Спроектировать литейный цех

П_раз40т-1.spw.cdw

Кирпич высокоглиноземистый
Кирпич шамот легковесный
Муллитокремнезёмистый войлок
Условные обозначения

план гот 3.m3d.cdw

Миксер40т.spw

10-й лист.spw

Схема настройки оснастки
0 мм на установке ALMEX
Лоток подачи металла
Система подачи смазки

КристаллизаторДиам660ммAlmex.m3d.cdw

СхемаРазливкиAlmex660.m3d.cdw

ДИПЛОМ33.doc

Дипломный проект: «Спроектировать литейный цех».
Пояснительная записка: 133 страницы 6 таблица 20 рисунков 1 приложение 28 источников.
Графическая документация: 7 листов формата А1.
ШИХТА ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ МИКСЕР СЛИТОК СПЛАВ ЛИТЕЙНАЯ ОСНАСТКА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТЕРМООБРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
В дипломном проекте спроектирован литейный цех литья круглых полых и сплошных слитков из сплавов 7175 АД1 6082. разработан технологический процесс производства изготовления литых заготовок. Подобрано необходимое оборудование. Спроектирована новая литейная установка.
В записке представлен расчет стоимости оборудования рассчитана себестоимость процесса и определено необходимое количество обслуживающего персонала разработаны необходимые меры по защите от вредных факторов производства. Приведены расчетные данные по требуемым разделам проекта для специальности 150106.
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ЦЕХА.8
СОРТАМЕНТ ОТЛИВАЕМЫХ КРУГЛЫХ СЛИТКОВ10
СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И КОНСТРУКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ОБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ12
1 Литейные свойства алюминиевых сплавов12
1.1 Жидкотекучесть13
1.3 Линейная усадка13
1.4 Склонность к образованию усадочных пустот14
1.5 Склонность к образованию литейных трещин14
1.7 Склонность к ликвационным наплывам16
2.1 Общее описание сплава 717516
2.2 Химический состав сплава 717517
2.3 Фазовый состав сплава 717517
4 Влияние легирующих добавок и примесей на свойства сплава20
2.5 Термообработка сплава 717521
2.6 Механические и физические свойства сплава 717522
2.7 Литейные свойства сплава 717524
Рисунок 7 - Литейные свойства сплава 717524
3.1 Общее описание сплава АД125
3.2 Химический состав сплава АД125
3.3 Фазовый состав сплава АД125
3.4 Влияние легирующих элементов на свойства сплава АД127
3.5 Термическая обработка сплава АД128
3.6 Физические и механические свойства сплава АД128
4.1 Общее описание сплава 608230
4.2 Химический состав сплава 608230
4.3 Фазовый состав сплава 608231
4.4 Влияние легирующих элементов на свойства сплава 608232
4.5 Термическая обработка сплава 608233
4.6 Физические и механические свойства сплава 608233
5 Сплавы для изготовления деталей оснастки34
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА СЛИТКОВ36
1 Шихтовые материалы для производства сплавов36
1.1 Качественный состав шихтовых материалов36
1.2 Порядок приемки разгрузки и хранения шихтовых материалов37
2 Порядок подбора и расчета шихты39
2.1 Расчет шихты для сплава 717539
2.2 Расчет шихты для сплава АД142
2.3 Расчет шихты для сплава 608244
3 Приготовление сплавов 7175 АД1 608247
3.1 Выбор типа печи47
3.2 Подготовка печи к плавке49
3.3 Порядок загрузки шихты в печь плавление обработка расплава присадка легирующих элементов50
3.4 Дегазация и очистка расплавов от неметаллических включений51
3.4.1Рафинирование расплавов флюсами51
3.4.2 Очистка продувкой газами52
3.5 Перелив плавки в миксер53
4 Литье круглых слитков из сплавов 7175 АД1 608253
4.1 Выбор типа миксера53
4.2 Подготовка миксера к литью54
4.3 Рафинирование расплава в миксере55
4.4 Подготовка и установка литейной оснастки56
4.5 Порядок литья слитков58
4.6 Модифицирование сплавов59
4.7 Фильтрация расплава60
5 Гомогенизация слитков61
6 Механическая обработка слитков63
7 Правила приемки слитков67
8 Контроль качества слитков68
ЭКОНОМИКО-ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ69
1 Классификатор производимой продукции69
2 Определение типа производства69
3 Нормирование технологических операций69
4 Расчет баланса металла70
4.1 Определение величины потерь на технологических операциях при производстве слитков71
4.2 Расчет запуска на одну тонну годных слитков74
5 Расчет оборудования78
5.1 Расчет технологической трудоемкости78
5.2 Расчет количества оборудования для сплава 717581
5.3 Расчет количества оборудования для сплава АД184
6 Определение среднесписочного числа производственных рабочих91
7 Определение фонда заработной платы производственных рабочих92
8 Определение стоимости основного оборудования94
9 Определение стоимости основных фондов цеха94
10 Определение цеховой себестоимости95
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ99
1 Опасные и вредные производственные факторы100
2 Мероприятия обеспечивающие безопасность эксплуатации жизнедеятельности человека и технических систем.103
3 Экологическая экспертиза разрабатываемого технологического процесса107
4 Обоснование планировки оборудования и административно-бытовых помещений112
5 Анализ воздействия возможных стихийных действий115
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА: «ВНЕДРЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ УСТАНОВКИ «ALMEX» ДЛЯ ЛИТЬЯ КРУГЛЫХ СЛИТКОВ».120
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ130
Для получения качественной продукции с оптимальными свойствами в металлургической промышленности важно правильное построение производственного цикла.
Современное литейное производство отличается большой номенклатурой изделий. Основным полуфабрикатом в металлургии является слиток. В цехах литья слитков из алюминиевых деформируемых сплавов получают:
плоские слитки – для прокатного производства;
круглые сплошные слитки – для прессования профилей и прутков ковки и штамповки;
круглые полые слитки – для производства труб;
Обеспечение необходимого качества слитков достигается правильным построением технологического процесса грамотного применения современных методов обработки расплава (рафинирования модифицирования) также применением современного оборудования и оснастки.
Учитывая вышесказанное применение этого позволяет существенно улучшить структуру и свойства заготовок. Тем самым при дальнейшей обработке давлением повышается стойкость инструмента стабилизируются и несколько повышаются механические свойства полуфабрикатов увеличивается скорость прессования металла а также увеличивается степень его деформации.
Улучшение качества поверхности слитка позволяет уменьшить а в некоторых случаях и исключить механическую обработку. Это позволяет значительно увеличить выход годной продукции на 8 -10%.
