Обоснование и описание способа плавки металла и выбора плавильного агрегата

4.1.3 Обоснование и описание способа плавки металла и выбора плавильного агрегата

Расчет плавильных агрегатов ведется по жидкому металлу. Состав и необходимое количество шихтовых материалов определяется на основании ведомости шихт и баланса металла, таблица 4.2.

Для выплавки стали в проектируемом цехе целесообразно установить электродуговые печи.

Дуговые печи обеспечивают возможность быстрого ведения плавки, выдачу металла малыми порциями, получение стали более высокого качества, выплавку высоколегированных сталей и т. д. Печи компактны, просты в управлении и гибки в работе, т. к. могут работать в одну, две смены и круглосуточно.

Футеровка электропечи может быть кислой и основной. В литейном производстве шире применяются печи с кислой футеровкой; кислый процесс более простой и дешевый. Для получения жидкого металла, чистого от примесей серы и фосфора, применяют основной процесс. По сравнению с кислым, при основном процессе расход электроэнергии повышается на 40…50% и увеличивается продолжительность плавки.

Различают следующие основные способы загрузки шихты в электропечь: корзинами сверху, завалочной машиной (мульдой) через окно и вручную при очень малой емкости печей. Выпуск металла осуществляется наклоном печи. Угол наклона в сторону выпускаемой летки составляет до 45°, а в сторону загрузочного окна - до 15°.

Потребное количество плавильных агрегатов определяем по формуле:

(4.2)

где n - количество электродуговых печей, шт;

Q_ж - годовое количество жидкого металла, т;

Т –календарный годовой фонд работы, 365 дней;

t – число суток холодного простоя печи в год (60-75 дней);

q – металлозавалка одной печи на плавку, т;

Н – суточное количество плавок.

Для марок 30Л и 25Л количество ДСП:

Принимаем 2 электродуговые печи производительностью 12т/ч, с коэффициентом загрузки 0,83.

Для марки 35ХМЛ количество ДСП:

Принимаем 2 электродуговые печи производительностью 6 т/ч, с коэффициентом загрузки 0,86.

Количество ковшей необходимых для плавильного отделения рассчитаем по формуле:

(4.3)

где к – количество ковшей, шт;

N – количество форм, заливаемых в смену, шт;

z – длительность оборотов ковша;

m – количество форм, заливаемых из одного ковша, шт.

Количество ковшей необходимых для плавильного отделения равно:

=1,3 шт.

Принимаем два ковша .

=1,3 шт.

Принимаем два ковша .

4.1.4 Определение площади плавильного отделения

Площадь плавильного отделения определяется количеством рабочих мест, проездами и проходами.

Плавильное отделение располагаем в поперечном пролете, что обеспечивает удобное ведение плавки и доставки металла к формовочным участкам. Принимаем площадь плавильного отделения 1642 м².

4.2 Формовочное отделение

В формовочном отделении выполняются операции формовки, сборки, заливки, охлаждения и выбивки отливок, трудоемкость которых составляет до 60% от общей трудоемкости изготовления отливок. Технико-экономические показатели формовочного отделения, организация работы и выбор оборудования в первую очередь зависят от способа изготовления форм. Основными факторами, обеспечивающими выбор метода формовки, являются характер производства, масса, габариты и класс точности отливок, род металла, вид производственной программы и мощность проектируемого цеха. В проектируемом цехе применяется метод формовки в разовые песчаные сухие формы.

4.2.1 Анализ групп по массе и выбор метода изготовления форм

Технико-экономические показатели формовочного отделения, организация работы и выбор оборудования в первую очередь зависят от способа изготовления форм. Основными факторами, обеспечивающими выбор метода формовки, являются характер производства, масса, габариты и класс точности отливок, род металла, вид производственной программы и мощность проектируемого цеха. В проектируемом цехе применяется метод формовки в разовые песчаные сухие формы

В проектируемом цехе всю номенклатуру отливок целесообразно объединить в один технологический поток:

-           отливки, массой 0…100 кг;

Таблица 4.3 – Методы изготовления литейных форм

Для каждой группы выбираем размер опок, с учетом коэффициента металлоемкости.

Габариты опок выбираем в зависимости от придельной массы отливки по группе. Данные заносим в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 – Группы литья по массе и габариты опок