокальция расход модификатора может быть уменьшен на
20%. Усвоение Si из него колеблется в пределах
70-90%. После ввода модификатора металл целесообразно перемешать механически,
вибрационно, барботацией и другими методами. Перегрев чугуна при
модифицировании должен быть тем больше, чем выше марка чугуна; обычно он
находится в пределах 1370-1430 0С. Во избежание демодифицирования
продолжительность выдержки чугуна не должна быть больше живучести модификатора.
Например, для ФС75 и СК применяется выдержка, не превышающая следующих значений
(табл.3.5).
Таблица 3.5 - Время выдержки металла в ковше
|
Масса металла в ковше, т.
|
Допустимая выдержка, мин.
|
|
До 0,5
|
5
|
|
0,5-2
|
8
|
|
2-10
|
10
|
|
10-25
|
15
|
В случае появления признаков демодифицирования чугуна рекомендуется
повторная обработка модификатором. Контроль качества модифицирования
производится по высоте отбела клиновой пробы. Контрольные пробы отливают через
5 - 15 мин.
Эффективное графитизирующее модифицирование, прежде всего существенно
уменьшает склонность чугуна к отбелу и влияет на средний размер эвтектического
зерна (рис.3.2 - 3.3, табл.3.6).
,
2, 3 - СЕ равно соответственно 3,43; 3,70;3,66 %
Рисунок
3.2 - Зависимость между количеством Q модифицирующей присадки и
глубиной h отбела
Рисунок
3. 3 - Зависимость между количеством Q модифицирующей присадки,
средним размером а эвтектического зерна (1) и глубиной h отбела (2)
Таблица
3.6 - Влияние количества Q модифицирующей присадки на средний размера
эвтектического зерна и глубину отбела h
|
СЕ
|
Массовая доля, %
|
Q, %
|
а, мкм
|
h, мм
|
|
C
|
Si
|
Mn
|
S
|
P
|
|
|
|
|
3,75
|
2,86
|
2,2
|
0,65
|
0,018
|
0,17
|
--
|
250
|
7
|
|
|
|
|
|
|
0,05
|
--
|
5
|
|
|
|
|
|
|
0,10
|
165
|
2
|
|
|
|
|
|
|
0,15
|
--
|
1
|
|
|
|
|
|
|
0,20
|
100
|
1
|
|
|
|
|
|
|
0,25
|
--
|
1
|
|
|
|
|
|
|
0,30
|
--
|
0
|
|
|
|
|
|
|
0,40
|
96
|
0
|
|
3,70
|
3,19
|
1,5
|
0,65
|
0,007
|
0,012
|
--
|
--
|
20
|
|
|
|
|
|
|
0,05
|
--
|
10
|
|
|
|
|
|
|
0,10
|
--
|
5
|
|
|
|
|
|
|
0,15
|
--
|
2
|
|
|
|
|
|
|
0,20
|
--
|
2
|
|
|
|
|
|
|
0,25
|
--
|
1
|
|
|
|
|
|
|
0,30
|
--
|
1
|
|
3,65
|
3,05
|
2,0
|
0,67
|
0,023
|
0,06
|
--
|
235
|
10
|
|
|
|
|
|
|
0,05
|
240
|
4
|
|
|
|
|
|
|
0,10
|
260
|
2
|
|
|
|
|
|
|
0,15
|
265
|
0
|
|
3,45
|
2,96
|
1,4
|
0,59
|
0,011
|
0,021
|
--
|
345
|
35
|
|
|
|
|
|
|
0,03
|
--
|
14
|
|
|
|
|
|
|
0,05
|
12
|
|
|
|
|
|
|
0,10
|
220
|
10
|
|
|
|
|
|
|
0,15
|
--
|
8
|
|
|
|
|
|
|
0,25
|
210
|
6
|
|
|
|
|
|
|
0,50
|
190
|
2
|
|
|
|
|
|
|
1,00
|
--
|
1
|
Одним из критериев оценки выравнивания свойств в различных сечениях
отливки является твердость НВ (рис.3.4 - 3.5).
-
исходный чугун; 2 - модифицированный ФС75;
-
модифицированный ФС75Ба4; 4 - модифицированный ФС55Ба32
Рисунок
3.4 - Влияние модифицирования на твердость в различных толщинах S
стенки отливки
-
S = 12 мм; 2 - S = 12 мм; 3 - S =
24 мм
Рисунок
3.5 - Зависимость между количеством Q модифицирующей присадки и
твердостью при различной толщине S ступеньки
Важным
параметром технологического процесса модифицирования расплава, влияющим на его
эффективность, т.е., на улучшение прочностных характеристик, является
температура расплава при введении модифицирующей присадки (табл.3.7, рис. 3.6).
Как видно из таблицы, оптимальными температурами модифицирования для получения
максимальных прочностных характеристик следует считать 1650-1690 °К.
При
данных температурах происходит, по всей вероятности, формирование устойчивых
зародышей графитной фазы, что и является причиной получения максимального
эффекта.
Рисунок
3.6 - Зависимость между температурой Т расплава при введении модификаторов и
временным сопротивлением при растяжении
Таблица
3.7 - Влияние температуры расплава при введении 0,1 % модифицирующей присадки
на временное сопротивление при растяжении и глубину h отбела
|
Массовая доля, %
|
Температура расплава, °К
|
σв, МПа
|
h, мм
|
|
C
|
Si
|
Mn
|
S
|
P
|
|
|
|
|
3,10
|
1,3
|
0,63
|
0,007
|
0,007
|
--
|
250
|
35
|
|
|
|
|
|
1673
|
272
|
5
|
|
|
|
|
|
1653
|
265
|
5
|
|
|
|
|
|
1633
|
253
|
8
|
|
|
|
|
|
1593
|
255
|
16
|
|
3,20
|
1,50
|
0,65
|
0,007
|
0,12
|
-
|
240
|
20
|
|
|
|
|
|
1733
|
245
|
16
|
|
|
|
|
|
1693
|
265
|
5
|
|
|
|
|
|
1673
|
265
|
4
|
|
|
|
|
|
1623
|
245
|
10
|
|
Примечание. При температуре
расплава ниже 1653 °К эффективность модифицирования падает, глубина
отбела по клиновой пробе увеличивается.
|
Временное сопротивление при растяжении изменяется при введении различного
количества модифицирующей присадки в чугун с разным углеродным эквивалентом
(рис. 3.7). Введение 0,05 % модифицирующей присадки, существенно уменьшая
склонность к отбелу (глубина отбела по клиновой пробе), не оказывает
существенного влияния на временное сопротивление при растяжении и только при
введении 0,1 - 0,2 % лигатуры прочность чугуна повышается. Дальнейшее
увеличение модифицирующей присадки оказывает незначительное влияние на
прочность, и только при введении 0,5 % присадки несколько увеличивается.
Рисунок
3.7 - Зависимость между количеством модифицирующей присадки, временным
сопротивлением σв и
глубиной отбела h (1 - h; 2 - σв)
Механические
свойства чугунов, модифицированных эффективными модификаторами (например,
бариевой лигатурой), находятся в такой же зависимости от углеродного
эквивалента, как и свойства немодифицированных чугунов (рис. 3.8).
Рисунок
3.8 - Зависимость между углеродным эквивалентом и временным сопротивлением при
растяжении исходного (1) и модифицированного (2) чугунов
Максимальное
временное сопротивление при растяжении достигается при соотношении С : Si =
0,9-1,2 для модифицированных чугунов со степенью эвтектичности Sэ =
0,7-1,0.
Для
чугунов, модифицированных лигатурами с повышенным содержанием бария (например,
ФС60Ба22), максимальные прочностные характеристики получены при соотношении
содержания: С : Si = 2,0-2,3 для чугунов близких по составу к
эвтектическим. С уменьшением степени эвтектичности чугуна устанавливается
прямая зависимость между временным сопротивлением σв и отношением содержания С : Si.
Механические
свойства модифицированного чугуна зависят не только от углеродного эквивалента,
но и от соотношения содержания углерода и кремния (табл. 3. 8).