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ЦЕХА.
Литейный цех обычно располагается в корпусе состоящем из трёх пролетов: шихтового литейного и плавильного.
Для производства сплавов на основе алюминия используют следующие шихтовые материалы:
- первичный алюминий лома и легирующие компоненты закупаются со стороны и поступают в цех со склада шихтовых материалов;
- внутризаводские отходы переплав и т.д. поступают из цехов переплава и обрабатывающих цехов.
Шихтовые материалы в виде отходов собственного производства лома алюминиевых сплавов первичного алюминия и легирующих компонентов поступают железнодорожным и автомобильным транспортом на шихтовой участок где проводится их складирование. Шихтовые материалы в виде отходов и ломов со стороны проходят входной контроль стилоскопический анализ и взвешивание. Подобранная и рассчитанная на плавку шихта подается с помощью мостовых кранов шихтового пролета на эстакаду плавильного отдела или на участок высококачественного литья (ВКЛ) к печам откуда производится загрузка шихтовых материалов с помощью мульдозавалочных кранов (МЗК) и электромостовых кранов (ЭМК). Плавление шихтовых материалов и приготовление плавок производится в газовых пламенных печах с автоматическим регулированием теплового режима.
Для доведения расплава до требуемого химического состава в плавильных печах применяются мульдозавалочные краны (МЗК) и электромостовые краны после чего производится рафинирование флюсами или смесью газов аргон + хлор модифицирование лигатурой Al-Ti-B съем шлака с помощью мульдозавалочных кранов или напольных завалочных машин.
Контроль температуры расплава в печи производится при помощи термопара по показаниям потенциометра. Максимальная температура расплава в печи 7800С. Перелив плавки из печи в миксер производится с помощью сифона или открытого лотка.
Литье слитков производится из газовых пламенно–отражательных или электрических миксеров. Плавильно–литейные агрегаты оснащены поворотными газовыми миксерами ёмкостью 40 тонн или электрическими миксерами ёмкостью 25 тонн.
В миксере расплав очищают от шлака вакуумируют рафинируют флюсами аргоном или смесью газов аргон + хлор. Миксеры оборудованы установками автоматической подачи лигатурного прутка Al-Ti-B для модифицирования расплава во время литья слитков.
Отливка слитков производится в кристаллизаторы скольжения (круглые слитки) на литейных машинах с тросовым приводом и гидравлической литейной машине. Подача металла из миксера осуществляется через лёточное отверстие по разливочной оснастке к кристаллизаторам. Каждому размеру слитка соответствует определённая температура и скорость литья. Контроль температуры осуществляется по показаниям потенциометра. Скорость литья слитков измеряется по прибору измерения скорости соединенному с вольтметром.
На участках агрегатов устанавливают процессоры с помощью которых должны регулироваться и поддерживаться технологические параметры литья в автоматическом режиме (скорость и расход воды на охлаждение слитков в зависимости от длины слитка).
СОРТАМЕНТ ОТЛИВАЕМЫХ КРУГЛЫХ СЛИТКОВ
Диаметры отливаемых круглых слитков определяются мощностью прессов применяемых для их деформирования и качеством самих слитков. В настоящее время для получения деформированных полуфабрикатов применяют слитки диаметром от 70 до 850 мм. Литьё слитков больших диаметров освоено не для всех сплавов и применяют только для небольшой номенклатуры полуфабрикатов.
Длину отливаемых слитков стремятся довести до максимума так как это повышает выход годного. С другой стороны увеличение длины слитка усложняет конструкцию и удорожает изготовление литейной машины. Поэтому длина отливаемых слитков колеблется в интервале 4-6 м.
По диаметрам сортамент отливаемых сплошных и полых слитков можно разделить на 4 группы: до 200 мм; от 200 до 400 мм; от 400 до 850 мм; более 850 мм. Отливка слитков первых двух групп не вызывает каких-либо затруднений. Отливка слитков третьей группы для ряда сплавов требует особых мер по регулированию состава сплава режимов литья и конструкции кристаллизаторов но может считаться освоенной так же для всех сплавов. Отливка слитков четвёртой группы освоена только для сплавов обладающих достаточно хорошими литейными свойствами.
Круглые сплошные слитки используют для получения профилей прутков поковок и штамповок. А основную массу бесшовных труб из алюминиевых деформируемых сплавов изготавливают из полых слитков. Из полых слитков методом прессования получают трубную заготовку под волочение и прокатку толстостенные трубы а так же трубы для изготовления панелей. В серийном производстве отливают слитки с наружным диаметром от 150 до 850 мм и с внутренним диаметром от 50 до 600 мм.
Основные размеры слитков и заготовок приведены в таблицах 1 и 2 [1].
Таблица 1 - Основные размеры сплошных слитков и заготовок (длина слитка 4-6 м).
Диаметр заготовки мм
Таблица 2 - Основные размеры полых слитков и заготовок (длина слитка 4- 6 м).
СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И КОНСТРУКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ОБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ
1 Литейные свойства алюминиевых сплавов
На рисунке 1 показаны схемы зависимости литейных свойств от состава сплава в двойных системах эвтектического типа [1].
Эффективный интервал и
линейная усадка кристаллизации
Объем раковин (VP) и nop (Vn)
Склонность к зональной ликвации и ликвационным наплывам
Полная линейная усадка
Рисунок 1.- Типовые схемы зависимости литейных свойств алюминиевых сплавов от их химического состава в системе эвтектического типа:
ab – равновесный солидус; ac – неравновесный солидус;
– жидкотекучесть при постоянном перегреве над ликвидусом;
- жидкотекучесть при постоянной температуре заливки в металлическую форму.
Поведение металлов и сплавов в литейных процессах определяется разнообразными физико-химическими свойствами (температурой ликвидуса солидуса теплоемкостью теплопроводностью растворимостью газов) и специфическими литейными свойствами (жидкотекучестью усадкой склонностью к образованию литейных трещин склонностью к зональной ликвации и т.д.).
Жидкотекучесть – это способность металлов и сплавов заполнять литейную форму. Обычно у алюминиевых сплавов ее оценивают по длине прямого или спирального прутков отлитых в строго определенных условиях в земляную или металлическую форму.
Жидкотекучесть зависит главным образом от характера кристаллизации. Минимальной жидкотекучестью обладают сплавы которые имеют широкий интервал кристаллизации. Алюминий затвердевает в виде дендритов сравнительно быстро перекрывающих канал. У сплава затвердевающего в широком интервале температур сильно разветвленные первичные дендриты еще быстрее перекрывают все сечение канала и несмотря на относительно большое количество жидкой фазы поток останавливается на ранней стадии кристаллизации.
