Проект цеха литья чугуна в формы из ХТС мощностью 15000 тонн в год

1.4.2. Склад формовочных  материалов.

Согласно предварительно выполненным расчетам составляется ведомость хранимых формовочных материалов (табл. 1.12).

Таблица 1.12.

Ведомость хранимых материалов на складе формовочных материалов.

 

Наименование материала	Насыпной вес, т/м³	Потребное годовое количество, т	Срок хранения, суток	Высота хранения, м	Расчетная площадь, м²
Песок	1,7	42958	1	2	40
Связующее	1,5	4296	2	2	13

 

Склад имеет участки  приема и хранения материалов.

1.4.3. Склад опок и  модельной оснастки.

Как правило, основные склады опок и модельной оснастки размещают вне литейного цеха, а в цехе складирование опок и модельной оснастки производится в непосредственной близости от рабочих мест, на свободном месте.

1.4.4. Склад готовой  продукции

Склад готовой продукции  является конечным участком цеха и входит, как правило, в состав очистного отделения.

Площадь склада рассчитывается по формуле:

              ,      (1.32)

где: G_отл – годовое количество отливок, выпускаемое цехом, т;

Кп - коэффициент, учитывающий проходы, К_п = 1,3;

η – коэффициент, учитывающий  использование полезной площади, 0,6;

Фд –действительный годовой фонд времени, ч;

t – допустимое время хранения отливок на складе (18….24 ч);

g – удельная нагрузка на пол склада, g = 0,75 т/м².

м²

Склады опок, модельной  оснастки  готовой продукции оборудуются  подъемными и транспортными средствами, стеллажами, унифицированной тарой и т.п.

1.4.5. Кладовые цеха.

В цехе предусматривается  кладовая запасных частей.

Кладовые запасных частей участков механика и энергетика занимают площадь 10-20% от площади соответствующего участка. Площадь инструментальной кладовой составляет 5–8 % от суммарной площади участков механика и ремонта оснастки.

Кладовые ЛВЖ и ГЖ для цеха мощностью 15000 т/год имеют площадь 50м². [2, стр. 142]

1.5. Вспомогательные участки.

1.5.1. Лаборатории.

В литейном цехе предусматривается  лаборатория формовочных материалов, располагаемую вблизи смесеприготовительного отделения, и лабораторию химического  анализа металлов, размещаемую вблизи плавильного отделения.

Таблица 1.13.

Площади цеховых лабораторий, м².

Мощность цеха, тыс.т/год	Лаборатория формовочных  материалов, м²	Лаборатория химического  анализа металлов, м²
До 30	48	48

 

1.5.2. Службы механика и энергетика.

Службы механика и  энергетика выполняют профилактику и ремонт оборудования.

Площадь участка механика определяется исходя из номенклатуры проводимых на участке работ, количества и норм расстановки механообрабатывающего  и вспомогательного оборудования.

Площадь участка механика принимается из расчета норм установки оборудования: для мелких станков 5 - 9 м², средних 10 - 16 м², крупных        18 - 60 м²; площадь слесарного участка определяется из расчета 8 - 10 м² на каждого слесаря; площадь для осмотра технологического оборудования демонтированного для ремонта, составляет 20% от площади участка механика. В итоге участок механика должен занимать ориентировочно площадь в цехах мощностью до 15000 т/год – 85–100 м². [2, стр. 151]

Площадь участка энергетика для цеха мощностью до 15000 т/год равна       65-90 м².

 

1.6. Транспортная  система цеха. Грузопотоки.

Для литейных цехов характерно многократное перемещение большого количества насыпных и штучных грузов, поэтому при их проектировании транспортной системе необходимо уделить большое внимание, поставив цель механизировать и, где возможно, автоматизировать транспортные операции.

В литейных цехах используется напольный и надпольный транспорт. Рациональное применение этих видов транспорта позволяет оптимально организовать грузопотоки. Следует стремиться к созданию грузопотоков с наименьшим числом пересечений, причем в узлах пересечений транспортировка груза должна вестись на разных уровнях.

