- •110400 «Литейное производство черных и цветных металлов»
- •Оглавление
- •1. Основные принципы проектирования промышленного объекта
- •1.1. Состав и содержание технико-экономического обоснования
- •1.2. Состав и содержание технического проекта
- •1.2.1. Технические проектные решения
- •1.2.2. Проектные решения организационного характера
- •1.2.3. Проектные решения социального характера
- •1.4. Состав и содержание дипломного проекта
- •2. Техника и организация производства
- •2.1. Классификация литейных цехов
- •1.3. Состав и содержание рабочих чертежей
- •2.2. Структура литейного цеха
- •2.2.1 Основные отделения
- •2.2.2. Вспомогательные отделения (участки)
- •2.2.3. Складские помещения
- •2.2.4. Служебные помещения
- •2.3. Исходные данные для проектирования
- •Производственная программа чугунолитейного завода серийного производства
- •Производственная программа литейного цеха по выпуску заготовок
- •Производственная программа литейного цеха мелкосерийного или индивидуального производства
- •2.4. Обоснование места строительства проектируемого цеха
- •2.5. Обоснование структуры производства
- •2.6. Режимы работы литейного цеха и фонды времени
- •Эффективный годовой фонд времени работы оборудования при 40-часовой рабочей неделе и восьми праздничных днях в году, ч
- •Годовой фонд времени рабочих
- •2.7. Расчетная программа литейного цеха
- •Спецификация отливок
- •Спецификация заготовок
- •Спецификация отливок для запасного комплекта
- •Расчетная программа литейного цеха массового производства
- •2.8. Методика расчета количества оборудования
- •Коэффициенты неравномерности работы и загрузки оборудования
- •3. Технико-экономическое обоснование технологических процессов и технических решений
- •3.1. Методика расчета сравнительной экономической эффективности
- •3.2. Расчет капитальных вложений
- •3.3. Примеры расчета экономической эффективности
- •Расчет количества плавильных агрегатов
- •Исходные данные для расчета
- •Расчет количества печей
- •Изменяемые эксплуатационные затраты
- •Исходные данные для расчета
- •Расчет оборудования
- •Изменяемые текущие затраты
- •3.4. Расчеты штатов, фондов заработной платы и средней заработной платы
- •3.4.1. Расчет численности персонала цеха
- •Расстановочный штат и списочный состав основных производственных рабочих проектируемого цеха
- •Тарифные ставки для рабочих предприятий машиностроения, руб./ч
- •Ведомость списочного состава персонала цеха
- •3.4.2. Расчет трудоемкости продукции
- •4. Проектирование отделений литейных цехов по производству отливок
- •Карта технологического процесса (пример)
- •4.1. Проектирование формовочных отделений литейных цехов
- •Расчетная программа формовочного отделения
- •Расчет количества формовочного оборудования
- •Расчет количества кессонов для индивидуального производства
- •Данные по типовым технологическим процессам изготовления разовых объемных форм
- •Характеристика камерных сушил
- •Продолжительность сушки форм, ч
- •Данные по выбору вместимости ковша
- •4.2. Проектирование цехов литья по выплавляемым моделям
- •Расчетная программа цеха литья по выплавляемым моделям
- •Характеристики оборудования для приготовления модельного состава и изготовления модельных звеньев
- •4.3. Проектирование цеха литья в оболочковые формы
- •4.4. Проектирование цехов литья под давлением
- •Рекомендуемые значения давления прессования, мПа, для различных отливок
- •Расчетная производительность машин литья под давлением в зависимости от категории сложности отливок
- •4.5. Проектирование отделений цехов кокильного литья
- •Состав красок для кокилей при изготовлении отливок из алюминиевых сплавов, %
- •Нормы расчетной часовой производительности однопозиционных кокильных машин для бесстержневых отливок, циклов, в зависимости от размеров подкокильных плит
- •4.6. Проектирование плавильных отделений
- •Статьи баланса металла на годовую программу литейного цеха
- •Статьи баланса металла на годовую программу литейного цеха по выпуску заготовок из алюминиевых сплавов
- •Пример расчета количества вагранок
- •Пример расчета количества электропечей
- •Данные по среднему угару и безвозвратным потерям металла
- •Данные по угару элементов, %, при плавке сплавов цветных металлов
- •Основные параметры и нормы производительности вагранок
- •Нормы производительности индукционных тигельных печей промышленной частоты
- •Нормы производительности индукционных канальных печей для плавки чугуна
- •Нормы продолжительности плавки (полного цикла) в дуговых электропечах, ч
- •Нормы производительности индукционных канальных печей промышленной частоты
- •Нормы производительности индукционных тигельных электропечей повышенной частоты для плавки стали
- •Нормы расстояний между дуговыми печами и их привязка к трансформаторным подстанциям
- •Нормы производительности индукционных тигельных электропечей для плавки цветных сплавов
- •Нормы производительности индукционных канальных электропечей для плавки цветных сплавов
- •Годовая потребность в шихтовых материалах
- •4.7. Проектирование стержневых отделений
- •Расчетная программа стержневого отделения
- •Спецификация стержней
- •Нормы продолжительности цикла сушки и подсушки стержней
- •4.8. Проектирование смесеприготовительных отделений
- •Ведомость формовочных и стержневых смесей
- •Расчетная программа смесеприготовительного отделения
- •Средние нормы расхода формовочных смесей для серийного и единичного производства
- •Расчетная ведомость стержневого отделения цехов мелкосерийного и единичного производства
- •4.9. Проектирование и расчет отделений финишных операций
- •Данные о количестве, шт., или массе, т, отливок, подлежащих обработке очистном отделении
- •Режимы термообработки стальных и чугунных отливок
- •Расчетная производительность прессов для обрубки отливок в одноместных штампах, шт.