Герметичность - это способность отливки выдерживать давление жидкости или газа без течи. Герметичность - литейное свойство сплава зависящее от характера кристаллизации. Она тесно связана с развитием усадочной и газовой пористости. Герметичность определяется не только суммарным объёмом пор и их распределением по сечению отливки но и тем изолированы ли поры или образуют систему связанных междендритных каналов. У алюминия и сплавов эвтектического состава герметичность максимальная а у сплавов с большим интервалом кристаллизации - минимальная.
Линейная усадка – это сокращение линейных размеров отливки происходящее в период затвердевания и последующего охлаждения. Механическое торможение усадки создают форма металлостатическое давление и трение отливки о форму.
Газовыделение сильно сказывается на той части линейной усадки алюминиевых сплавов которая развивается в интервале кристаллизации. Влияние газосодержания на линейную усадку проявляется только в том случае когда в отливке имеется широкая переходная область из жидкости и кристаллов из которой выделение газов затруднено.
1.4 Склонность к образованию усадочных пустот
В период охлаждения металла или сплава от температуры заливки до начала кристаллизации во время кристаллизации и при последующем охлаждении происходит уменьшение объема называемое объемной усадкой. На образование усадочных пустот решающее влияние оказывает объемная усадка металла при кристаллизации. Ее величину выражают в процентах отношением разности удельного объема жидкого расплава при температуре ликвидуса и твердого сплава при температуре солидуса к удельному объему при температуре ликвидуса.
Усадочные дефекты зависят не только от характера кристаллизации но и от газовыделения при затвердевании слитка. Усадочные пустоты в промышленных отливках из алюминиевых сплавов всегда заполнены газом. Под давлением газа могут образовываться и самостоятельные раковины и поры.
1.5 Склонность к образованию литейных трещин
Первопричиной образования литейных трещин в слитках из алюминиевых сплавов в подавляющем большинстве случаев является затрудненная усадка которая может вызвать пластическую деформацию и закончиться разрушением. Значительно реже литейные трещины возникают под действием внешних сил: силы трения при вытягивании слитка из кристаллизатора силы тяжести при зависании слитка силы вытягивания слитка из покоробленного кристаллизатора и др.
Литейные трещины обычно подразделяют на «горячие» и «холодные». В алюминиевых сплавах «горячие» трещины являются кристаллизационными. Они образуются в эффективном интервале кристаллизации когда сплав обладает весьма малой прочностью и очень хрупок из-за наличия жидкой фазы по границам зерен. Кристаллизационные трещины располагаются в участках слитка затвердевающих в последнюю очередь или вблизи этих участков.
Так называемые «холодные» трещины в слитках из алюминиевых сплавов обычно образуются при температурах около 200ºС и ниже. Холодные трещины по сравнению с кристаллизационными менее извилисты и имеют меньше колебаний по ширине в разных участках. Часто кристаллизационные трещины переходят в «холодные» трещины.
Если в отливке имеется достаточно широкая переходная область из которой затруднено удаление газа при затвердевании то при увеличении газосодержания расплава линейная усадка в интервале кристаллизации снижается и запас пластичности возрастает т.е. горячеломкость уменьшается; при вакуумной дегазации расплава наоборот линейная усадка а вместе с ней и горячеломкость возрастают. Модифицирование зерна алюминиевых сплавов титаном может значительно снизить горячеломкость
Ликвацией называют неоднородность химического состава сплава. Ее можно наблюдать при значительной разнице в плотности составляющих сплава. Ликвация усиливается при увеличении объема и размеров заготовки а также при увеличении скорости и температуры заливки. Различают дендритную (микроликвация) и зональную (макроликвация) ликвацию.
Зональная ликвация проявляется в изменении состава по сечению слитка. Если легкоплавкими элементами обогащается центральная часть слитка то зональную ликвацию называют прямой если периферийные – то обратной а если промежуточные слои – то внецентренной ликвацией.
Дендритная ликвация проявляется в виде внутрикристаллитной концентрационной неоднородности и в образовании неравновесных избыточных составляющих. Она характеризуется разностью концентраций центрального и периферийного слоев кристаллита.
1.7 Склонность к ликвационным наплывам
Ликвационными наплывами называют проявляющиеся изнутри слитка и затвердевающие на его поверхности участки расплава. Главная причина возникновения ликвационных наплывов – истечение жидкой фазы под действием металлостатического давления через каналы кристаллического каркаса в зазор между слитком и кристаллизатором. Чем больше относительное количество жидкой фазы в кристаллическом каркасе при температуре линейной усадки тем ярче выражены ликвационные наплывы. Игольчатые и пластинчатые интерметаллиды образующие кристаллический каркас при высоком содержании жидкой фазы усиливают склонность сплава к ликвационным трещинам.
Жидкая фаза выдавливается не через все каналы в кристаллическом каркасе а только в тех местах где нарушена окисная пленка. В связи с этим большую роль играет состояние окисной пленки и качество внутренней поверхности кристаллизатора. При затвердевании металла без контакта с кристаллизатором ликвационные наплывы не образуются.
2.1 Общее описание сплава 7175
Сплав 7175 относится к высокопрочным деформируемым алюминиевым сплавам системы Al-Zn-Mg-Cu. Они применяются в авиационном общем и транспортном машиностроении. Сплав в основном используется для изготовления крупных поковок и штамповок и поставляется на экспорт. Сплавы системы Al-Zn-Mg-Cu характеризуются высокой
прочностью (до 750-800 МПа в долевом направлении для прессованных полуфабрикатов). Они имеют особенно высокий предел текучести который на 40-50% выше чем у сплавов типа Д16 в естественно состаренном состоянии Т. Сплав пластичный и обрабатывается в горячем и холодном состоянии. Подвергается упрочняющей термообработке. Сплав отличается высокой прочностью после термической обработки хорошей прокаливаемостью минимальной анизатропией свойств готовых штамповок высокой трещиностойкостью при сохранении статической прочности и некотором увеличении сопротивления малоцикловой усталости. К недостаткам сплава относят склонность к быстрому разупрочнению при повышенных температурах. Неплакированные полуфабрикаты в естественно состаренном состоянии имеют низкую коррозионную стойкость.
2.2 Химический состав сплава 7175
От строгого соблюдения процентного содержания компонентов во многом зависит качество отливаемых слитков.
Содержание основных компонентов и примесей приведено в таблице 3.