Таблица
3.8 - Влияние соотношения содержания C : Si в
модифицированных чугунах с различным углеродным эквивалентом на временное
сопротивление при растяжении
|
Массовая доля, %
|
СЕ
|
С : Si
|
Модификатор
|
в, МПа
|
|
C
|
Si
|
Mn
|
S
|
P
|
|
|
тип
|
количество, %
|
|
|
3,21
|
2,95
|
0,44
|
0,010
|
--
|
4,18
|
1,08
|
ФС75Ба4
|
0,15
|
97
|
|
3,23
|
2,83
|
0,46
|
0,012
|
--
|
4,18
|
1,14
|
ФС60Ба22
|
0,15
|
98
|
|
3,58
|
1,60
|
0,48
|
0,010
|
0,015
|
4,12
|
2,23
|
-
|
-
|
148
|
|
3,58
|
1,60
|
0,50
|
0,015
|
0,015
|
4,12
|
2,23
|
ФС60Ба22
|
0,20
|
176
|
|
3,75
|
1,65
|
0,57
|
0,013
|
0,060
|
4,30
|
2,27
|
ФС60Ба22
|
0,10
|
180
|
|
3,76
|
1,65
|
0,57
|
0,013
|
0,060
|
4,30
|
2,30
|
ФС75Ба4
|
0,15
|
167
|
|
3,60
|
1,35
|
0,50
|
0,017
|
0,020
|
4,10
|
2,67
|
ФС75
|
0,30
|
180
|
|
3,65
|
1,36
|
0,50
|
0,013
|
0,020
|
4,10
|
2,68
|
ФС75Ба4
|
0,15
|
196
|
|
3,68
|
1,25
|
0,50
|
0,014
|
0,030
|
4,10
|
2,78
|
ФС75
|
0,15
|
160
|
|
3,69
|
1,18
|
0,50
|
0,011
|
0,030
|
4,08
|
3,12
|
ФС75Ба4
|
0,15
|
160
|
|
3,25
|
1,51
|
0,54
|
0,017
|
0,011
|
3,75
|
2,16
|
-
|
-
|
184
|
|
3,24
|
1,60
|
0,60
|
0,014
|
0,010
|
3,77
|
2,0
|
ФС60Ба22
|
0,20
|
220
|
|
3,30
|
1,57
|
0,54
|
0,013
|
0,080
|
3,78
|
2,10
|
ФС60Ба22
|
0,10
|
216
|
|
3,35
|
1,42
|
0,44
|
0,011
|
0,012
|
3,82
|
2,36
|
-
|
-
|
315
|
|
3,35
|
1,43
|
0,45
|
0,011
|
0,012
|
3,82
|
2,36
|
ФС60Ба22
|
0,10
|
225
|
|
3,26
|
1,45
|
0,47
|
0,011
|
0,012
|
3,74
|
2,26
|
ФС60Ба22
|
0,15
|
245
|
|
2,95
|
2,0
|
0,75
|
0,014
|
0,220
|
3,69
|
1,40
|
-
|
-
|
245
|
|
2,96
|
2,10
|
0,75
|
0,014
|
0,230
|
3,70
|
1,40
|
ФС60Ба22
|
0,05
|
255
|
|
2,93
|
2,00
|
0,75
|
0,012
|
0,220
|
3,70
|
1,40
|
ФС60Ба22
|
0,10
|
280
|
|
3,05
|
2,00
|
0,67
|
0,023
|
0,060
|
3,70
|
1,50
|
-
|
-
|
236
|
|
3,00
|
2,05
|
0,68
|
0,022
|
0,060
|
3,70
|
1,50
|
ФС60Ба22
|
0,10
|
248
|
|
3,19
|
1,50
|
0,65
|
0,007
|
0,012
|
3,69
|
2,12
|
--
|
--
|
250
|
|
3,19
|
1,5
|
0,65
|
0,007
|
0,012
|
3,69
|
2,12
|
ФС60Ба22
|
0,13
|
270
|
|
3,26
|
1,29
|
0,65
|
0,010
|
0,06
|
3,63
|
2,53
|
ФС60Ба22
|
0,10
|
285
|
|
3,3
|
1,0
|
0,53
|
0,013
|
0,03
|
3,64
|
3,30
|
ФС75Ба4
|
0,15
|
|
2,75
|
2,3
|
0,65
|
0,018
|
0,17
|
3,57
|
1,2
|
-
|
-
|
285
|
|
2,73
|
2,3
|
0,68
|
0,018
|
0,17
|
3,57
|
1,2
|
ФС60Ба22
|
0,10
|
315
|
|
2,71
|
2,2
|
0,68
|
0,017
|
0,17
|
3,50
|
1,20
|
ФС60Ба22
|
0,15
|
320
|
|
2,97
|
1,35
|
0,56
|
0,018
|
0,04
|
3,42
|
2,20
|
ФС75Ба4
|
0,15
|
325
|
|
3,10
|
1,32
|
0,63
|
0,007
|
0,009
|
3,48
|
2,34
|
-
|
-
|
250
|
|
3,02
|
1,33
|
0,63
|
0,007
|
0,009
|
3,46
|
2,30
|
ФС60Ба22
|
0,10
|
261
|
|
3,10
|
1,14
|
0,44
|
0,014
|
0,02
|
3,48
|
2,72
|
ФС75
|
0,30
|
220
|
|
3,08
|
1,06
|
0,42
|
0,014
|
0,02
|
3,44
|
2,90
|
ФС75Ба4
|
0,15
|
245
|
|
3,02
|
1,12
|
0,37
|
0,014
|
0,14
|
3,44
|
2,70
|
ФС60Ба22
|
0,15
|
235
|
|
2,72
|
1,32
|
0,50
|
0,016
|
0,04
|
3,02
|
2,05
|
-
|
-
|
290
|
|
2,67
|
1,37
|
0,52
|
0,018
|
0,04
|
3,13
|
1,92
|
ФС60Ба22
|
0,15
|
320
|
|
2,64
|
1,39
|
0,52
|
0,018
|
0,04
|
3,09
|
1,93
|
ФС75Ба4
|
0,15
|
316
|
|
2,84
|
1,46
|
0,89
|
0,005
|
0,014
|
3,33
|
1,94
|
ФС60Ба22
|
0,20
|
315
|
|
2,71
|
1,52
|
0,53
|
0,012
|
0,026
|
3,22
|
1,78
|
ФС60Ба22
|
0,20
|
314
|
|
2,91
|
1,44
|
0,80
|
0,016
|
0,011
|
3,39
|
2,02
|
--
|
--
|
288
|
|
2,91
|
1,44
|
0,80
|
0,016
|
0,011
|
3,39
|
2,02
|
ФС60Ба22
|
0,20
|
368
|
В результате модифицирования повышаются не только механические свойства
чугуна, но и однородность структуры и свойств по сечению отливки, что улучшает
их обрабатываемость резанием даже при большей НВ. Однако модифицирование не
может, конечно, заменить легирование для получения чугуна с особыми свойствами,
хотя некоторые из этих свойств, например, износостойкость, повышаются при
модифицировании. Во всех случаях следует иметь в виду, что эффективное
модифицирование требует тщательного контроля исходных материалов, процесса
плавки и заливки.
4 СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
.1 Исходные данные
Проектируемый цех чугунного литья мощностью 15000т/год предполагается
разместить на территории ОАО «СИРЗ».
По степени пожарной безопасности цех относится к категории “Г” так как
производство связано с переработкой и получением негорючих материалов в
нагретом состоянии. По санитарной характеристике цех относится ко 2 группе, ко
второй степени огнестойкости.
Расчетная зимняя температура наружного воздуха -500С. Температура внутри
цеха определяется по ГОСТ 12.1.005-01 “Воздух рабочей зоны”, должна быть 18-20
°С.
.2 Архитектурно-конструкционное решение производственного здания
В проекте принято каркасное, одноэтажное здание со светоаэрационными
фонарями, с мостовыми кранами. Проектируемый цех представляет собой одноэтажное
двухпролетное здание прямоугольной формы. Длина здания 156 метров, ширина 60
метров, высота здания равняется 25,6 метрам. Размеры пролетов 24 и 36м, средний
шаг колонн 12м, крайних 6м. Выбранный размер проема обусловлен выходным
расположением грузопотоков, габаритами оборудования и требованиями техники
безопасности. Высоту здания определяют высота оборудования и габариты крановых
средств.
Фундаменты под колонны выполняются сборными в виде отдельно стоящих
столбов ступенчатой формы.
Для распределения давления от колонны на большую площадь устраивают подколонник.
Железобетонные колонны применяются сборные, двухветвенные. На нижнюю
усиленную часть колонн опираются подкрановые балки.
Вокруг здания устраивается асфальтовая отмостка шириной 1,5 метра.
В проектируемом плавильном отделении приняты два мостовых крана
грузоподъемностью 20 тонн, в формовочном отделении один мостовой кран
грузоподъемность 20тонн, в стержневом отделении один мостовой кран
грузоподъемность 10тонн, в отделении шихты и формовочных материалов два
мостовых крана грузоподъемность 20тонн. Колонны пролетов, где устанавливаются
мостовые краны выполняются переменного сечения.
Стеновые панели выбраны железобетонные размером 1,2х6м. Толщины стен
640мм.
