Литейный цех на выпуск 10000 тн отливок в год из серого чугуна для нужд машиностроения

Для контроля параметров получаемого металла производятся следующие действия:

а) отбор пробы на химический анализ;

б) скачивание шлака графитовой ложкой;

в) замер температуры металла.

Корректировка чугуна по химическому составу осуществляется путем ввода соответствующего компонента шихты. Температура заливки чугуна составляет 1340-1360 °С для обеспечения указанной температуры заливки в ковши набирается металл, имеющий  более высокую температуру с учетом ее снижения при наполнении ковша, при транспортировке и выдержке, то есть температура выпуска чугуна из печи составляет 1400-1440 С.

Для модифицирования применяются графитизирующие модификаторы, которые служат для измельчения графита и устранения отбела. В качестве основного модификатора будет использоваться ферросилиций ФС75. Для    улучшения     качества     металла    назначается    система    двойного модифицирования, которая заключается в следующем:

- перед заполнением ковша на его дно подается ФС75;

- второе модифицирование проводится во время заливки металла в форму (ферросилиций (ФМн) путем подачи модификатора в струю металла).

Модификаторы должны быть просушенными и дроблеными до фракции 1-2 мм.

Перед употреблением модификатор прокаливается при температуре 300-400°С. Контроль качества модифицирования будет производиться по высоте отбела клиновой пробы. Контрольные пробы отливаются через 5-15 минут.

В результате модифицирования повышаются не только механические свойства чугуна, но и однородность структуры и свойств по сечению отливки.

2.3.4 Расчет парка ковшей

Для расчета парка заливочных ковшей применяются следующие формулы:

N = k · k1 · N1                                                       (5)

где    k – коэффициент, учитывающий количество ковшей в ремонте, k = 2;

k1 – коэффициент неравномерности использования, k1 = 1,2;

N1 – число ковшей, используемых в смену.

                                                         (6)

где  n – число одновременно работающих ковшей;

       τсм – продолжительность смены, ч;

       τ – продолжительность работы ковша между ремонтами, ч.

                                                   (7)

где Qж – годовое количество жидкого металла, т;

       τ0 – оборот ковша,                τ0=0,3ч=18 мин;

       Фд – действительный годовой фонд времени формовки, ч;

       qк – вместимость ковша, т.

      n = 15390,77 · 0,3 / (3975 · 0,5) = 2,3 – принимаем n=3

     N1 = 3 · 8 / 8 = 7 ковшей;

N = 2 · 1,2 · 3 = 7,2 – принимаем 8 ковшей.

2.4 Стержневое отделение

2.4.1 Расчет программы стержневого отделения

Проектирование стержневого отделения начинается с выявления потребного количества стержней. Составляется спецификация стержней, представленная в таблице 10, которая позволяет произвести группировку стержней по весовым категориям.

Таблица 10 - Спецификация стержней

Основой для расчета программы стержневого отделения служит количество отливок, которое будет произведено в литейном цехе с учетом всех видов брака.

Таблица 11 - Расчетная программа стержневого отделения

Расчетная программа стержневого отделения служит основой для расчета количества съемов.

Таблица 12 - Расчет количества съемов

2.4.2 Описание  технологического  процесса  в  стержневом  отделении

Машина стержневая пескодувная однопозиционная автоматическая с отверждением стержней в нагревательной оснастке [5], с горизонтальным разъемом стержневого ящика модели 232А21А1 предназначена для изготовления стержней в нагреваемой оснастке. Размеры стержневого ящика 370х210х90.

Пескодувный метод уплотнения обеспечивает высокое качество стержней при минимальном времени на заполнение стержневого ящика. С целью повышения уровня универсальности и мобильности машин компоновка их выполнена однопозиционной с челночным движением резервуара, перемещающимся с позиции загрузки смеси на позицию надува.

Оснастка (секция и стержневой ящик с горизонтальным разъемом) устанавливается на станину, в верхней части которой расположены механизм надува с вдувным и выхлопным клапанами и механизм загрузки смеси в пескодувный резервуар. Резервуар в течение технологического цикла перемещается с позиции загрузки на позицию надува, а затем возвращается в исходное положение.

После вдува смеси в ящик и отверждения стержня полуформы ящика разделяются. При этом одна половина секции с полуформой перемещается в крайнее положение, а вторая поворачивается со стержнем на 900. В этом положении производится протяжка готового стержня, а затем передача его в механизм съема.

Операции выдачи стержня, обдува и опрыскивания рабочих поверхностей оснастки разделительным составом автоматизированы. Пескодувный резервуар, загрузочная воронка для смеси, насадки, надувная плита и сопла охлаждаются водой.

Состав стержневой смеси:

Песок кварцевый ПС – 250,7;

Пигмент красный железоокисный К;

Графит кристаллический ГЛ – 1;

Карбамидно-фурановое связующее (смола) БС-40;

Отвердитель КЧ – 41.

2.4.3 Расчет количества технологического оборудования стержневого отделения

Расчет количества технологического оборудования проводится в зависимости от количества съемов в год для обеспечения стержнями формовочных линий. Количество оборудования определяется по формуле:

              N = В · Кн / а · Фд                                                       (8)

где n – количество оборудования по расчету, шт;

      Кн – коэффициент неравномерности (для стержневого отделения          Кн=1,1);

    В – годовое количество форм, съем;