Таблица 3 - Химический состав сплава марки 7175
Вид химического состава
Содержание основных элементов и примесей %
сдаточный по ГОСТ 4784-97
2.3 Фазовый состав сплава 7175
Структуру сплава можно описать руководствуясь соответствующими разрезами четверной системы Al-Zn-Mg-Cu.
Как показывают разрезы сплав 7175 имеет сложный фазовый состав который изменяется с понижением температуры. При температуре 460°С сплав лежит на границе α – (α + S). При 200°С и ниже сплав попадает в четырёхфазную область α + М(Mg Zn2) +S(Al2CuMg) + T(Al2Mg3Zn3) следовательно основными упрочнителями сплава являются фазы S T MgZn2.
В фазе Т растворяется определённое количество меди. По мере увеличения содержания меди в четверных сплавах Al-Zn-Mg-Cu часть атомов цинка в решетке фазы Т(Al2Mg3Zn3) замещается атомами меди.
На рисунке 2 показан первичный разрез системы Al-Zn-Mg-Cu [2] а на рисунках 3 и 4 показана структура сплава в различных состояниях [4].
Рисунок 2 - Первичный разрез системы Al-Zn-Mg-Cu
а - при 460°С б – при 200°С [4].
В литом состоянии в сплавах системы Al-Zn-Mg-Cu по границам дендритных ячеек αAl-раствора располагаются включения фаз S M и T. Помимо перечисленных фаз присутствует нерастворимая (Al Mn Fe Si)-составляющая. В деформированных и закалённых полуфабрикатах можно встретить не полностью растворившиеся в процессе нагрева под закалку включения промежуточной фазы S (Al2CuMg). Сплав 7175 в отожжённом состоянии может иметь следующий фазовый состав: α MgZn2 AlMgZnCu (являющийся твёрдым раствором) и фазы содержащие хром и марганец. На фазовый состав может оказывать сильное влияние содержание кремния. Чем больше содержание кремния в сплаве тем больше будет образовываться фаза Mg2Si которая практически не участвует в упрочнении сплава поэтому рекомендуется держать содержание кремния на нижнем допустимом пределе.
Рисунок 3 - Микроструктура сплава 7175 в искусственно
состаренном состоянии.
Рисунок 4 - Микроструктура литого сплава 7175.
На фоне α-твёрдого раствора сложного состава (светлое пятно) видны выделения S-фазы (серая) MgZn4 и Т-фазы (тёмная). Две последние фазы трудноотличимы на шлифах вследствие одинаковой их травимости.
4 Влияние легирующих добавок и примесей на свойства сплава
Основными легирующими элементами в сплаве являются Cu Mg Cr Zn.
Марганец и хром повышают температуру рекристаллизации и прочностные характеристики сплава. На рисунке 5 показано влияние марганца на механические свойства сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu.
Рисунок 5 - Влияние марганца на свойства сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu
в различных состояниях:
а - отожженное (1) и свежезакаленное (2) б - состояние Т1.
Введение марганца повышает также эффекты закалки и старения. Влияние хрома на механические свойства сплава в основном аналогично влиянию марганца однако хром действует в два раза эффективнее поэтому для достижения того же уровня свойств его концентрация в сплаве может быть в два раза меньше чем марганца. Марганец и хром ускоряют процессы старения сплава. Максимум прочности достигается значительно быстрее в сплавах с хромом и марганцем чем в сплавах без этих добавок.
Марганец и хром так же положительно влияют и на коррозионную стойкость сплава 7175 в состоянии Т1. Лучше использовать оба компонента так как содержание добавки только одного компонента появляется склонность к образованию интерметаллидов ухудшающих пластичность [10].
Медь вызывая дополнительное упрочнение при содержании до 2% даёт повышение сопротивление коррозионному растрескиванию пластичности.
Железо и кремний отрицательно влияют на свойства сплава. Кремний снижает прочностные свойства всех видов полуфабрикатов. Железо в количествах до 02% мало влияет на прочность а при больших концентрациях вызывает разупрочнение и снижает эффекты закалки и старения.
2.5 Термообработка сплава 7175
Сплав 7175 склонен подвергаться упрочнению при применении закалки и последующего естественного и искусственного старения. Полуфабрикаты из сплава 7175 подвергают закалке с температуры 465- 475°С. Охлаждение полуфабрикатов в процессе закалки рекомендуется осуществлять быстро время переноса их из печи в закалочную среду не должно превышать 15 сек.
Старение сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu протекает в несколько стадий характеризующих изменение свойств: на первой стадии (до 80°С) повышение прочности и электросопротивления на второй стадии (120 140°С) - дальнейшее повышение прочности и электросопротивления на третьей стадии при более высоких температурах или длительных выдержках - снижение прочности пластичности и электросопротивления.
Ступенчатый режим старения (выдержка в течение 3 часов при температуре 115- 125°С затем выдержка в течение 3 часов при температуре 157- 163°С и охлаждение на воздухе) обеспечивает более высокую коррозионную стойкость и улучшает расклепываемость сплава [11].
Отжиг полуфабрикатов из сплава 7175 производится при температуре 430+10 °С. Время выдержки зависит от массивности полуфабрикатов. Так при толщинах до 10 мм время выдержки рекомендуется доводить до 60 минут при толщине 10..15 мм – до 90 минут а при толщине 15..20 мм время выдержки увеличивается до 120 минут. Охлаждение полуфабрикатов следует производить вместе с печью со скоростью 30..50 °Счас до температуры 150°С. Дальнейшее охлаждение можно вести на воздухе.
Когда полуфабрикаты подвергаются промежуточному отжигу (для снятия нагартовки) температура отжига может быть снижена до 390°С. В этом случае охлаждение ведется на воздухе.
Изделия и полуфабрикаты деформированные в свежезакаленном состоянии не требуют дополнительной перезакалки перед искусственным старением что является преимуществом деформирования в свежезакаленном состоянии перед деформированием в отожженном состоянии.
2.6 Механические и физические свойства сплава 7175
Сплав 7175 обладает одной из самых высоких характеристик прочности по сравнению с основными конструкционными алюминиевыми сплавами.
Сплав удовлетворительно сваривается контактной сваркой которую ведут при жестких импульсах тока из-за повышенной чувствительности сплава к тепломеханическому циклу сварки. При сварке плавлением сплав склонен к образованию трещин. На рисунке 6 представлено изменение механических свойств системы Al-Zn-Mg-Cu в зависимости от температуры [5].
Рисунок 6 - Диаграмма деформирования сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu
в литом гомогенизированном (а) и деформированном (б) состояниях:
Комплекс свойств полуфабрикатов из сплава В95пч при разных видах термообработки представлен в таблице 4 [6].