Для естественного освещения зданий в наружных стенах выполняются световые
проемы, заполненные оконными переплетами. Переплеты железобетонными. Размеры
оконных переплетов ширина 6,0 м; высота 1,2м. Подоконники располагаются на
высоте 1,2м от уровня пола. Остекление цеха в 3 яруса с двумя плоскостями
стекол.
Ворота в цехе устанавливаются размером 4,7х5,6 м; в цехе устанавливаются
одностворчатые двери высотой 2,8 м. Ширина двери составляет 0,9 м.
Фермы для здания применяются железобетонные сегментные безраскосные.
Кровля рулонный ковер; теплозащитный слой из пенобетонных плит. На крыше цеха
надстраиваются светоаэрационные фонари размером 6х12 м.
Светоаэрационные фонари применяются для естественного освещения и
вентиляции, размеры фонаря ширина 12м; длина 48 м.
В плавильном отделении полы выполнены из чугунных плит на песчаной
прослойке, во всех остальных отделениях железобетонное полы.
Отопление центральное. Вентиляция естественная и искусственная,
водопровод производственный и хозяйственно-бытовой, освещение комбинированное.
4.3 Вспомогательные помещения и их расчет
Здание вспомогательных помещений принято в виде многоэтажной пристройки к
торцевой стене производственного здания. Оно решено железобетонном каркасе на
основе унифицированных типовых секций административно-бытовых помещений.
Состав вспомогательных помещений: гардеробные, душевые умывальные,
уборные, курительные, буфет и административные конторные помещения с
конференц-залом.
В цехе принят закрытый способ хранения одежды: уличной и домашней в
двойном шкафу, рабочей в одинарном. Количество гардеробов равно 140, числу
работающих в цехе. Площадь, занимаемая двойным и одинарным шкафами, с учетом
проходов и дополнительных помещений равна 1,34м2 . Площадь занимаемая шкафами
равна 187,6м2.
По нормам СН и П для литейного производства положен один душ на три
человека, исходя из количества работающих в многочисленную смену. Количество
рабочих в одну смену равно 45 человек, предусматриваем 15 душевых кабин.
Площадь занимаемая одним душем, с учетом проходов и преддушевых равна 5 м2.
Площадь занимаемая душевыми кабинами равна 75м2.
По нормам предусмотрен один умывальник на 10 человек, работающих в
многочисленную смену, площадь, занимаемая одним умывальником равна, с учетом
проходов, 1,6м2. Предусматриваем 5 умывальника. Площадь занимаемая
умывальниками равна 8м2.
По нормам положена одна напольная чаша в туалете на 15 человек,
работающих в многочисленную смену. Площадь, занимаемая одной напольной чашей, с
учетом проходов и умывальником равна 5,3м2. Предусматриваем 3 напольные чаши.
Площадь занимаемая напольными чашами равна 15,9м2
Площадь административно - конторных помещений зависит от состава служб и
количества работающих в них из расчета 4м2 на рабочее место: кабинет начальника
цеха 28 м2; кабинет заместителя начальника цеха 20 м2 приемная 18 м2; кабинет
механика 16 м2; кабинет энергетика 16 м2; кабинет экономиста 12 м2; кабинет
службы ОТК 12 м2 ; комната мастеров 24 м2; диспетчерская 24 м2.
Общая площадь, занимаемая вспомогательными помещениями равна:
SВСП=28+20+18+16+16+12+12+24+24+24+15,9+6+70+187,6=473,5м2.
5. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
.1 Общая система электроснабжения предприятия
В проектируемом цехе электроэнергия расходуется на технологические цели,
работу силовых установок и освещение. Все электроприемники цеха относятся к I
(приводы электропечей) и II категориям. Предприятие, к которому относится
проектируемый цех, получает электроэнергию от системы «Красноярскэнерго» через
районную подстанцию, расположенную на территории завода, по двум воздушным ЛЭП
напряжением 110 кВ. Для приема и распределения электроэнергии на территории
предприятия сооружена главная понизительная подстанция ГПП 110/6 кВ, от которой
получают питание все цеховые трансформаторные подстанции, распределительные
пункты и высоковольтные электродвигатели.
Для распределения электроэнергии между потребителями цеха принимаем
радиальную схему электроснабжения с оборудованием участковых распределительных
пунктов (РП). При этом плавильный участок (как наиболее ответственный) питается
по двум кабельным линиям, а остальные - по одной.
Для силовых потребителей цеха принимаем напряжение 0,4 кВ, а для
освещения 0,22 кВ. Освещение питается от общей с силовыми потребителями
четырехпроводной сети. Однолинейная принципиальная схема электроснабжения цеха
приведена на рисунке 5.1.
.2 Расчет электрического освещения
Расчет производим по методу удельной мощности. В зависимости от условий
окружающей среды выбираем для пыльного помещения ртутные лампы высокого
давления ДРЛ-125. Светильники для лампы выбираем УПД ДРЛ. Для литейного цеха
освещенность принимаем 75 лк.
Для выбранного типа светильника и площади цеха определяем удельную
нагрузку на освещение Р0=5,4 Вт/м2.
Расчетную мощность на освещение цеха определяем по формуле 5.1
где
Росв - расчетная активная мощность, кВт;
S -
площадь помещения, 9360 м2.
Определяем
число светильников: 
Таблица 5.1 - Расчет нагрузок потребителей цеха
|
Наименование потребтеля
|
Рн,кВт
|
n
|
∑Рн, кВт
|
Кс
|
cosφ
|
tgφ
|
Рр, кВт
|
Qр, квар
|
t, ч
|
Wa, кВт*ч
|
Wр, квар*ч
|
|
Плавильное отделение
|
|
Индукционная печь ИЧТ -10
|
2285
|
3
|
6855
|
0,85
|
0,3
|
3,179797338
|
5826,75
|
18527,88414
|
16
|
93228
|
296446,1462
|
|
Вентиляторы
|
10
|
3
|
30
|
0,8
|
0,8
|
0,75
|
24
|
18
|
24
|
576
|
432
|
|
Итого
|
|
|
|
|
|
|
5850,75
|
18545,88414
|
|
93804
|
296878,1462
|
|
Формовочно-заливочно-выбивное
отделение
|
|
Миксер ИЧТМ - 10
|
600
|
3
|
1800
|
0,4
|
0,8
|
0,75
|
720
|
540,00
|
16
|
11520
|
8640
|
|
Автоматическая линия
формовки Л651
|
485
|
1
|
485
|
0,4
|
0,7
|
1,020204061
|
194
|
197,92
|
16
|
3104
|
3166,713406
|
|
Вентиляторы
|
5,6
|
2
|
11,2
|
0,8
|
0,8
|
0,75
|
8,96
|
6,72
|
24
|
215,04
|
161,28
|
|
Итого
|
|
|
|
|
|
|
922,96
|
744,6395879
|
|
14839,04
|
11967,99341
|
|
Стержневое отделение
|
|
Стержневая линия Л40Х
|
100
|
2
|
200
|
0,75
|
0,8
|
0,75
|
150
|
112,5
|
16
|
2400
|
1800
|
|
Смесеприготовительное
отделение
|
|
Бегуны 15107
|
75
|
2
|
150
|
0,4
|
0,65
|
1,16912955
|
60
|
70,14777302
|
16
|
960
|
1122,364368
|
|
Бегуны 19653
|
6,93
|
1
|
6,93
|
0,4
|
0,65
|
1,16912955
|
2,772
|
3,240827113
|
16
|
44,352
|
51,85323381
|
|
Ленточный конвейер
|
4,5
|
1
|
4,5
|
0,8
|
0,75
|
0,881917104
|
3,6
|
3,174901573
|
16
|
57,6
|
50,79842517
|
|
Итого
|
|
|
|
|
|
|
66,372
|
76,5635017
|
|
1061,952
|
1225,016027
|
|
Термообрубное отделение
|
|
Галтовочный барабан 41114
|
75
|
4
|
300
|
0,2
|
1,333333333
|
60
|
80
|
16
|
960
|
1280
|
|
Дробеметный барабан 42223
|
36,4
|
2
|
72,8
|
0,2
|
0,6
|
1,333333333
|
14,56
|
19,41333333
|
16
|
232,96
|
310,6133333
|
|
Термическая печь
|
300
|
3
|
900
|
0,7
|
0,7
|
1,020204061
|
630
|
642,7285586
|
16
|
10080
|
10283,65694
|
|
Итого
|
|
|
|
|
|
|
704,56
|
742,1418919
|
|
11272,96
|
11874,27027
|
|
Кран мостовой
|
40
|
6
|
240
|
0,11
|
0,6
|
1,333333333
|
26,4
|
35,20
|
16
|
422,4
|
563,2
|
|
Освещение
|
|
|
50,54
|
0,8
|
0,7
|
1,020204061
|
40,432
|
41,25
|
16
|
646,912
|
659,9822497
|
|
Итого с учетом плавильного
участка
|
|
|
7694,642
|
20221,72912
|
|
123377,95
|
323745,4259
|
|
Итого без учета плавильного
участка
|
|
|
1843,892
|
1675,844981
|
|
29573,952
|
26867,2797
|
Рисунок 5.1 - Электроснабжение цеха
где РСВ - мощность светильника, Вт.
