Проектирование сталелитейного цеха

 

F_скл =10800+474,98+240+1300=12814,98+15% =14737,22≈14800м².

 

Основные данные для расчетов складов шихтовых, а также способы  хранения основных материалов приводятся в табл. (см. лит.1).

В фасонно-сталелитейных  цехах с индукционными печами шихтовой двор обслуживается подъездным путем и мостовым магнитным краном. Шихтовые материалы хранятся в закромах.

Набор металлической шихты  будут осуществлять с помощью  транспортировки соответствующих  сырьевых материалов (т.е. серый чугун, стальной лом и возврат) к конкретному загрузочному устройству печи с помощью мостового крана. Цикл и грузоподъемность этого крана достаточны для обеспечения подачи шихты на плавильный участок в количестве, обеспечивающем потребность в жидком металле для формовочных линий.

Загрузка шихты в электроплавильные  печи производится лотками, установленными на автоматизированных весовых тележках. В лоток помещается шихта на всю  плавку печи. Конец лотка вводится в загрузочное отверстие печи. Опрокидывание лотка происходит при помощи гидроцилиндра, выгружается  вся шихта в печь и подваливается  по мере расплавления металла, а введение необходимых легирующих добавок  осуществляется с помощью дозатора. Навеску шихты как при ручной, так и при механизированной ее загрузке рационально производить  на складе шихты на весовой тележке  из суточных бункеров.

Расчет шихты на тонну  жидкого металла сталь - 20

 

C=0,2% Si=0,2-0,52%

Cr=0,5% Mn=0,45-0,90=0,7%

P=до-0,05%S=до 0,05%

Al=0,05%Cu=до 0,4%

Si_ср=0,35%

1000 кг=100%

Х₁-0,35%

Х₁=3,5 кг чистого -Si

FeSi 45 содержитSi-45%

3,5кг-45%

FeSi-100%

FeSi=7,8кг+5%угар =8,2кг

Mn_ср=0,70%

1000кг=100%

X₂=0,7%

X₂=7кг чистого Mn

FeMn78 содержит Mn-0,78%

7 кг=0,78%

FeMn=100%

FeMn=8,9кг +5%=9,4кг

Al_ср=0,03%

1000 кг=100%

X₃=0,03%

Al_ср=0,3кг+5%=0,315кг

Чугун передельный

1000 кг=100%

X₄=0,24%

Чугун =2,4кг

2,4кг=4%

Чугун=100%

Чугун=63 кг с угаром

 

Общий вес металлозавалки=1052,6кг на тону жидкого металла.

Участок ремонта печного оборудования.

Ковшевое отделение предназначено  для капитального ремонта и футеровки  ковшей, а также для сушки ковшей после ремонта. Тигли сушат при  первых плавках. Здесь же производят набор и сушку стопоров. Стопоры  сушат в подвешенном состоянии  в электросушилках с искусственной  рециркуляцией при температуре 100 - 200 єС.

Режим сушки должен соблюдаться  очень строго, так как плохо  просушенный стопор может стать  причиной аварии.

Для сушки ковшей после  ремонта применяю стенд, отапливаемый газом.

Экспресс - лаборатории

Для проведения химического  анализа металла во время плавки на плавильном участке предусматриваю экспресс-лабораторию. Размещаются  они непосредственно в производственных отделениях цеха.

При плавке в электропечах необходимо брать три-четыре анализа  от каждой плавки по значительно большему количеству элементов (двенадцать-двадцать), чтобы уловить присутствие нежелательных примесей от случайных отходов. Для этой цели предусматривают сложное автоматическое оборудование (квантометры). Такие лаборатории выполняют по специальным заказам. По этим данным определяют количество лаборантов в одну смену. Общая площадь лаборатории 8 - 9 м² на одного работающего лаборанта, но не менее 15 м². Экспресс-лаборатории размещают, как правило, по возможности ближе к рабочей площадке печей и в помещении смесеприготовительного отделения с удобным выходом на площадку обслуживания оборудования.

3.1.6 Участок футеровки ковшей и печей

Футеровка (тигель) индукционной печи работает в очень тяжелых условиях, так как интенсивное движение металла и большие скорости изменения температуры вызывают ее размывание и разрушение, поэтому, чем толще стенки тигля, тем больше срок его службы. Стенки тигля должны быть, возможно, более тонкими, чтобы обеспечить хорошую электромагнитную связь между индуктором и металлом.

Тигель изготовляют обычно набивным с применением металлического шаблона. После набивки тигель подвергают обжигу и спеканию непосредственно  в печи, шаблон при этом расплавляется. Возможно изготовление футеровки вне  печи формовкой под давлением  в специальных разборных пресс-формах с последующей установкой тигля  на место. Иногда на крупных печах  футеровку тигля выкладывают  из готовых фасонных огнеупоров. В  крупных печах тигель опирается  на подовую подстилку, выложенную из огнеупорных кирпичей на толстом  стальном листе, образующем днище каркаса  вместе с необходимыми поперечными  балками.