Таблица 4 - Типичные механические и коррозионные свойства сплава 7175 после закалки и старения по различным режимам
Режим термообработки
* Расслаивающая коррозия
** Критическое напряжение при стандартных условиях испытания на коррозию под напряжением
Основные физические свойства сплава 7175 сведены в таблицу 5 [7].
Таблица 5 - Физические свойства слитков из сплава 7175
Ср. коэфф. линейн. расширения α·106 1град
Плотность d·10-3 кгм3
Теплопроводность λ Вт(м·ºС) при t ºС
Теплоемкость С кДж(кг·град) при t ºС
Удельное электросопротивление ρ·106 Ом·м при 20ºС
Предельная степень деформации сплава 7175 при горячей обработке составляет 40..60%.
2.7 Литейные свойства сплава 7175
Сплав имеет одни из наиболее низких литейных свойств по сравнению с и остальными алюминиевыми деформируемыми сплавами. Он обладает низкой жидкотекучестью что в совокупности со склонностью сплава к образованию горячих и холодных трещин существенно усложняет технологию литья этого сплава. На рисунке 7 показана зависимость литейных свойств сплава от количества легирующих компонентов (магния и цинка).
-эффективный интервал времени и линейная усадка кристаллизации;
-полная линейная усадка;
-объем раковин (Vр) и объем пор (Vn);
-склонность к зональной ликвации;
Рисунок 7 - Литейные свойства сплава 7175
3.1 Общее описание сплава АД1
Сплав АД1 относится к сплавам алюминиевым деформируемым. Высокая пластичность позволяет производить из сплава АД1 глубокую вытяжку штамповку прокатку до тонкой толщины (фольга). Высокая электропроводность позволяет применять сплав АД1 для электротехнических целей (проводниковый металл). Высокая коррозионная стойкость также позволяет расширить применение данного сплава. Он весьма устойчив в органических кислотах отсюда его широкое применение в быту. В неорганических кислотах сплав устойчив лишь при низкой концентрации. Данный сплав применяется в строительной технике для фасадов домов оконных рам и т.д.
3.2 Химический состав сплава АД1
Содержание основных компонентов и примесей в сплаве АД1 приведено в таблице 6.
Таблица 6 - Химический состав сплава АД1
3.3 Фазовый состав сплава АД1
Чтобы выяснить какие промежуточные фазы железо и кремний могут образовывать в сплаве АД1 рассмотрим диаграмму состояния тройной системы Al-Fe-Si.
Рисунок 8 - Система Al-Fe-Si [2].
Железо незначительно растворяется в алюминии в твердом состоянии образуя с ним несколько промежуточных фаз. При ничтожно малых его содержаниях в структуре алюминия появляется эвтектика Al+Al3Fe. Соединение Al3Fe выделяется в виде игл служащих готовыми надрезами в металле и поэтому железо снижает пластические свойства алюминия а также уменьшает коррозионную стойкость металла.
Кремний не образует с алюминием химических соединений. Сплавы содержат обычно две фазовые составляющие Al + Si и Al + a (Al – Fe – Si) а фазы Al + b (Al – Fe – Si) и Al – Al3 Fe очень редко присутствуют вместе с первыми фазами. Несмотря на заметную и переменную растворимость кремний не придаёт алюминию способности к упрочнению термической обработкой что связано с неблагоприятным характером распада твёрдого раствора кремния в алюминии. Растворяясь в алюминии кремний несколько упрочняет его незначительно снижая при этом пластические свойства.
Если в сплаве одновременно присутствуют железо и кремний то могут образоваться два тройных химических соединения: α (Al-Fe-Si) и (Al-Fe-Si). Соединения α и практически нерастворимы в алюминии. Они обладают высокой хрупкостью и снижают коррозионную стойкость сплава. Присутствие этих соединений особенно при их размещении по границам зёрен уменьшает пластичность сплава. Размер выделений этих фаз уменьшается с увеличением скорости охлаждения.
При наличии в фазовом составе алюминия свободного кремния при кристаллизации образуется эвтектика Al-Si т.е. температура конца кристаллизации снижается до 557°С а температура начала кристаллизации близка к 660°С и из-за большого интервала температур кристаллизации сплав становится горячеломким.
3.4 Влияние легирующих элементов на свойства сплава АД1
Для получения высококачественных полуфабрикатов из сплава АД1 необходимо чтобы содержание примесей в алюминии отвечало следующим требованиям:
Содержание железа (при любой сумме железа и кремния) должно в 12..15 раза превышать содержание кремния. Это будет устранять горячеломкость уменьшать склонность к росту зерна при рекристаллизационном отжиге улучшать пластичность в холодном состоянии и увеличивать изотропность свойств.
Необходима присадка 002..005% Ti что также улучшает структуру в рекристаллизованном состоянии.
Примесь марганца не должна превышать 003% так как большие содержания приводят к аномальному росту зерна при рекристаллизационном отжиге.
Содержание водорода должно быть минимальным: не более 020 см3100 г Al. Это позволит избежать газовых пузырей после отжига.
Примеси железа мало изменяют температуру начала и резко повышают температуру конца кристаллизации и одновременно сильно измельчают величину зерна. Примеси меди и кремния в меньшей степени повышают эти показатели.
Хром и марганец значительно повышают температуру рекристаллизации и незначительно измельчают зерно. Кремний и магний в меньшей степени повышают температуру рекристаллизации и сильно измельчают размер зерна. Цинк повышает температуру рекристаллизации алюминия.
3.5 Термическая обработка сплава АД1
Термообработкой сплав АД1 не упрочняется. Для уменьшения степени нагартовки или полного её снятия и получения повышенной пластичности полуфабрикаты подвергают или низкому отжигу (при температурах 150-300°С в течение 1-3 ч с последующим охлаждением на воздухе) когда требуется чтобы материал ещё сохранял достаточную прочность (полунагартованное состояние) или высокому отжигу (при температурах 300-500°С в течение 2-10 мин при толщине полуфабриката до 6 мм и 10-30 мин при толщине полуфабриката более 6 мм с последующим охлаждением на воздухе. Такой отжиг применяют для получения пониженной прочности и максимальной пластичности.
При низком отжиге повышение пластичности достигается путем снижения упругих напряжений в кристаллической решетке. При полном отжиге происходит полное разупрочнение материала путем рекристаллизации обработки.
3.6 Физические и механические свойства сплава АД1
Полуфабрикаты и изделия из сплава АД1 поставляются в отожженном полунагартованном и нагартованном состояниях.