Располагаем светильники в 3 ряда по 30 светильника в каждом пролете.
Расстояние между светильниками в ряду 2 м.
.3 Расчет электрических нагрузок цеха
Каждая печь
ИЧТ-10 снабжена комплектно своим трансформатором модели ЭОМН 4200/6-73У3
мощностью 2500 кВт каждый. Дальнейший расчет будем вести без учета плавильного
отделения.
Расчет
нагрузок проводим по методу коэффициента спроса. Результаты расчетов приведены
в таблице 5.1.
Определяем средневзвешенный коэффициент мощности
Завод
питается от районных сетей 110кВ, поэтому для нашего случая нормативное
значение cosjн равно 0,93.
Для
повышения cosj применяем конденсаторные установки. Необходимая
мощность конденсаторной установки
где
tgj1 - фактический коэффициент реактивной мощности, соответствующий cosjср.вз.=0,49;
tgj2 - фактический
коэффициент реактивной мощности, соответствующий cosjн=0,93.
Принимаем для установки 2 комплектных конденсаторные установки
напряжением 380 В и номинальной мощностью по 600 квар каждая типа УК-0,38-600.
Фактическая мощность конденсаторной установки
Определяем
окончательное значение cosjср.вз.ф. после компенсации. Для этого находим tgj2 :
При
tgj2 факт= 0,26; cosjср.вз.ф.=0,968.
.4
Выбор числа и мощности трансформаторов
Для
всего оборудования кроме плавильного выбираем силовые трансформаторы.
По
суммарной активной нагрузке 
и
фактическому коэффициенту мощности определяем расчетную мощность для выбора
трансформаторов на цеховой подстанции определяем по формуле 5.4:
Поскольку
у нас имеются потребители первой категории (индукционные печи), выбираем
двухтрансформаторную комплектную подстанцию типа 2КТП1600-6 с двумя
трансформаторами ТМФ-1600/6, мощностью по 1600кВ∙А каждый.
Коэффициент
загрузки трансформатора в нормальном
При
отключении приемников третьей категории кз.ав<1,4, что удовлетворяет
требованиям ПТЭ. Для защиты трансформаторов на стороне 6кВ принимаем
предохранители ПК-6.
.5
Выбор кабелей напряжением 0,4 и 6кВ
Выбор
сечения кабелей осуществляем по нагреву током нагрузки, а проверка выбранного
сечения - по потере напряжения.
Для
выбора сечения кабеля определяем расчетный ток нагрузки на этот кабель:
где
IР - расчетный ток кабеля, А;
UН - номинальное
линейное напряжение сети, 380В;
hС - КПД
электрической сети, 095.
Для
питания РП-1 (заливочного отделения) выбираем шинопровод
Выбираем
шинопровод марки ШМА68, для которого Iдоп=2500А.
Выбираем
шинопровод для питания РП-2 (стержневое отделение):
Принимаем
шинопровод марки ШРА73, для которого IН=400А.
Выбираем
шинопровод для питания РП-3 (смесеприготовительное отделение):
Принимаем
шинопровод марки ШРА73, для которого IН=400А.
Выбираем
шинопровод для питания РП-4 (термообрубное отделение):
Принимаем
шинопровод марки ШМА73, для которого IН=1600А.
Таблица
5.2 - Сводная таблица выбранных шинопроводов
|
Наименование участка
|
Длинна кабеля, м
|
Принятая марка шинопровода
|
Расчетный ток, А
|
IДОП, А
|
|
РП-1
|
50
|
ШМА68Н
|
1524,89
|
2500
|
|
РП-2
|
50
|
ШРА73
|
247,83
|
400
|
|
РП-3
|
50
|
ШРА73
|
181,69
|
400
|
|
РП-4
|
50
|
ШМА73
|
1164,05
|
1600
|
Выбор кабелей напряжением 6 кВ производим по расчетному току:
Выбираем
кабель с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией в алюминиевой оболочке,
проложенный в земле, типа ААБ-3 х 95 с Iдоп=225А.
Проверяем
выбранный кабель по потери напряжения:
∆U =
1,73 ∙ 192,94 ∙ 
∙
0,968 = 32,42 В
что
составляет в процентах:
Выбранный
кабель удовлетворяет нормам.
.6
Определение годовой стоимости электроэнергии
Расчет
годовой стоимости электроэнергии производим по двухставочному тарифу по формуле
6.7:
где
а - годовая стоимость 1кВт максимальной активной нагрузки, руб.;
Рмакс
- максимальная активная мощность, 7694,642кВт;
в
- стоимость 1кВт×ч активной энергии, коп;
Wа.год - годовой
расход активной энергии, кВт×ч;
с
- годовая стоимость 1 квар максимальной реактивной нагрузки, руб;
Qмакс -
максимальная реактивная мощность, 20221,73квар;
d - стоимость 1
квар×ч реактивной энергии, коп.;
WР.ГОД. -
годовой расход реактивной энергии, квар×ч.
Находим
годовой расход энергии:
активной
;
реактивной
.
Для системы “Красноярскэнерго” определяем тарифные ставки: а=1,5р.
СЭ.ГОД = Wa∙ a = 29932157,38 ∙ 1,5 = 44898236,07 руб.
.7 Основные меры безопасности при эксплуатации цеховых электроустановок
Основной защитной мерой от поражения электрическим током персонала цеха
является зануление корпусов электрооборудования, которое осуществляется их
присоединением четвертой жилой кабеля к нулевому заземленному выводу
трансформатора. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом
в любое время года при напряжении сети 0,4 кВ. Выполнение зануления
осуществляется в соответствии с "Правилами устройства
электроустановок".
Для предупреждения поражений электрическим током персонала необходимо
выполнять технические и организационные мероприятия.
К числу технических мероприятий относятся:
вывешивание плакатов: "Не включать - работают люди", "Не
включать - работа на линии";
присоединение к "земле" переносных заземлений - проверка
отсутствия напряжения на токоведущих частях, на которое должно быть наложено
заземление;
ограждение рабочего места и вывешивание плакатов: "Стой - высокое
напряжение", "Не влезай - убьет", "Работать здесь";
принятие мер, препятствующих подаче напряжения к месту работы вследствие
ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры.
К организационным мероприятиям относятся:
оформление работы нарядом или распоряжением;
допуск к работе;
надзор во время работы;
оформление перерыва в работе, переводов на другое рабочее место,
окончания работы.
6. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
.1 Общая характеристика цеха
Проектируемый цех литья из серого чугуна мощностью 17000 тонн отливок в
год. Плавильное отделение цеха работает в две смены, остальные, такие как:
шихтовое, формовочное, стрежневое, смесеприготовительное, работают тоже в две.
Технологический процесс изготовления отливок полностью автоматизирован,
автоматизация производства достигает 95%. В цехе используется такое
технологическое оборудование как: индукционные тигельные печи промышленной
частоты ИЧТ10, миксеры ИЧТМ10, формовочная линия Л651, стержневые линии моделей
Л40Х, смесеприготовительные бегуны моделей: 15107 и 19653, расположены в
формовочном отделении, вблизи автоматической линии.
Планировка цеха выполнена в соответствии с общепринятыми в машиностроении
нормативами: расстояние от стен помещения до оборудования не менее 4 м,
расстояние между оборудованием не менее 1,2 м.
.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов
Создание здоровых и безопасных условий труда основано на учете опасных и
вредных факторов данного производства и проведении мероприятий, предотвращающих
их воздействие на работающих.
Согласно ГОСТ 12.0.003 − 99 опасные и вредные производственные
факторы по природе действия подразделяются на следующие группы: физические,
химические, биологические и психофизиологические.
К физическим вредным и опасным факторам относятся следующие подгруппы:
движущиеся машины и механизмы, незащищенные подвижные элементы
производственного оборудования, передвигающиеся или перемещаемые изделия,
заготовки и материалы, повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей
зоны, повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования,
материалов, повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука и др.
Группа химически опасных и вредных факторов подразделяется на следующие
подгруппы: по характеру воздействия на организм человека - на общетоксичные,
раздражающие и др.; по путям проникновения в организм человека - на действующие
через дыхательные органы, пищеварительную систему и кожный покров.
