Расчет участка подготовки шихтовых материалов

 _{Расчет участка  подготовки шихтовых  материалов}

При проектировании складов  формовочных и шихтовых материалов следует руководствоваться следующими положениями. Расчет площадей и оборудования для приемки, хранения и транспортировки  шихтовых, формовочных и огнеупорных материалов выполняется на основе потребностей плавильного и смесеприготовительного отделения в основных материалах на годовой выпуск.

Расход вспомогательных материалов на годовой выпуск заносят в сводную  ведомость.

В проекте кроме складов шихтовых и формовочных материалов необходимо предусмотреть также склады или площади моделей (модельных плит с моделями), опок, стержней, отливок.

Необходимо дать характеристику организации  цехового складского хозяйства, в том  числе состава складов, их размещения, способа разгрузки, укладки и хранения материалов. При наличии на заводе двух и более литейных цехов следует проектировать базисные склады. Расположение базисных складов по отношению к литейным цехам должно обеспечить рациональные грузопотоки материалов. При этом возможно размещение складов формовочных и шихтовых материалов с участками их подготовки как в одном здании, так и в отдельных зданиях. Для подачи сухого песка в литейные цехи рекомендуется использовать пневмотранспорт или систему ленточных конвейеров; порошкообразных материалов - пневмотранспорт, а шихтовых материалов, кокса и флюсов в специальных контейнерах - автотранспорт.

Такое решение позволяет исключить  железнодорожные вводы в шихтовые отделения, сократить их площадь  и разрывы между цехами. Обеспечивает чистоту и порядок в цехах, но при этом увеличивается число грузоперевалок в связи с загрузкой контейнера на базисном складе. Для машиностроительных заводов с одним литейным цехом склады формовочных и шихтовых материалов проектируют при цехе. В этих случаях для подачи материалов к местам потребления используют внутрицеховой транспорт.

Общую площадь шихтового двора (пролета) определяю по формуле

F_скл = F_тех + F_закр + F_э + F_пу,

 

где F_тех - площадь технологических участков склада, включая площадь

под оборудование, проходами и железнодорожными вводами, м²;

F_закр - площадь закромов, м²;

F_э - площадь, занятая внутренними эстакадами и местами для разгрузки материалов, м²;

F_пу - площадь, занятая устройствами для подачи материалов в производство, м².

Расчет площади закромов складов шихтовых материалов ведется по формуле

 

F_зш = 1,1 (f₁ + f₂ + f₃ + … + f_n),

 

где F_зш - площадь закромов складов шихтовых материалов, м²;

1,1 - коэффициент увеличения расчетной  площади закромов с учетом  их фактического заполнения;

f₁, f₂, f₃,…, f_n - расчетные площади для соответствующих компонентов шихты взависимости от вида литья (стружка, чугунный лом, стальной лом и др.).

Площади закромов для  отдельных компонентов шихты  находятся по формуле

 

f_зш =100Мab/kT _дН

 

где f_зш - площадь закромов соответствующей составной части шихты, м^2,100М/k металлозавалка, т/год, где М - мощность цеха годного литья, в процентах от металлозавалки,%; a - норма расхода соответствующего компонента шихты от металлозавалки,%; b - норма хранения компонента шихты, дн.; Т_д - годовой фонд работы, дн.; Н - высота хранения компонента шихты, м; k - насыпная плотность компонента шихты, т/м³.

Согласно формуле находим f_зш

 

f₁ -для стального лома

=100*52,4*42,6*40/3*3790*4=8928960/45480=196,3 м².

f₂-для чугуна

=100*52,4*42,6*40/3*3790*4=8928960/45480=196,3 м².

f₃ -стальной лом (отходы производства)

=100*52,4*42,6*4/1,5*3790*4=892896/22740=39,2 м².

 

Находим F_зш - площадь закромов складов шихтовых материалов, м²;

 

F_зш =1,1* (196,3+196,3+39,2) =474,98 м².

 

Площадь, необходимая для приема и сортировки материалов, принимается из расчета 20 м² на 1 000 т годного литья.

F_э - площадь, занятая внутренними эстакадами и местами для разгрузки материалов, м²;

 

F_э =12т*20м²=240м².

 

F_тех - площадь технологических участков склада, включая площадь

под оборудование, проходами  и железнодорожными вводами=10800 м²;

F_пу - площадь, занятая устройствами для подачи материалов в производство =1300м².

 

Отсюда находим площадь  склада F_скл = F_тех + F_закр + F_э + F_пу,

Площадь на проходы и  проезды составляет 10 - 15% полезной площади.

 

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.