Компоновку оборудования, проектирование транспортных межоперационных связей и связей между отделениями нужно вести с учетом требований к грузопотокам и соответственного выбора рациональных транспортных средств.

На шихтовой склад  металлическая шихта привозится ж/д транспортом или автотранспортом и выгружается с помощью мостового крана. Шихта после дозирования транспортируется по рельсовым путям на место подогрева шихты. После подогрева, мостовым краном шихту распределяют по печам. Готовый металл разливается по ковшам, движущимся по монорельсу. Свежий формовочный песок пневмотранспортом подается в бункера над смесителями, которые находятся на формовочных и стержневых автоматах. Связующее поступает по трубопроводу непосредственно в смесители автоматов.

После выбивки отливок, отработанная смесь по транспортеру поступает в бункер, при помощи ковшевого элеватора. Из бункера оборотная смесь по питателям попадает в установку регенерации песка(выжигание связующего в пневмопотоке). Регенерированный песок пневмотранспортом доставляется в бункера над смесителями автоматов.

Отработанный песок, не подлежащий регенерации, пневмотранспортом доставляется в бункер, находящийся за пределами помещения.

Выбитые отливки по транспортеру попадают в дробеметный барабан. После очистки, по транспортеру, отливки  и литники попадают на сортировочный  стол, где отделяют готовые отливки  от брака и литников.

Доставка отходов металла от сортировочных столов осуществляется с помощью электропогрузчика в бадьях. Готовые отливки упаковывают в тару и увозятся электропогрузчиком на склад готовой продукции.

Схема грузопотоков представлена на чертеже ДП 03.03.08.

 

1. 7. Энергообеспечение.

Расчет потребности  в энергии по видам ведется  по удельным нормам расхода, которые  можно принять по данным цеха-аналога.

Расход электроэнергии складывается из расходов на технологические  нужды W_т, силовой привод W_с и освещение W_ос.

Общий расход электроэнергии по цеху [2, стр. 153]:

                                        W = К_w(W_т + W_c + W_ос)                                          (1.33)

где: К_w – коэффициент потери электроэнергии в цепи, Кw = 1,05 - 1,10.

Расход электроэнергии на технологические нужды:

                                                 W_т = Р_т ∙ G_отл,                                                   (1.34)

где: Р_т – удельный расход электроэнергии на данном переделе на 1 т годных отливок,  при плавке чугуна в индукционных печах тигельного типа 1200 - 1400 кВт∙ч/т;

       G_отл – годовой выпуск годных отливок, т

W_т = 1400 ∙ 15000 = 21000000 кВт

Расход электроэнергии на силовой  электропривод:

                                            W_с = Р_с ∙ Ф_д ∙ G_отл                                                 (1.35)

где: Р_с – установленная мощность оборудования на 1 т годных отливок в год, Р_с =  0,09 - 0,10 кВт;

Ф_д – действительный годовой фонд времени, ч;

W_с = 0,1 ∙ 3935 ∙ 15000 = 5902500 кВт

Расход электроэнергии на освещение:

                                              W_ос = ρ ∙ F_ос ∙ Ф_д(ос)                                             (1.36)

где: ρ – средний  расход электроэнергии за 1 час на 1 м² площади (для производственных помещений 0,015 кВт; для складов и бытовых  помещений 0,008 кВт);

F_ос - освещаемая площадь, м²;

Ф_д(ос) – годовое количество часов осветительной нагрузки (при двухсменной работе 2300-2500 ч).

 W_ос = 0,015 ∙ 4668 ∙ 2500 + 0,008 ∙ 2376 ∙ 2500 = 1798020 кВт

W = 1,1 ∙ (21000000 + 5902500 + 1798020) = 31570572 кВт

Сжатый воздух необходим для работы формовочных и стержневых машин и т.д.: [2, стр. 158]

                                        Q_с.в. = 1,5 ∙ g_с.в. ∙ G_отл                                                 (1.37)

где: g_с.в. – удельный расход сжатого воздуха на 1 т годных отливок,             g_с.в. = 900 ÷ 1100 м³;

 G_отл – годовой выпуск отливок в цехе, т.