Группа биологических вредных факторов включает биологические объекты
(микроорганизмы, макроорганизмы), воздействие которых вызывает у работающих
травмы или заболевания.
Группа психофизиологических факторов по характеру опасного и вредного
действия подразделяются на физические (статические, динамические и др.) и
нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, монотонность труда и
др.).
Анализ всех выявленных в проектируемом цехе факторов предоставлен в
таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Анализ опасных производственных факторов цеха
|
Рабочее место
|
Наименование оборудования
|
Наименование опасного
(вредного) фактора
|
Единица измерения
|
Величина фактора
|
Норматив со ссылкой на
ГОСТ, СниП и т.п.
|
|
Смесеприготовительное
отделение
|
Смеситель
|
Пыль
|
мг/м3
|
10
|
6 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
|
Шум
|
дБА
|
95
|
85 (ГОСТ 12.1.003 - 99)
|
|
|
Вибрация
|
дБ
|
35
|
31 (ГОСТ 12.1.012 - 90)
|
|
Плавильное отделение
|
Печь ИЧТ
|
Тепловыделение
|
Вт/м2
|
2520
|
348 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
|
Электрический ток
|
мА
|
4,0
|
1,5 (ГОСТ 12.1.004 - 99)
|
|
|
Выделения:
|
мг/м3
|
-
|
-
|
|
|
CO
|
мг/м3
|
62,3
|
20 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
|
Mn
|
мг/м3
|
0,04
|
0,05 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
|
FeO
|
мг/м3
|
5
|
6 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
|
Fe-Si
|
мг/м3
|
4,5
|
6 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
|
Fe-Mn
|
мг/м3
|
1,8
|
2 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
|
ЭМП
|
кВ/м
|
120
|
5 (ГОСТ 12.1.006 - 01)
|
|
Участок заливки форм
|
Залитые формы
|
Тепловыделения
|
Вт/м2
|
760
|
348 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
|
Выделения:СО
|
мг/м3
|
62,3
|
20 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
Отделение изготовления форм
|
Автоматическая линия для
изготовления форм
|
Шум
|
дБА
|
90
|
85 (ГОСТ 12.1.003 - 99)
|
|
|
Вибрации
|
дБ
|
30
|
31 (ГОСТ 12.1.012 - 99)
|
|
|
Электрический ток
|
мА
|
2,0
|
1,5 (ГОСТ 12.1.004 - 99)
|
|
|
Выделения: пыль
|
мг/м3
|
7,5
|
6 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
Отделение очистки отливок
|
Дробеметный барабан
|
Шум
|
дБА
|
95
|
85 (ГОСТ 12.1.003 - 99)
|
|
|
Пыль
|
мг/м3
|
9
|
6 (ГОСТ 12.1.005 - 01)
|
|
|
Вибрации
|
дБ
|
42
|
31 (ГОСТ 12.1.012 - 99)
|
|
Галтовочный барабан
|
Шум
|
дБА
|
98
|
85 (ГОСТ 12.1.003 - 99)
|
|
|
Вибрации
|
дБ
|
33
|
31 (ГОСТ 12.1.012 - 99)
|
.3 Технические и организационные мероприятия по охране труда
Литейный цех оснащен автоматической формовочной линией, что сокращает
объем ручных работ. Для изготовления стержней предусмотрена стержневая линия.
Для предотвращения аварийных режимов работы используют предохранительные
защитные средства автоматического отключения оборудования при выходе
какого-либо параметра за пределы допустимых значений.
Для безопасного ведения технологического процесса пульты управления
оборудуют пускорегулирующей аппаратурой и приборами КИП.
Механизированы работы по разборке и удалению футеровки печей.
.3.1 Защита от травмирования движущимися частями машин, механизмами и
машинами
Проектируемый цех автоматизирован, в результате чего возникает опасность
травмирования рабочих движущими частями машин и механизмов. Наибольшую
опасность из этих факторов представляют краны, вращающиеся механизмы,
подъемники, транспорт.
Защита от механических травм состоит в ограждении опасной зоны или
установке устройств, препятствующих попаданию человека или его органов в
опасную зону во время работы машины. Движущиеся части механизмов закрывают
кожухом. Опасная зона работы кранов обозначена знаками безопасности, краны
обеспечены сигналами и тормозными устройствами. Для обеспечения безопасности
конвейеры оборудованы сигнализацией пуска и остановки, ограждены вращающиеся
узлы конвейера, через каждые 15м установлены кнопки аварийной остановки.
.3.2 Электробезопасность
Поражения рабочих электрическим током происходит: из-за случайного
соприкосновения с оголенными проводами или предметами, находящимися под
напряжением; от прикосновения к конструктивным элементам или корпусам
электрооборудования, которое оказалось под напряжением в результате пробоя
изоляции; при прохождении вблизи от места замыкания на землю токоведущих
частей. Для предотвращения подобного все электрические приборы находятся в
изолирующей оболочке. Согласно ПУЭ все металлические части электроприборов
заземлены.
При воздействии электрического тока на человека возникают: электрические
ожоги, металлизация кожи, электрические знаки.
Основные защитные мероприятия в проектируемом цехе сводятся к применению:
1. Защита от прикосновений к токоведущим частям.
размещение открытых токоведущих частей электроустановок на высоте,
недоступной для случайного прикосновения;
- размещение электроаппаратов в закрытых корпусах;
применение специальных блокировочных устройств, препятствующих
доступу к токоведущим частям до снятия с последних напряжения;
ограждение щитками и другими приспособлениями открытых
токоведущих частей.
2. Защитное заземление. Сущность защитного действия заземления
состоит в том, что оно образует дополнительный и с очень малым сопротивлением
путь для тока замыкания, который проходит параллельно пути через тело человека.
3. Зануление корпусов электрооборудования, которое осуществляется их
присоединением четвертой жилой кабеля к нулевому заземленному выводу
трансформатора.
. Применение двойной изоляции
. Защитное отключение.
Также необходимо соблюдать инструкцию по работе с электрооборудованием:
. К работе допускаются лица не моложе 18 лет, с образованием не ниже 11
классов после прохождения обучения и сдачи экзаменов по ТБ
. Работать разрешается только в спец. одежде
. При обнаружении опасности для себя и окружающих, следует немедленно
выключить установку и предупредить руководителя об опасности
4. Проведение работ разрешается только при полной исправности установки.
.3.3 Мероприятия по защите от производственного шума
Шум определяют как совокупность апериодических звуков различной
интенсивности и частоты.
Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и
увеличению числа ошибок при выполнении работы, исключительно сильное влияние
шум оказывает не быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы,
из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы.
Мероприятия по снижению шума:
- для снижения шума в источнике, применяем вибропоглощаемые
прокладки и эластичные муфты;
- применение звукопоглощающих кожухов;
для снижения шума, проникающего из подвального помещения,
предусмотрены звукоизолирующие щиты монтажных проемов;
для снижения шума при работе вентиляции вентиляторы
устанавливают на виброизолирующих основаниях с резиновыми амортизаторами.
применение индивидуальных средств защиты (беруши).
.3.4 Защита от тепловых и вредных выделений
Плавильный участок производственного помещения относится по удельному
тепловыделению к горячим. Опасным фактором при работе с печью является нагретая
поверхность печи. Действие этого фактора устраняется с помощью хорошей изоляции
рабочей зоны печи. С этой целью применяются экраны из шамотного кирпича.
Вследствие чего температура наружных стенок печи не превышала 40 ºС, что полностью предотвращает
опасность термического ожога, уменьшает тепловое излучение.
Защита от теплового воздействия при транспортировке и разливке металла
тепловая изоляция нагревательных печей.
Источником пыле- и газовыделения в цехе является: плавильная печь,
оборудование для приготовление смесей и стержней, участки формовки, выбивке и
очистки отливок. Пыль содержит более 10% диоксида кремния SiO2. Применение для изготовления
стержней жидкоподвижных самотвердеющих смесей сопровождается выделением
кварцевой пыли.
Методы защиты от вредных выделений:
автоматизация процесса изготовления стержней и форм,
смесеприготовления;
- механизация процесса загрузки печи, дозирования материалов;
применение средств индивидуальной защиты, предохраняющей от пыли
и загрязняющих веществ.
В проектируемом цехе предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция.
Расчетная скорость движения воздуха при удалении пыли 11м/с.
Во избежание попадания газа и пыли в атмосферу цеха применяем местные
отсосы - вытяжные зонты. Вытяжные зонты устанавливаются над теми видами
оборудования, которым свойственно обильное газо- и пылевыделение (табл. 6.2).