Модуль нормальной упругости листов из АД1 составляет 71000 МПа модуль сдвига 27000 МПа коэффициент Пуассона 031.
Благодаря высокой пластичности полуфабрикаты из АД1 легко можно подвергать деформации без существенных нагревов. Сплав АД1 отличается высокой тепло- и электропроводностью хорошей коррозионной стойкостью и свариваемостью. Высокая коррозионная стойкость обусловлена наличием на поверхности изделий очень прочной и плотной окисной пленки. Обрабатываемость резанием вследствие высокой вязкости у сплава плохая.
На рисунке 9 представлено изменение механических свойств сплава АД1 в зависимости от температуры [5].
Рисунок 9 - Диаграмма деформирования сплава АД1 в литом гомогенизированном состоянии: 1- 02 2- в 3- 4-KCV 5- .
В таблицах 7 и 8 представлены механические свойства сплава АД1 [6].
Таблица 7 -Механические свойства листов из сплава АД1 Т=200С
Таблица 8 - Механические свойства отожженного сплава АД1 в зависимости от направления вырезки образцов.
Состояние слитка перед горячей прокаткой
Температура горячей прокатки °С
Под углом 45° к направлению прокатки
После гомогенизации (550..570°С 20ч)
4.1 Общее описание сплава 6082
Сплав 6082 относится к алюминиевым деформируемым сплавам на основе системы Al-Mg-Si. Промышленные сплавы системы Al – Mg – Si менее прочны чем дуралюмины но более пластичны и обладают лучшей коррозийной стойкостью.
Сочетание достаточной прочности с высокой технологичностью ип хорошей коррозионной стойкостью удовлетворительная свариваемость хорошее качество поверхности после анодирования делают сплавы системы Al – Mg – Si перспективными для использования в различных отраслях народного хозяйства (строительстве транспортном машиностроении и т.д.)
Применение сплавов системы Al – Mg – Si в народном хозяйстве обеспечивает с одной стороны хорошие эксплуатационные свойства изделий (например длительную службу в атмосферных условиях) с другой стороны позволяет сравнительно быстро благодаря их высокой технологичности увеличивать производство деформированных полуфабрикатов. Вследствие высокой пластичности в горячем состоянии из них можно изготавливать очень сложные по конфигурации тонкостенные полые полуфабрикаты. Сплавы системы Al-Mg-Si не имеют склонности к коррозионному растрескиванию под напряжением. Их коррозионная стойкость остается такой же высокой после сварки как и до неё.
4.2 Химический состав сплава 6082
От строгого соблюдения процентного содержания компонентов сплава во многом зависит качество изделий.
Содержание основных компонентов и примесей приведено в таблице 9.
Таблица 9 - Химический состав сплава 6082
4.3 Фазовый состав сплава 6082
Основными легирующими элементами сплава являются магний и кремний. Если пренебречь небольшими добавками меди марганца хрома и железа то фазовый состав сплава можно показать с помощью диаграммы состояния тройной системы Al-Mg-Si (рисунок 10). [2]
Рисунок 10 - Алюминиевый угол системы Al-Mg-Si.
Магний и кремний характеризуются переменной растворимостью в твердом алюминии. В связи с очень малой растворимостью кремния в алюминии при низких температурах (200°С) сплав имеет в равновесных условиях гетерогенную структуру. Фазовый состав сплава 6082 α + Mg2Si + Si.
Промышленный сплав 6082 с содержанием 040- 10% Mn имеет волокнистую нерекристаллизованную структуру независимо от технологии изготовления. Этот сплав благодаря большому количеству марганца является наиболее коррозионностойким из всех сплавов системы Al-Mg-Si.
Фазой- упрочнителем сплавов на основе системы Al-Mg-Si при термической обработке служит силицид Mg2Si.
4.4 Влияние легирующих элементов на свойства сплава 6082
Марганец и хром в сплавах системы Al-Mg-Si повышают температуру рекристаллизации затрудняют рост зерен при вторичной рекристаллизации способствуют сохранению нерекристаллизованной структуры изделий после термообработки.
Титан служит модифицирующей добавкой улучшающей технологичность сплава при литье. Модифицирование титаном позволянт снизить склонность сплава к горячим трещинам при литье. Благодаря интенсивному измельчению структуры литого слитка титан способствует повышению пластичности и прочности слитка и более равномерному распределению свойств по сечению. На прочностные свойства готовых изделий титан практически не влияет а пластичность несколько повышает.
При таком содержании железа как в сплаве 6082 заметно уменьшается склонность сплава к горячим трещинам при литье измельчается структура готовых полуфабрикатов благодаря повышению температуры рекристаллизации алюминия.
Медь как примесь в сплаве 6082 не допускается в количествах более 010% так как она повышает склонность сплава к межкристаллитной коррозии.
Цинк в допустимых количествах (не более 020%) не влияет на свойства сплава 6082.
С повышением содержания кремния в сплаве улучшается способность к свариваемости. Коррозионная стойкость сплава резко снижается с увеличением фазы Mg2Si и кремния. Увеличение концентрации магния не снижает коррозионную стойкость сплава.
4.5 Термическая обработка сплава 6082
Сплав 6082 упрочняем термообработкой. Упрочняется этот сплав как при естественном так и при искусственном старении.
Температуру нагрева под закалку сплава обычно выбирают в пределах 520..540°С. При естественном старении прирост прочности продолжается в течение двух недель после закалки. Искусственное старение даёт больший прирост прочности по сравнению с естественным. Оптимальные механические свойства обеспечивает старение по режиму: 160..170°С 12..15 ч. Коррозионная стойкость авиаля после искусственного старения уменьшается в частности возрастает склонность к межкристаллитной коррозии.
Механические свойства искусственно состаренных сплавов системы Al-Mg-Si чувствительны к перерыву между закалкой и старением. Для получения максимальной прочности сплава необходимо проводить искусственное старение сразу после закалки. Учитывая выдержку при искусственном старении можно частично компенсировать снижение прочности обусловленное перерывом между закалкой и старением.
4.6 Физические и механические свойства сплава 6082
Для естественно состаренного сплава характерны относительно низкий предел текучести (100-150 МПа) высокое удлинение (18-25 %) возрастающее электросопротивление (до 470 Омсм) высокая ударная вязкость (05-06 МДжм2) и высокая коррозионная стойкость. В искусственно состаренном состоянии предел текучести достигает больших значений (200-300 МПа) при этом удлинение снижается до 10% электросопротивление до 350 Омсм ударная вязкость до 02-03 МДжм2 значительно снижается коррозионная стойкость. Возникает склонность к межкристаллитной коррозии.