Q_с.в. = 1,5 ∙ 1000 ∙15000 = 22500000 м³

Расход воды на технологические нужды: [2, стр. 159]

                                                     Q_в = g_в ∙ G_отл                                                 (1.38)

где: g_в – удельный расход воды 1 т годных отливок, g_в = 158 ÷ 210 м³.

Q_в = 200 ∙ 15000 = 3000000 м³

Вода для бытовых  нужд = 68698 м³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Строительная  часть.

В строительной части  проекта выбираются и обосновываются габариты и взаимное расположение пролетов здания литейного цеха в зависимости от необходимых производственных и других площадей, в первую очередь, определенных расчетами технологических отделений цеха, участков, складов и др., с учетом норм размещения технологического и вспомогательного оборудования и его габаритов. Затем выбираются основные строительные конструкции (колонны, фермы, перекрытия и др.). Компоновочные решения должны отвечать требованиям безопасных и комфортных условий работы в цехе, а также обеспечивать быструю эвакуацию работающих в экстренных случаях (пожар, сигнал гражданской обороны и др.).

2.1. Общая характеристика  зданий.

В практике строительства  литейных цехов наиболее распространены одноэтажные здания пролетного типа из типовых строительных конструкций.

После определения состава  цеха разработана его технологическая  схема, т.е. взаимное размещение производственных, вспомогательных отделений и участков. Составление этой схемы связано с выбором взаимного расположения пролетов и их размеров. При этом учитываются особенности транспортных связей между отделениями и участками.

Здание литейного цеха спроектировано в каркасном исполнении, выполнено из железобетонных и металлических  элементов. Несущей частью каркаса  здания являются колонны, опирающиеся на фундаменты. Расстояния между колоннами 6, 12м, ширина пролетов составляет 18 м.

Высотой здания считается  расстояние от уровня пола до низа конструкции перекрытия и составляет 18 м.

При компоновке здания и  его пролетов учтены температурные колебания их размеров. В связи с этим установлены размеры типовых секций промышленных зданий, разъединяемых между собой температурными швами.

Фундаменты под колонны  зданий выполнены из монолитного  бетона. Размеры фундаментов принимают в зависимости от действующих на них нагрузок, наличия рядом с ними подвалов или фундаментов под оборудование, гидрогеологических условий строительной площадки. Глубину заложения фундамента устанавливают в зависимости от свойств грунтов, их промерзания и уровня грунтовых вод.

Несущие колонны, предназначены  для крепления самонесущих и  навесных торцевых стен, имеют нижнюю консоль на внешней стороне колонны для опирания фахверковых балок.

Подкрановые балки предназначены  для опирания крановых рельсов.

Фермы и балки перекрытий, относящиеся к плоским несущим конструкциям, могут быть железобетонными или металлическими.

Плиты перекрытия кладутся на балки перекрытия или фермы, на которые они опираются своими концами.

Плиты керамзитовые и  из ячеистого бетона эффективны: они  совмещают функции настила, утеплителя и обеспечивают жесткость зданию.

Кровля обычно делается утепленной из рулонных материалов и  мастик. В состав примерного покрытия входят: слой рубероида по плитам перекрытия, затем слой утеплителя, состоящий  из пенобетона или керамзитобетона толщиной от 60 до 200 мм, который стягивается цементной стяжкой толщиной 20-30 мм, затем кладется до трех слоев пергамина, уложенных на битумную мастику, и один слой рубероида.

Гардеробные предназначены  для переодевания работающих в цехе и хранения их одежды. Они оборудованы металлическими шкафами с двумя секциями. Шкафы оборудуются скамьями. Предусмотрен резерв шкафов 15%. Душевые размещаются в отдельных помещениях, смежных с гардеробными.