Количество воздуха, удаляемого местной вентиляцией, определяем по формуле 6.1:
где
F - площадь всасываемого сечения, м2;
υ - скорость удаляемого воздуха, м/с.
Таблица 6.2 - Количество воздуха, удаляемого местными отсосами, LMYX
Количество оборудования
|
Устройство местной
вентиляции
|
Количество удаляемого
воздуха, м3/с
|
|
Печь ИЧТ10
|
3
|
Вытяжной зонт
|
12
|
|
Миксер
|
3
|
|
12
|
|
Бегуны
|
2
|
|
8
|
|
Формовочный автомат
|
1
|
|
4
|
|
Двухжелобный с вихревой
головкой: двуплечий смеситель
|
1
|
|
8
|
|
Краскомешалка
|
1
|
|
4
|
|
Выбивная решетка
|
2
|
|
16
|
|
Всего по цеху
|
13
|
|
64
|
6.3.5 Организационные мероприятия
Основная задача система управления охраной труда - обеспечение безопасных
и здоровых условий труда, предотвращение воздействия на работающих опасных и
вредных производственных факторов. СУОТ базируется на положениях
законодательства о труде, нормативных и организационно-методических документах
по охране труда. Основными функциями СУОТ являются планирование,
прогнозирование, организация, регулирование, контроль и стимулирование работ по
охране труда.
Служба охраны труда на предприятии организуется в соответствии с типовым
положением об организации работ по технике безопасности и производственной
санитарии. На предприятиях и в организациях структура и функции службы труда
строятся с учетом объема выпуска продукции и специфики предприятия.
.4 Производственное освещение
Естественное освещение создается солнечным светом, проникающим через
световые проемы. Размеры оконных переплетов стандартные ширина 6,0м, высота
1,8. Подоконники располагаются на высоте 1,2 от уровня пола. Остекление цеха в
3 яруса с двумя плоскостями стекол.
Основной характеристикой естественного освещения служит коэффициент естественного
освещения (КЕО), т. е. отношение естественной освещенности внутри здания ев к
одновременно измеренной наружной освещенности горизонтальной поверхности енар.
Нормативное значение коэффициента естественной освещенности (КЕО)
определяется по формуле (6.2):
где
етабл - табличное значение КЕО, определяемое в зависимости от точности
зрительной работы и системы освещения, %;
m - коэффициент
светового климата.
Характеристика
зрительной работы средней точности, разряд зрительной работы 4, подразряд
зрительной работы b, характеристика фона средний, освещенность общая
200лк, естественное освещение ен=4% (КЕО).
Коэффициент естественного освещения при боковом освещении определяем из
формулы 6.3:
где
еР.Б. - расчетный коэффициент естественного освещения при боковом освещении;
S0 - площадь
окон, 1200м2;
SП - площадь
пола, 9360м2;
τ0 - общий коэффициент светопропускания, 0,5;
η0 - световая характеристика окна, 9,5;
r1 -
коэффициент, учитывающий, влияние отраженного света при боковом освещении, 2;
кзд
- коэффициент, учитывающий затенения окон противостоящими зданиями, 1,4;
кз
- коэффициент запаса, 1,3.
Коэффициент
естественного освещения при верхнем освещении определяем по формуле 6.4:
где
еР.В. - расчетный коэффициент естественного освещения при верхнем освещении;
SФ - площадь
светоаэрационного фонаря, 2304м2;
ηф - световая характеристика светоаэрационного фонаря, 3,3;
r2 -
коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при верхнем освещении, 1,15;
кф
- коэффициент, учитывающий тип фонаря, 1,3.
При
комбинированном естественном освещении КЕО определяют по формуле 6.5.
где
еК - коэффициент естественного освещения при комбинированном освещении.
Комбинированное
освещение равно
ек=0,74+3,29=4,03%.
При
расчете выполняется неравенство ек > ер (4,03 > 4), высота остекления
стен выбрана верно.
Искусственное
освещение по конструктивному исполнению предоставлено в виде системы общего
освещения. В соответствии со СНиП 23-05-95 норма освещенности составляет 75лк.
В качестве источников света используют лампы ртутные лампы высокого давления
ДРЛ-125.
Предусмотрено аварийное освещение величина, которого 7,5лк на рабочих
местах и в проходах 0,3лк.
Характеристика искусственного освещения предоставлена в таблице 6.3.
Таблица 6.3 - Характеристика искусственного освещения проектируемого цеха
|
Наименование рабочего места
(отделения)
|
Разряд зрительной работы
|
Система освещения
|
Норматив, лк
|
Источник света
|
Тип светильника
|
|
Плавильное
|
VIII
|
Общее
|
75
|
ДРЛ-125
|
УПД ДРЛ
|
|
Формовочно-заливочно-выбивное
|
VIII
|
Комбиниро-ванное
|
75
|
ДРЛ-125 ЛБ
|
|
|
Стержневое
|
VIII
|
Общее
|
75
|
ДРЛ-125
|
|
|
Смесеприготовительное
|
VIII
|
Общее
|
75
|
ДРЛ-125
|
|
|
Шихтовое
|
VIII
|
Общее
|
75
|
ДРЛ-125
|
|
|
Термообрубное
|
VIII
|
Общее
|
75
|
ДРЛ-125
|
|
|
Участок контроля качества
отливок
|
VIII
|
Местное, комбиниро-ванное
|
75
|
ДРЛ-125 ЛБ
|
|
.5 Организация воздухообмена
Задачей вентиляции является обеспечить чистоты воздуха и заданных
метеорологических условий в производственных помещениях.
Количество необходимого приточного воздуха Lпр (м3/с) определяем по формуле (6.6)
где
QЯ - избытки явной теплоты в помещении цеха, кВт;
LYX - количество
воздуха, удаляемого из рабочей зоны местными отсосами и общеобменной
вентиляцией, м3/с;
СВ
- теплоемкость воздуха, 1,005кДж/(К×кг);
rв - плотность
воздуха, 1,29кг/м3;
tР.З. -
температура рабочей зоны, 250С;
tпр -
температура приточного воздуха, 200С;
tyx -
температура воздуха , удаляемого из верхней зоны помещения, 0С.
Расчет
количество явной теплоты, поступающей в помещение цеха
Расчет
количество явной теплоты, поступающей в помещение цеха
1.1 Тепловыделения Q1 от
оборудования, приводимого в движение электродвигателями, вычисляем по формуле
6.7
где
NУ - установочная или номинальная мощность
оборудования, 10390кВт;
m1 - коэффициент
использования мощности оборудования, 0,75;
m2 - коэффициент
загрузки оборудования, 0,75;
m3 - коэффициент
одновременности работы оборудования, 0,8;
m4 - коэффициент
перехода тепла в помещение 0,2.
.2
Тепловыделение от нагревательных устройств рассчитываем по формуле 6.8
где
N - мощность одной печи, 2285кВт;
а
- коэффициент, 0,5.
1.3 Тепловыделения от остывающего металла вычисляем по формуле 6.9
где
GM - часовая производительность цеха, 4800кг/ч;
СМ
- теплоемкость металла при средней температуре, 0,156 кДж/(кг×К);
tн и tк -
начальная и конечная температура остывания металла, 0С.
.4
Количество теплоты, поступающей в помещение от солнечной радиации, находим по
формуле 6.10
где
qост - величина радиации через 1м2 остекленной
поверхности, 163 Вт/м2;
Fост - площадь
поверхности остекления, 3504м2;
Аост
- коэффициент остекления, 0,8.
Общее
количество теплоты, поступающей в цех
Qz =
935,1+3427,5+276,63+456,92=5096,15кВт.
Расчет
количества воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией и местными отсосами,
рассчитываем по формуле 6.11
где
LMYX - количество воздуха, удаляемого местными отсосами,
64м3/с.
.
Температура
удаляемого воздуха tyx определяют по формуле 6.12
где
m - коэффициент, определяемый в зависимости от
отношения площади, занимаемой тепловыделяющим оборудованием к площади помещения
цеха, 0,5.
Количество
приточного воздуха
Кратность
воздухообмена К рассчитываем по формуле 6.13
, (6.13)
где
Lпр - количество необходимого приточного воздуха, м3/с;
Vц - объем цеха,
м3.
.6
Мероприятия по пожарной и взрывной безопасности
Технологические процессы литейного производства характеризуются
постоянным присутствием опасных факторов; расплавленный металл, горючие газы,
пары и пыли, являющиеся потенциальными источниками взрывоопасности. Для
развития взрыва необходимо образование взрывчатой системы, которая включает
взаимодействующие вещества и импульс энергии. Взаимодействующими веществами при
взрыве могут быть водород и кислород, вода и жидкий металл, воздух и горючий
газ и т. д. Чтобы эти вещества образовали взрывчатую систему, нужен импульс
энергии, который создает условия их взаимодействия и развития взрыва.