В таблице 10 приведены типичные механические свойства сплава в различных состояниях.
Таблица 10 - Механические свойства прессованных полуфабрикатов из сплава системы Al-Mg-Si Т=200С
Сплавы системы Al-Mg-Si склонны к образованию кристаллизационных трещин при сварке. Пластичность сплава в отожженном состоянии хорошая в естественно и искусственно состаренном состояниях удовлетворительная. Обрабатываемость резанием в отожженном состоянии неудовлетворительная в естественно и искусственно состаренном состояниях – удовлетворительная.
5 Сплавы для изготовления деталей оснастки
Заготовки для изготовления конусных стержней кристаллизаторов и поддонов для отливки круглых слитков вырезаются из гомогенизированных слитков сплава Д1 с химическим составом по ГОСТ 4784.
Таблица 11 – Состав сплава Д1 по ГОСТ 4784-97.
Гомогенизационный отжиг слитков Д1 проходит в температурном интервале 480-500ºС в течение 24-36 часов. Сплав Д1 характеризуется хорошей пластичностью в горячем состоянии.
Таблица 12 - Типичные механические свойства Д1 в закаленном и состаренном состоянии [8].
Механические свойства на растяжение
Ударная вязкость МПа
Естественно состаренный
Искусственно состаренный при следующих температурах и времени выдержки:
Наиболее распространены корпуса и гильзы изготовленные из алюминиевых сплавов типа Д1. Гильзы необходимо закаливать. Внутренняя поверхность гильзы соприкасающаяся со слитком должна быть полированной.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА СЛИТКОВ
Наиболее распространенным способом производства слитков из алюминиевых деформируемых сплавов является полунепрерывное литье с непосредственным охлаждением слитка водой. Этот метод характеризуется высокими скоростями кристаллизации и обеспечивает получение качественных слитков практически всех сплавов.
Для реализации этих возможностей необходима разработка эффективного технологического процесса начиная от приготовления расплава и заканчивая выходом годного слитка.
1 Шихтовые материалы для производства сплавов
1.1 Качественный состав шихтовых материалов
Исходными шихтовыми материалами для приготовления алюминиевых деформируемых сплавов служат первичные металлы вторичные сплавы и лигатуры отходы литейного производства.
Для приготовления шихты используемой для кондиционных сплавов разрешается применять следующие материалы:
Алюминий первичный в чушках по ГОСТ 11069-74 и ГОСТ 1070-79;
Алюминиевые слитки по ГОСТ 9498-79 и алюминиевые слитки поставляемые с других заводов при согласовании с НДТ;
Реквизиты из алюминия поставляемые по согласованным техническим условиям;
Сплавы алюминиевые марок АК5М2 и АК7М2 в чушках по ГОСТ 1583-73;
Силумин в чушках марки не ниже СИЛ1 по ГОСТ 1521-76;
Магний первичный в чушках марки не ниже МГ90 по ГОСТ 804-72;
Цинк марки не ниже Ц1 по ГОСТ 3640-79;
Лигатура по СТП 802.03.027-88;
Отходы производства по СТП 802.03.027-88;
Слитки промывных плавок;
Пакетированные и непакетированные отходы со стороны по ГОСТ 1639-78.
Первичный алюминий в виде чушек массой 15 кг «Т»-образных чушек массой до 2000 кг алюминиевые слитки первичные металлы разрешается использовать в шихту не дожидаясь прибытия на них сертификатов.
Запрещается использовать в шихту без протоколов химического анализа или без сертификатов качества лигатуры переплав со стороны лома поступающие в вагонах и контейнерах а также забракованные по химическому составу отходы плавок своего производства.
В качестве освежения первичным алюминием или отходами используются:
Первичные металлы: медь магний цинк;
Слитки сплавов марок АМц АД31;
Отходы алюминия класса А по СТП 802.14.001-89;
Алюминиевые слитки алюминий в чушках и его реквизиты;
1.2 Порядок приемки разгрузки и хранения шихтовых материалов
Шихтовые материалы поступают в цех автомобильным транспортом в стеллажах мульдах коробках стопках рулонах россыпью и железнодорожным транспортом на платформах в крытых вагонах полувагонах контейнерах.
Разгрузка шихтовых материалов из крытых вагонов (алюминий в пакетах «Т»-образной чушки катодная медь цинк магний никель в пакетах) производится электропогрузчиками; из полувагонов (слитки весом 25; 8; 10 тонн «Т»-образная чушка пакетированные и нестандартные лома пакетированный алюминий трубы сыпучие материалы) - согласно «Технологической карте загрузки и разгрузки полувагонов и платформ мостовыми кранами на складах и в цехах». Разгрузка непакетированных шихтовых материалов (медь цинк магний чушковый алюминий) производится вручную. Разгрузка ломов и отходов поступающих в цех в полувагонах и автомашинах россыпью производится с помощью грейфера или вручную в зависимости от габаритов отходов; в пакетированном виде - вручную.
Взвешиванию в шихтовом отделе подлежат все шихтовые материалы кроме первичного алюминия в виде мелкой и крупногабаритной чушки вес которых указывается заводом-изготовителем железнодорожных вагонов с шихтой (кроме оборотных отходов) проходящих взвешивание на железнодорожных весах и автомобильного транспорта с ломами отходами и первичными металлами проходящего взвешивание на автомобильных весах. Шихта поступающая в цех в таре взвешивается вместе с последней. При этом на таре сваркой должны быть нанесены ее номер и масса. Шихта поступающая в цех россыпью предварительно разгружается вручную в порожнюю тару а затем подвергается взвешиванию.
После взвешивания производится распечатка результатов на самоклеящемся отрывном талоне термоленты в двух экземплярах. Один экземпляр отрывного талона наклеивается на тару а второй – в журнал учета. Отрывной талон содержит: номер накладной; поставщика шихты; массу нетто; массу брутто; массу тары; марку сплава переплава лигатуры или группы и сорта отходов чистого металла; время взвешивания; дату взвешивания.
Алюминий в виде мелкой и крупногабаритной чушки слитки алюминия переплав лигатуры отходы металлов чистые металлы разгружаются складируются и хранятся на полу шихтового отдела в контейнерах. Складирование бочек с магнием производится в специально отведенном месте не выше трех ярусов. Через каждые пять бочек нижнего яруса устанавливаются деревянные прокладки сечением не менее 100 х 100 мм по всей длине бочки. Расход бочек производится поярусно начиная с верхнего ряда. Запрещается расходовать следующий ярус не закончив предыдущий. Бочки с ярусов снимаются при помощи электропогрузчика и устанавливаются на пол. Вскрытие бочек производится только на полу.