- •Нормы производительности оборудования для обрезки литников, шт./ч
- •Нормы производительности оборудования для зачистки отливок, шт./ч
- •5. Транспортная, энергетическая, строительная и санитарно-техническая части проекта
- •5.1. Транспорт литейных цехов
- •Параметры установок пневмотранспорта
- •5.2. Энергетические затраты
- •Расход электроэнергии на термообработку отливок
- •Установленная мощность электродвигателей
- •Расход воды на технологические нужды
- •Нормы расхода топлива
- •Расход кислорода и ацетилена
- •5.3. Строительная и санитарно-техническая части проекта
- •6. Планировки литейных цехов
- •6.1. Компоновочные решения
- •6.2. Нормы расположения проездов и оборудования
- •Нормы расстояний от стационарного оборудования до стен и колонн
- •7. Экономика производства
- •7.1. Расчет капитальных вложений, производственных фондов и амортизационных отчислений
- •7.1.1. Строительство нового цеха
- •Капитальные вложения и амортизационные отчисления по зданиям и строительным сооружениям
- •Капитальные вложения в оборудование и амортизационные отчисления
- •Сводная ведомость капитальных вложений на строительство литейного цеха
- •7.1.2. Реконструкция цеха
- •Капитальные вложения в строительство при реконструкции
- •Стоимость зданий, сооружений и капитальные затраты в строительные работы при реконструкции литейного цеха
- •Сводная ведомость капитальных затрат в реконструкцию литейного цеха
- •7.2. Себестоимость изготовления отливок
- •7.2.1. Калькуляция себестоимости жидкого чугуна
- •Калькуляция себестоимости 1 т жидкого чугуна марки ........ Годовая потребность жидкого металла ................. Т
- •7.2.2. Калькуляция себестоимости жидкой стали
- •Калькуляция себестоимости 1 т жидкой стали марки ...... Годовая потребность жидкого металла ............ Т
- •7.2.3. Калькуляция себестоимости стальных и чугунных отливок
- •Калькуляция себестоимости 1 т чугунных и стальных отливок марки ......
- •7.2.4. Калькуляция себестоимости отливок из цветных металлов и сплавов
- •Калькуляция себестоимости 1 т отливок из цветных металлов и сплавов
- •8. Экономическая эффективность инвестиций (капитальных вложений)
- •8.1. Количественные показатели эффективности капитальных вложений и новой техники
- •8.2. Учет интегрального эффекта за весь период строительства и эксплуатации объекта (метод потока наличности)
- •8.3. Учет фактора времени в расчетах эффективности инвестиций (динамические модели эффективности)
- •Расчет эффективности инвестиций
- •8.4. Оценка эффективности проекта с учетом факторов риска и неопределенности
- •Распределение затрат на условно-постоянные (числитель) и условно переменные (знаменатель) в литейных цехах серийного производства
- •Сводная таблица технико-экономических показателей
- •Приложения
- •Укрупненные нормативы стоимости зданий и сооружений* литейных, кузнечных и термических цехов
- •9.2 Примерные расчетные давления в камерах машин для литья под давлением и емкости камер
- •9.3 Технические характеристики машин для литья под давлением с горячей камерой прессования
- •9.4 Машины для литья под низким давлением
- •9.5 Технические характеристики дозаторов
- •10. Технические характеристики машин для центробежного литья
- •11. Категории ремонтной сложности для литейного оборудования
- •3. Индукционные тигельные печи промышленной частоты типа ичт (Россия)
- •4. Индукционные тигельные печи промышленной частоты фирмы "asea" (Швеция)
- •5. Индукционные тигельные печи промышленной частоты фирмы "юнкер" (фрг)
- •8. Индукционные канальные печи промышленной частоты фирмы "asea"(Швеция)
- •8. Установка электрохимической очистки крупных отливок с системой утилизации отходов (Россия)
- •Транспортные расходы на перевозку 1 т продукции по железной дороге (за 10 тыс. Тоннокилометров)
- •Тарифы на электрическую энергию
Статьи баланса металла на годовую программу литейного цеха
Примечание. Отбракованные отливки в расчетной программе цеха учитывают как технологические потери.
