Строительство цеха титанового литья по выплавляемым моделям мощностью 100 тонн отливок в год

 

1.5 Выбор и расчет  оборудования

     1.5.1 Плавильное отделение

 

     Проектирование  плавильного отделения начинаем с составления баланса металла, выбора плавильного агрегата, определения  необходимого количества оборудования.

     1. Расход жидкого металла на  каждую отливку - представитель  определяется отношением: 

     g^отл_жм = 100 ∙ g^отл / (ТВГ), где 

     g^отл  - номинальный вес отливки-представителя, кг;

     (ТВГ)  – технологический выход годного  для отливки - представителя, %. 

     2. Средний технологический выход  годного: 

     Средний (ТВГ) = , где 

      … - годовое производство отливок-представителей, шт.;

      … - номинальный вес отливок-представителей, кг;

      … - расход металла на отливки-представители, кг. 

     3. Средняя металлоемкость: 

      , где

      … - годовое производство форм для отливок-представителей, шт.;

      … - металлоемкость формы для каждой отливки – представителя соответственно, кг;

      - годовое количество изготовляемых  форм в весовой группе или  в цехе в целом, шт. 

     4. Количество жидкого металла, потребное  на годовое производство каждой из отливок-представителей, т: 

       

     5. Общее количество металла на  производство годных отливок: 

       

     6. Количество литников, прибылей и  выпоров, возвращаемых на переплав: 

      , где 

     ТВГ- средний технологический выход  годного;

      - количество жидкого металла,  покрывающего брак отливок, т. 

      , где 

     Б_Р - принятый брак отливок, % (5%). 

     7. Количество возвратных потерь:

       

     8. Суммарное количество жидкого  металла, необходимого для производства отливок согласно производственной программе цеха: 

       

     Результаты  и необходимые данные об отливках-представителях оформляем в таблицу 1.4. 

      , где

      - безвозвратные потери на  угар, т;

     U - угар, характерный для сплава и плавильного агрегата, в котором выплавляется сплав, % (5%). 

     9. Выход годного от металлозавалки (%):

      , где

      - общий номинальный вес выпускаемых  в год отливок по цеху в  целом, т;

      -соответствующий вес шихтовых  материалов согласно балансу  металла, т.

     В расчет необходимого количества жидкого  металла необходимо учитывать ве  литниково-питающих систем (ЛПС). Расчет приведен в табл. 1.5.

     На  основе полученных результатов составляем баланс металла (табл. 1.6), 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

      Плавка титанового сплава и центробежная заливка его в форму производится в вакуумных дуговых гарнисажных печах с расходуемым электродом. Расходуемым электродом служит слиток заданного химического состава диаметром от 280 мм до 330 мм и длинной до 340 мм.

      Преимущества  вакуумных дуговых гарнисажных  печей:

1. оптимальные режимы выплавки сложных сплавов;
2. высокая производительность, достигаемая благодаря большим значениям удельной мощности;
3. простота и удобство обслуживания печи, хорошие санитарно-гигиенические условия;
4. возможность быстрого перехода с выплавки сплава одной марки на другую.

Техническая характеристика печи ВДЛ-4М:

1. производительность печи – 0,1 т/час;
2. установленная мощность – 200 кВт;
3. расход электроэнергии – 900 кВт ∙ час/т;

Металлургические  показатели:

1. Т_max = 3400⁰С;
2. угар и безвозвратные потери 5%.

     Определяем  количество плавок на годовую программу для двух печей с разной емкостью тигля. Все данные сводим в таблицу 1.7.

     Действительный  годовой фонд времени  =3815 ч

     Определяем  количество печей с ёмкостью тигля 0,2 т.

       , где

      - количество плавок, шт.;

      - время плавки, ч;

      - действительный фонд времени,  ч.

     Принимаем одну печь с емкостью тигля 0,2 т.

     Определяем  количество печей с ёмкостью тигля 0,25 т. 

     Таблица 1.7     

     Годовое количество плавок для каждой отливки 

 

     

     Принимаем одну печь емкостью 0,25 т.

     Определяем  коэффициент загрузки оборудования

          

     1.5.Модельное,сборочное,подготовительное  отделения

 

     Особенности модельного отделения – полный локальный  цикл изготовления конечного готового продукта – модельного блока. Цикл охватывает следующие основные операции:

1. расплав модельного состава;
2. сборка пресс-форм;
3. запрессовка пресс-форм модельной массой;
4. разборка пресс-форм, доводка моделей, контроль моделей;
5. изготовление ЛПС;
6. сборка модельных блоков;
7. контроль модельных блоков.

 

     Для определения количества оборудования необходимо рассчитать годовой расход модельной массы. Расчет приведен в табл. 1.8. 

     Таблица 1.8

     Ведомость расхода модельной массы 

     Модельное отделение

 
 

     Необходимое количество барабанов:

     

     Принимаем один барабан. 

     Необходимое количество модельных шприц-машин:

     

     Принимаем 7 шприц-машин. 

     Необходимое количество модельных шприц-машин  для ЛПС:

       

     Принимаем две шприц-машины для ЛПС.