Взрывчатая система образуется в результате случайных или периодических
изменений физико-химических параметров литейных процессов в связи с износом
оборудования, нестационарностью хода процессов. Во всех литейных цехах имеет
место высокая вероятность возникновения взрыва.
Основным принципом предотвращения взрывов является строгое соблюдение
нормативных параметров технологических процессов, что исключает образование
взрывоопасных систем.
В технологических процессах литейного производства предотвращение
образования взрывоопасных систем достигается путем проведения различных
мероприятий.
В тигельных индукционных печах должен осуществляться контроль
герметичности соединений медной трубки индикатора, охлаждаемой водой.
При разливке металла необходимо соблюдение температурного режима нагрева
разливочных ковшей при подготовке их к приему металла
Эффективным мероприятием предотвращения взрыва газодисперсных смесей
является автоматический контроль концентрации пыли в полостях оборудования, в
вентиляционных системах и автоматическая остановка оборудования при достижении
нижнего концентрационного предела пыли.
По степени пожарной безопасности цех относится к категории « Г ».
Необходимым условием возникновения пожара является наличие окислителя,
горючего и источника загорания.
Обеспечение пожарной безопасности технологического процесса, т. е.
предупреждение возникновения пожара, означает исключение возможности
образования условий, необходимых для развития пожара.
Импульсом воспламенения может быть нагретая поверхность оборудования.
Так, причиной воспламенения и взрыва может быть нарушение температурного режима
сушки окрашенных отливок в проходных камерах, перегрев в газовых печах модельных
плит и стержневых ящиков при изготовлении оболочковых форм. Для устранения
перегрева необходим строгий контроль температуры.
Причиной возникновения теплового импульса может быть переход механической
энергии в тепловую: при недостаточной смазке подшипников вентиляторов,
электродвигателей в системе вентиляции, при адиабатическом сжатии газов (при
нарушении регулировки компрессоров), при буксовании конвейерных лент.
Исключение такого рода теплового импульса достигается за счет разработки
системы контроля смазки, давления сжатия, устройств, исключающих пробуксовку
лент и т. д.
Иногда импульс воспламенения может возникнуть при переходе электрической
энергии в тепловую. Исключение нагрева проводников достигается за счет расчета
сечения проводников на соответствие нагрузочному току, использования устройств
контроля рабочих параметров электрической сети (силы тока, напряжения),
предохранительных устройств от перегрузок, обеспечения надежного контакта в
местах соединения проводников, правильного выбора расстояний между проводами,
материала изоляции.
Импульсом воспламенения может быть электрическая искра, которая возникает
при замыкании или размыкании электрической сети. Она значительно превышает
температуру воспламенения горючих веществ. Основными мерами защиты от электрических
разрядов являются использование взрывозащищенного электрооборудования, а также
его правильная эксплуатация и ремонт.
Опасным источником воспламенения является разряд статического
электричества. Защита от статического электричества достигается заземлением
электропроводных частей технологического оборудования.
Важнейшим условием предупреждения пожара и взрывов служит герметичность
оборудования и правильный выбор режима работы оборудования.
Противопожарные меры на предприятии организационные:
- проведение пожарного инструктажа и занятий по пожарной безопасности с
рабочими и служащими;
- создание пожарной технической комиссии.
Противопожарные меры на предприятии технические использовании средств
тушения пожаров. Пожарная сигнализация. Пожарный водопровод.
Эвакуационные мероприятия. В производственном помещении предусмотрены
пути эвакуации и эвакуационные выходы людей во время пожара.
.7 Охрана окружающей среды
В настоящее время резко возрастает роль промышленной экологии, которая
ориентирована на оценку степени вреда приносимого природе техническим
развитием. Разработка и совершенствование средств защиты окружающей среды,
развитие замкнутых, безотходных и малоотходных технологических процессов - вот
основные задачи современной охраны окружающей среды.
Среда обитания человека характеризуется совокупностью физических,
химических, биологических факторов, способных при определённых условиях
оказывать то или иное воздействие на организм человека.
Рациональное решение экологических проблем возможно лишь при
сбалансированном взаимоотношении природы и общества, которое будет обеспечивать
развитие общества при сохранении восстановительных сил в природе.
.7.1 Анализ промышленных загрязнений
Источниками загрязнения окружающей среды являются: индукционные печи, участок
по навеске шихты, участки приготовления смесей, форм и стержней.
В атмосферу при производстве отливок из серого чугуна попадают пыль,
угарный газ.
Пыль имеет мелкодисперсный состав, в основном это окислы кремния.
Основным источником пыли является формовочный автомат, стоящий в линии,
смесеприготовительные установки и грохот для выбивки формовочной смеси.
В результате вдыхания пыли образуется заболевание профессиональной формы
пневмокониоз - замещение легочной ткани мертвой соединительной тканью. В пыли
содержится большое количество SiO2,
поэтому возникает разновидность пневмокониоза - силикоз.
Такие газы, как СО, оказывают отрицательное воздействие на организм
человека: СО воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы, вызывая
удушье.
На территории предприятия образуются сточные воды трех видов: бытовые,
поверхностные, производственные.
Бытовые сточные воды образуются при эксплуатации на территории душевых,
туалетов, столовых.
Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевой,
талой и поливочной водой примесей, скапливающихся на территории, крышах, стенах
производственных зданий.
Производственные сточные воды образуются в результате использования воды
в технологическом процессе.
Объем воды потребляемой и сбрасываемой проектируемым цехом определяем по
нормам водоснабжения. Нормы приведены в таблице 6.4.
Таблица 6.4 - Объем воды, потребляемой и сбрасываемой цехом
|
Вид продукции
|
Система водоснабжения
|
Среднегодовой расход воды
на единицу продукции, м3
|
Среднегодовой объем сточных
вод на единицу продукции, м3
|
Безвозвратные потери воды
на единицу продукции, м3
|
|
|
оборотная
|
свежая из источника
|
очищенные
|
не требующие очистки
|
фильтрационные
|
|
|
|
|
техническая
|
питьевая
|
|
|
|
|
|
Оборотное литье
|
оборотная
|
110
|
14
|
3
|
7
|
1
|
1
|
8
|
Вода используется для охлаждения печей, транспортировки и промывки
формовочной смеси в отделениях регенерации, в системе вентиляции.
Образующиеся при этом сточные воды загрязнены глиной, песком, остатками
стержневой и формовочной смеси.
Загрязнение почвы отходами литейного производства. Почва загрязняется
стружками и опилками металла, шламами, золой, осадками и пылью (отходами систем
очистки воздуха).
.7.2 Мероприятия по защите атмосферы
Наиболее эффективным мероприятием по защите окружающей среды являются
совершенствование и разработка новых технологических процессов, оборудования с
целью максимального снижения массы, объёма, концентрации загрязнений.
Для устранения вредного воздействия пыли и газа на окружающею среду
предусматривается очистка технологических выбросов.
Газы и пыль удаляются из печи и других видов технологического
оборудования посредством местных отсосов и подаются на очистку в рукавный
фильтр.
В корпусе фильтра находятся рукава, изготовленные из специальных тканей.
Во внутреннюю полость рукавов через входной патрубок подаётся запыленный газ.
Частицы пыли оседают в ворсе и образуют пылевой слой на внутренней поверхности
рукавов. Очищенный воздух выпускается из фильтра через выходной патрубок и
выбрасывается в атмосферу.
Угарный газ дожигается в процессе отсоса. Снижение температуры газов,
поступающих на очистку в рукавный фильтр, осуществляется путём подсоса
холодного воздуха.
Степень очистки рукавного фильтра составляет 99,8%.
6.7.3 Мероприятия по защите гидросферы и литосферы
В проектируемом цехе приняты такие природоохранные мероприятия как
комплексное использование сырья, оборотное водоснабжение, очистка стоков,
создание культурных ландшафтов, пылеулавливание, утилизация и нейтрализация
газообразных выбросов.
Защита воздушного бассейна достигается очисткой вредных выбросов. Для
этого планируется применять метод термической нейтрализации со схемой
нейтрализации газовых выбросов - каталитическое сжигание. Метод термической
нейтрализации вредных примесей имеет преимущества по сравнению с другими
методами: отсутствие шламого хозяйства, небольшие габариты очистных установок,
простота их обслуживания, пожарная автоматизация их работы, высокая
эффективность обезвреживания при низкой стоимости очистки.
Каталитический метод используют для превращения токсичных компонентов
выбросов в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды путем
введения в систему дополнительных веществ - катализаторов. В качестве
конструктивного варианта газоочистного каталитического устройства принимаем
реактор каталитический.