Статья расхода "Годные отливки (заготовки)" соответствует данным расчетной программы литейного цеха. На основе баланса металла определяется выход годного:
(4.24)
Форма таблицы 4.20
Статьи баланса металла на годовую программу литейного цеха по выпуску заготовок из алюминиевых сплавов
После этого производится расчет количества плавильных агрегатов (табл. 4.21 и 4.22) и коэффициент их загрузки.
В соответствии с типом плавильных печей, требованиями к качеству сплава, технологией заливки форм определяется необходимость, конструкция и емкость копильника-миксера.
При выборе в качестве плавильных агрегатов индукционных печей необходимо учитывать способ плавки: на твердой шихте или с использованием «жидкого болота». В зависимости от этого производительность печи будет различна.
Для цеха с массовым характером производства Кн = 1,2; при двухсменном режиме работы Фд = 4140 ч.
Действительный фонд времени Фд = 3975 ч (2-сменный режим работы). Кн = 1,2 (массовый характер производства).
Таблица 4.21
Пример расчета количества вагранок
Таблица 4.22
Пример расчета количества электропечей
Выбором плавильного агрегата в результате технико-экономического обоснования не ограничивается проектирование плавильного отделения. Не следует забывать об установке вспомогательного оборудования, которое является составной частью плавильных агрегатов. К такому оборудованию прежде всего относят шихтовальные устройства. В современных литейных цехах находят применение различные типы весовых тележек, устанавливаемые вдоль фронта расходных бункеров; мостовые краны, оборудованные многосекционными электромагнитными шайбами с датчиками массы и запоминающим устройством; дозаторы с тензометрическими датчиками, устанавливаемые непосредственно у расходных бункеров.
Необходимо предусмотреть подъемно-транспортное оборудование для загрузки шихтовых материалов в печь. Конструкция его определяется типом плавильного агрегата и массой металлозавалки. Электрические печи,
как правило, обслуживаются мостовыми, консольными кранами, а также тельферами. В ряде случаев для подачи шихты в пламенные печи устанавливают непрерывный транспортер. Современные вагранки закрытого типа оборудуются скиповыми подъемниками или шаржирными кранами (прил. 5).
При проведении технико-экономического обоснования выбора плавильного агрегата необходимо учесть возможность повышения производительности его за счет предварительного подогрева шихты. В таком случае устанавливаются устройства для ее подогрева, которыми могут служить индукционные тигельные печи, работающие в режиме подогрева, а также специальные устройства (бадьи) с газовым подогревом.
Необходимо учесть также площади, потребные для размещений вспомогательного оборудования: печных трансформаторных подстанций, конденсаторных батарей индукционных печей, пультов управления и контрольно-измерительных приборов, систем очистки и дожигания отходящих газов, рекуператоров для подогрева воздушного дутья, вентиляторов и воздуходувок, систем грануляции шлака и др.. Это оборудование часто занимает площади, равнозначные площадям, выделенным для собственно плавильных агрегатов.
При размещении основного и вспомогательного оборудования плавильного отделения в плане и по высоте необходимо учитывать, что оно является связующим между складом шихтовых материалов и формовочным отделением и, как правило, располагается между ними в поперечных по отношению к формовочным линиям пролетах цеха. Для плавильного отделения требуется большая высота цеха (иногда до 30 м).
Следует отметить, что работу плавильного отделения необходимо согласовать с работой обслуживаемого им формовочного отделения, и поэтому при выборе типа плавильного агрегата следует исходить из марок металла, подлежащего плавке, и массы изготавливаемых отливок.
Баланс металла по выплавляемым маркам составляют согласно табл. 4.18-4.20.
Данные об угаре и безвозвратных потерях для различных сплавов на основе железа выбирают в зависимости от типа плавильного агрегата и метода плавки для определенной массы отливок (табл. 4.23), а для сплавов Цветных металлов - в зависимости от конструкции плавильной печи и вида шихты (табл. 4.24).
При проектировании новых литейных цехов для плавки чугуна следует предусматривать электропечи и дуплекс-процессы. Применение дуго-Ь1Х электропечей предпочтительно при использовании металлоотходов необильного химического состава (плавка синтетического чугуна), а также получения высокопрочного чугуна.
Для дуплекс-процессов необходимо применять следующие комплексы:
- индукционную тигельную электропечь - индукционную канальную печь;
- дуговую электропечь - индукционную канальную электропечь;
- вагранки закрытого типа с подогревом дутья, очисткой отходящих газов, длительным межремонтным циклом работы - индукционную канальную электропечь.
Таблица 4.23