Футеровку выполняют кислой или основной. Основой набивочной массы для кислой футеровки служит кварцит с высоким (не менее 95%) содержанием кремнезема. В качестве связующей добавки используют сульфитно-целлюлозный экстракт и борную кислоту (1,0-2,0%). Набивочная масса для основной футеровки состоит из молотого обожженного или плавленого магнезита со связующей добавкой (патока или водный раствор стекла и огнеупорная глина) в количестве 3%. Стойкость кислой футеровки составляет 100-150 плавок для стали, а основной футеровки 30-80 плавок для стали. Поскольку чрезмерный износ футеровки может привести к "проеданию" стенок или днища тигля расплавленным металлом, что является очень серьезной аварией, то на индукционных печах обязательно предусматривается установка датчиков (для замера активного сопротивления футеровки), сигнализирующих о появлении в ней опасных трещин в начале просачивания жидкого металла.

 

3.1.7 Расчет численности  производственных рабочих

В условиях серийного  производства, когда работа осуществляется на конвейере, среднесписочная численность  основных рабочих определяется по формуле:

 

R_cn =п₀*Н_числ *К_ш*К_пр (3.1)

 

R_en - необходимое число рабочих занятых на нормированных работах;

П_о-число обслуживаемых агрегатов или рабочих мест, шт;

Н_числ - норма численности рабочих для обслуживания единицы оборудования;

К_см - число смен в сутки;

К_пр - коэффициент, учитывающий отсутствие рабочих (К_пр =1).

3.1.7.1 Плавильное отделение

Найдем среднесписочную  численность рабочих, обслуживающих  плавильные агрегаты, по ф [3.1]:

 

R_cn =3x2x2x1 = 12 чел;

3.1.7.2 Найдем численность рабочих обслуживающих участок заливки, по ф [3.1]

 

R_cn =1x2x2x1 = 4 чел;

Всего по отделению 16 человек.

 

Таблица 3.7.

Количество ИТР  равно 8-12% от общего числа пр. раб.

Сменные мастера=16*10/100=1,6=2 человека

Контролеры СТК=2человека

Лаборанты=2человека

Данные заносим в таблицу.

Численность РСС.

 

Таблица 3.8

 

Численность вспомогательных  рабочих, занятых ремонтом оборудования, выдачей и ремонтом инструмента  и оснастки, уборкой производственных помещений, контролем качества продукции, перемещением материалов определяется по нормам обслуживания и по рабочим  местам. Среднесписочная численность  рабочих по нормам обслуживания рассчитывается по формуле:

 

 

R_сn - необходимое число рабочих занятых на нормированных работах; По-общее количество оборудования или рабочих мест, обслуживаемых рабочим, шт;

Н_о - норма обслуживания 1 рабочим, количества единиц оборудования или рабочих мест;

К_см - число смен в сутки;

К_пр - коэффициент, учитывающий отсутствие рабочих (К_пр =1).

Численность рабочих по техническому обслуживанию оборудования определяется отдельно по профессиям:

 

, где

 

R_е - кол. единиц ремонтной сложности оборудования в цехе, рем. ед.;

S - число смен в сутках;

N₀ - норматив обслуживания одним рабочим в смену, рем. ед.

При двухсменной работе нормами  рекомендуется принимать в первой смене 55% рабочих, во второй - 45%.

 

Таблица 3.9.

 

Сводная ведомость общего состава работающих на производстве

 

Таблица 3.10.

 

Транспортная система.

Транспортная система  цеха состоит из транспортеров, электрокар, кран-балок и мостовых кранов.

На шихтовой склад металлическая  шихта привозится на грузовых машинах  или ж/д транспорте и выгружается  с помощью мостового крана. Загрузка плавильных печей осуществляется с  помощью электровесовых тележек. Отливки  с литниками и прибылями перемещаются из заливочного отделения в отделение  обрезки с помощью электропогрузчика. Доставка отходов металла из отделения  обрезки осуществляется с помощью  электропогрузчика в коробах. Отходы на шихтовом складе хранятся в специально выделенном месте.

 

4. Охрана труда и окружающей среды. Мероприятия по безопасности жизнедеятельности на проектируемом объекте

 

Охрана труда и техника  безопасности при производстве работ  связанных с изготовлением форм и стержней, приготовлением и разливкой  металла, обрубкой, очисткой и другими  операциями технологического процесса обеспечивается:

Действующим законодательством  РФ;

Стандартами;

Правилами охраны труда в  машиностроении ПОТРМ 006-97;

Инструкциями по охране труда.

Согласно требованиям  стандарта предприятия СТП все  работники должны ежеквартально  пройти инструктаж по охране труда  по профессиям.

 

Таблица 4.1 Перечень профессий, краткое описание операций техпроцесса и инструкций по охране труда.