Защита водного бассейна достигается очисткой сточных вод перед сбросом их
в водоемы.
Очистка сточных вод от твердых частиц осуществляется методом отстаивания.
Метод основан на особенностях процесса осаждения твердых частиц в жидкости. При
этом, может иметь место свободное осаждение не слипшихся частиц, сохранивших
свои формы и размеры, и осаждение частиц, склонных к коагулированию и
изменяющих при этом свою форму и размеры. Для реализации этого метода
предлагается горизонтальный песколов. Удаление осадка из песколова
осуществляется ежесуточно.
Также в цехе планируется наличие полной или частичной рециркуляции
очищаемых потоков.
Переработка и утилизация твердых и жидких отходов производится на
специальных полигонах в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28 - 85, предназначенных
для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов.
Несмотря на применение очистных устройств и сооружений, полностью
локализовать токсичные выбросы не возможно, а применение более совершенных
систем очистки всегда сопровождается экспоненциальным ростом затрат на
осуществление процесса очистки даже в тех случаях, когда это технически
возможно. Поэтому радикальное решение проблем охраны окружающей среды от
негативного воздействия промышленных объектов возможно при широком применении
безотходных и малоотходных технологий, при которых рационально используются все
компоненты сырья и энергия в замкнутом цикле (первичные сырьевые ресурсы -
производство - потребление - вторичные сырьевые ресурсы), то есть не нарушается
сложившееся экологическое равновесие в биосфере.
Малоотходная технология является промежуточной ступенью при создании
безотходного производства. При малоотходном производстве вредное воздействие на
окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами, но по
техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и
материалов переходит в отходы и направляется на длительное хранение или
захоронение.
Основой безотходных производств является комплексная переработка сырья с
использованием всех компонентов, поскольку отходы производства - это по тем или
иным причинам неиспользованная или недоиспользованная часть сырья. Большое
значение при этом приобретает разработка ресурсосберегающих технологий.
7. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
В литейных цехах индукционные печи нашли широкое применение в качестве
агрегатов для плавки чугуна, стали и цветных металлов. Эти печи дают
возможность получения высококачественного металла при простоте их конструкции,
высоком КПД, несложных алгоритмах и системах управления.
Характерной особенностью индукционных плавильных печей является наведение
вихревых токов (и последующая трансформация их энергии в теплоту)
непосредственно в самом нагреваемом и расплавляемом металле под действием
электромагнитного поля индуктора.
Наиболее простое устройство имеют тигельные печи (рис. 7.1).
Рисунок 7.1 - Схема автоматизации тигельной индукционной установки
Плавка происходит в огнеупорном тигле 4, окруженном индуктором 5 в виде
водоохлаждаемой медной трубки. К индуктору подводят охлаждающую воду от
специального насоса 7. Печь питается электроэнергией от сети переменного тока
через выключатель 1 и преобразователь электропитания 3 (регулируемый
трансформатор с переключателем ступеней напряжения для печей промышленной
частоты, для других печей - генераторы или тиристорные преобразователи
частоты). Тепловая мощность, выделяемая в тигле индукционной печи, составляет, Вт
где
n - число витков индуктора;
I - сила тока в
индукторе, А;
d - средний диаметр
тигля, см;
ρ - удельное сопротивление металла в тигле, Ом · см;
μ - магнитная проницаемость металла, Гн/м;
f - частота тока
в индукторе, Гц;
h - высота
металла в тигле, см.
Современной
тенденцией в области индукционной плавки является преимущественное использование
электропитания промышленной частоты f=50Гц, что исключает
необходимость применения сложного и дорогого электрооборудования. Недостаток
тепловой мощности при этом возмещают неполным выпуском металла из печи в конце
плавки (сохранением так называемого «болота»).
Для
печей значительной емкости применяют трехфазные схемы электропитания (рис.
7.1). Неравномерное распределение мощности по фазам влечет за собой
недоиспользование мощности печного трансформатора. Поэтому возникает задача
обеспечения симметричной загрузки фаз, что осуществляется с помощью
симметрирующего устройства 2, содержащего индуктивность LC и
емкость СС. Кроме того, по уходу плавки необходимо регулировать следующие
параметры электрического режима:
напряжение
(и, следовательно, мощность) на вторичной обмотке печного трансформатора;
ток
индуктора;
коэффициент
мощности печной установки.
Специфической
задачей автоматизации процесса индукционной плавки является необходимость
контроля состояния тигля и изоляции индуктора.
Ступени
напряжения печного трансформатора обычно переключают по временной программе с
коррекцией по температуре металла в тигле.
Для
независимого регулирования тока индуктора в некоторых разновидностях
индукционных плавильных печей имеются переключатели числа рабочих витков
индуктора. При нагреве ферромагнитных материалов (чугуна, стали) до точки Кюри
в плавильном контуре повышается индуктивность, что снижает силу тока и
замедляет процесс нагрева. В целях форсирования электрического режима в этот
период к печному трансформатору подключают не весь индуктор, а лишь часть его
витков.
Оптимальное
регулирование коэффициента мощности индукционных плавильных установок
достигается компенсацией реактивной мощности индуктора путем параллельного
подключения к нему емкостей С1 - С5 из сплава конденсаторной батареи 6 (рис.
7.1). Соотношение емкостей:
.
Поэтому
при использовании всего пяти конденсаторов обеспечиваются 32 ступени изменения
компенсирующей емкости. Вводом соответствующего значения емкости, изменяющего
по ходу плавления щихты, достигают оптимальных условий работы печи при:
cosφ → 0,98
÷ 1,0.
Для
контроля состояния тигля и изоляции индуктора используется источник постоянного
тока 8 (рис.7.1), подключенный к одному из витков индуктора. В цепь источника
введен фильтр LC для подавления переменной составляющей тока от
индуктора и резистора R, к которому подключено реле блокировки и сигнализации
РБС. С уменьшением толщины футеровки тигля до критического значения или при
повреждении изоляции тигля реле срабатывает, отключая электропитание печной
установки и приводя в действие систему аварийной сигнализации. При этом могут
быть также произведены отсечка подачи воды к индуктору и включение продувки его
сжатым воздухом.
Современные
технические средства, позволяющие осуществлять комплексный контроль параметров
индукционной плавки (табл.7.1).
цех литье чугун печь
Таблица 7.1 - Перечень контролируемых параметров и средств
автоматического контроля процесса индукционной плавки.
|
Контролируемый параметр
|
Технические средства
контроля
|
|
Напряжение на индукторе
|
Вольтметр, трансформатор
напряжения, нормирующий преобразователь Е825/1 или Е825/2
|
|
Ток индуктора
|
Амперметр, трансформатор
тока, нормирующий преобразователь Е824
|
|
Активная мощность
трехфазного тока
|
Ваттметр, нормирующий
преобразователь Е829
|
|
Коэффициент мощности печной
плавильной установки
|
Фазометр
|
|
Состояние футеровки тигля и
изоляции индуктора
|
Специальная схема (рис.
7.1)
|
|
Температура охлаждающей
воды на выходе из индуктора
|
Термобатарея, электронный
потенциометр
|
|
Температура металла в тигле
|
Термопара погружения в
комплекте с электронным потенциометром или пирометр спектрального отношения
|
|
Соотношение между массами
«болота» и шихты
|
Сельсин
|
|
Химический состав металла и
шлака по ходу плавки
|
Квантометры в
экспресс-лаборатории цеха с транспортировкой проб пневмопочтой
|
При заданной производительности печи цель управления ее электрическим
режимом заключается в обеспечении максимальной экономичности процесса плавки за
счет сокращения удельного расхода электроэнергии. В большей степени эта цель
достигается при комплексном подходе к проблеме управления не только
электрическим, но также тепловым и технологическим режимами плавки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проделанной работы выполнены поставленные задачи и
достигнута цель дипломной работы. В связи с этим, можно сделать следующие
выводы:
При выборе основного технологического оборудования были учтены
современные требования к промышленным предприятиям, такие как: технологичность
производства, высокая производительность оборудования, гибкость производства
при изменениях рыночных условий, применение современных технологий для
получения качественной продукции.
Компоновка производственных площадей обеспечивает непрерывность
технологической цепочки, рациональность их использования, возможность
расширения и модернизации производства.
В проекте были учтены все требования по безопасности жизнедеятельности и
охране труда для обеспечения хороших условий труда, сохранения здоровья
работающих на предприятии, и максимального снижения вредного воздействия на
окружающую среду.
С экономической точки зрения цех имеет высокие показатели роста:
производительность труда, низкую себестоимость продукции, высокую
рентабельность производства и способен составлять конкуренцию на рынке.