Расчет цеха крупного литья из серого чугуна (Глава 3 дипломного проекта)

Глава  3.  Расчет цеха.

3.1. Плавильное отделение.

Для определения потребности цеха в жидком металле необходимо составить баланс жидкого металла. Структурный баланс жидкого металла позволяет определить потребность в материальных ресурсах для получения металла.

Таблица 

Статьи баланса металла	На 1 т.		Всего
	%	кг	%	Т
Годные отливки	64,5	1000	64,5	10000
Литники, прибыли	32	496,1	32	4961,2
Безвозвратные потери	3,5	54,3	3,5	542,6
Металлозавалка	100	1550,4	100	15503,8

Из таблицы видно, что на годовую программу 10 тыс.тонн годного литья из серого чугуна плавильное отделение цеха должно выдать 15503,8 тонн жидкого метала.

3.1.1.  Выбор типа плавильного агрегата.

Из плавильного оборудования, применяемого в чугунолитейных цехах, наибольшее распространение получили вагранки, но наряду с плавкой в топливных печах большое распространение в литейных цехах получила   электроплавка.   Индукционная   плавка   чугуна    обеспечивает получение жидкого сплава высокого качества с минимальным содержанием газов, неметаллических включений и вредных составляющих. Плавка в индукционных печах с «болотом», когда из печи выдается не более ¹/₃ -¹/₂ ее емкости, а подогретая шихта загружается в жидкий сплав, позволяет снизить угар металла при применении легковесной шихты и повысить КПД использования электроэнергии.

В данном дипломном проекте по разработке цеха крупного литья из серого чугуна в качестве плавильного агрегата выбраны тигельные индукционные печи повышенной частоты с «болотом».

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

 

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Расчёт количества и производительность плавильного оборудования ведется в соответствии с рассчитанной ранее производственной программе (потребности в металле).

При расчёте часовой производительности плавильных печей учитывают коэффициент неравномерности загрузки оборудования к_н. Значение к_н  при  мелкосерийном  производстве  принимается  равным 1,3.

Часовая производительность,т/ч

Q=(В₂ ·К_н )/Ф_д=(15503,8·1,3)/3975=5 т/ч где, В₂- потребление сплава цехом, т/ч;

Ф_д- действительный фонд времени работы печи, ч/год, для 2-х сменной работы равен 3975 ч/год.

Производительность индукционных печей работающих с болотом определяется по формуле

q_рсч=(В₂·К_н)/(Ф_д·Р₁)=(15503,8·1,3)/(3975·1)=5т/ч где, Р₁- расчётное число одновременно работающих печей:

Р₁=К_з ·Р₂=0,5·2=1

Р₂- число единиц оборудования по проекту;

К_з   -коэффициент загрузки.

В цехах крупного литья ёмкость печей определяется по максимальной металлоёмкости формы.Число печей рассчитывается по формуле:

Р₁=(В₂·К_н)/(Ф_д ·q_рсч)=(15503,8·1,3)/(3975·5)=1 шт.

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

 Принимаем     одну   плавильную   индукционную   тигельную     печь

УИП-7200-0,15-10,0  производительностью 10 т/ч для обеспечения нормальной работы отделения. А также ещё одну дополнительную для ремонтных целей.

Техническая характеристика индукционной печи УИП-7200-0,15-10,0

Таблица

№ П/П	Наименование характеристики	Единицы измерения	Значение
1.	Емкость печи	т	10
2.	Мощность питающих трансформаторов	кВт	7200
3.	Частота тока	Гц	150
4.	Скорость плавки	Т/ч	7
5.	Температура перегрева	°С	1500
6.	Расход охлаждающей воды	м/ч	80
7.	Расход электроэнергии	кВтч/т	725-770

Коэффициент загрузки при этом будет равен:

К_з=Р₁/Р₂=1/2=0,5

Для более гибкого использования жидкого металла на плавильном участке предусмотрен миксер ёмкостью 10 т.

3.1.2. Расчет шихты.

Расчет шихты производится с целью подбора шихтовых материалов, обеспечивающих в процессе плавки в печи заданный химический состав чугуна и нужные механические свойства отливок при минимальной стоимости жидкого металла.