Все лома и отходы алюминиевых сплавов поступающие в цех от сторонних организаций проверяют на радиоактивность. Запрещается использовать в шихту лома и отходы с уровнем радиации превышающим допустимый.
2 Порядок подбора и расчета шихты
Задачей расчета шихты является определение количества её компонентов для получения 1 тонны жидкого расплава [12].
2.1 Расчет шихты для сплава 7175
Химический состав сплава 7175 (расчетный) приведен в таблице 13.
Таблица 13 - Расчетный химический состав сплава 7175
Количество каждого компонента в расплаве определяется по формуле
где Эк – содержание компонента в шихте по химическому составу;
Эж – содержание компонента в расплаве.
ЭZn= 54 1000100 = 540 кг; ЭFe= 015 1000100 = 15 кг;
ЭMg= 23 1000100 = 230 кг; ЭS
ЭCu= 15 1000100 = 150 кг; ЭMn= 003 1000100 = 03 кг;
ЭCr= 019 1000100 = 19 кг;ЭTi= 0025 1000100 = 025 кг.
С учетом угара который в сплаве 7175 составляет 12% количество каждого компонента определяется по формуле
Эж*= Эж (100+12)100. (2)
ЭZn= 540 1012100 = 5465 кг; ЭFe= 15 1012100 = 152 кг;
ЭMg= 230 1012100 = 2328 кг; ЭS
ЭCu= 150 1012100 = 1518 кг; ЭMn= 03 1012100 = 03 кг;
ЭCr= 19 1012100 = 192 кг; ЭTi= 025 1012100 = 025 кг.
В сплаве 7175 алюминия первичного (в том числе марки А85 -20% АВч- 80%) при приготовлении должно быть не менее 60%. Берем с запасом 80% первичного алюминия значит остальные 20% составляют отходы сплава 7175. Определим весовое количество компонентов которое вводится в расплав с отходами:Qотх = Qш 20100 (3)
где Qотх – количество отходов;
Qш – количество шихты.
Qотх = 1012 02 = 2024 кг
QZnотх = 5465 02 = 1093 кг;QFeотх = 152 02 = 03 кг;
QMgотх = 2328 02 =466 кг;QS
QCuотх = 1518 02 = 304 кг;QMnотх = 03 02 = 006 кг;
QCrотх = 192 02 = 038 кг;QTiотх = 025 02 = 005 кг.
Определим весовое количество основных легирующих компонентов:
Zn = 5465 – 1093 = 4372 кг; Cu = 1518 – 304 = 1214 кг.
Mg = 2328 – 466 = 1862 кг; Cr = 192 – 038 = 154 кг.
Лигатурой вводим в шихту хром. Химический состав лигатуры представлен в таблице 14.
Таблица 14 - Химический состав лигатуры Al-Cr.
Рассчитаем весовое количество лигатуры и её составляющих:
QCuA QTiAl-Cr = 002 6417100 = 0013 кг.
Цинк магний и медь вводят в шихту чистыми компонентами: медь катодная марок М0 М1 по ГОСТ 859-2001; цинк марок Ц0 Ц1 по ГОСТ 3640-94; магний первичный марки Мг90 по ГОСТ 804-93.
Рассчитываем количество чистых компонентов:
Zn = 4372 – 0032 =4369 кг; Mg = 1862 – 0032 = 1859 кг;
Cu = 1214 – 0032 = 1211 кг.
Рассчитаем количество вводимого чистого алюминия:
Al = 1012- 2024- 6417- 4369– 1859– 1211 = 671 кг.
Рассчитаем примеси вводимые с алюминием:
Первичный алюминий марки А85 -134 кг.
Fe = 008 134100 = 011 кг; Si = 006 134100 = 008 кг.
Первичный алюминий марки А95 -537 кг.
Fe = 0025 537100 = 013 кг; Si = 002 537100 = 011 кг.
Проверяем количественный состав примесей:
QFe = 03 + 0225 + 011 + 013 = 0765 151 кг;
QMn = 006 + 0032 = 0092 03 кг;
QTi = 005 + 0013 = 0063 025 кг.
Итоговый состав шихты по расчетам представлен в таблице 15.
Таблица 15 – Состав шихты для сплава 7175
В пересчете учитывая коэффициент выхода годного (п.5.2 «Расчет запуска на одну тонну годных слитков») в расчете баланса металла получаем состав шихты указанный в таблице 16.
Таблица 16 – Состав шихты для сплава 7175 с учетом коэффициента выхода годного.
2.2 Расчет шихты для сплава АД1
Химический состав сплава АД1 (расчетный) приведен в таблице 17.
Таблица 17 - Расчетный химический состав сплава АД1
Содержание примесей %
Количество каждого компонента в расплаве определяется по формуле (1):
ЭA ЭZn= 004 1000100 = 04 кг;
ЭFe= 025 1000100 = 25 кг; ЭS ЭMn= 002 1000100 = 02 кг; ЭCu= 004 1000100 = 04 кг; ЭT ЭMg= 004 1000100 = 04 кг.
С учетом угара который в сплаве АД1 составляет 075% количество каждого компонента определяется по формуле :
Эж*= Эж (100+075)100. (4)
ЭA ЭMn= 02 10075100 = 02 кг;
ЭFe= 25 10075100 = 252 кг; ЭZn= 04 10075100 = 04 кг;
ЭS ЭCu= 04 10075100 = 04 кг;
ЭT ЭMg= 04 10075100 = 04 кг.
В сплаве АД1 первичного алюминия марки А6 при приготовлении должно быть не менее 40% значит остальные 60% составляют отходы сплава АД1.
Весовое количество компонентов которое вводится в расплав с отходами определяется по формуле
где Qотх – количество отходов;
Qотх = 10075 06 = 6045 кг
QA QMgотх = 04 06 = 024 кг;
QFeотх = 252 06 = 151 кг;QZnотх = 04 06 = 024 кг;
QSQMnотх = 02 06 = 012 кг;
QCuотх = 04 06 = 024 кг;QTiотх = 015 06 = 009 кг.
Al = 10075- 6045= 4030 кг.
Первичный алюминий марки А6.
Fe = 025 4030100 = 101 кг; Si = 018 4030100 = 073 кг.
QFe = 151+ 101 = 252 = 252 кг; QMg = 024 04 кг;
QMn = 012 02 кг; QZn = 024 04 кг.
Итоговый состав шихты по расчетам представлен в таблице 18.
Таблица 18 – Состав шихты для сплава АД1
В пересчете учитывая коэффициент выхода годного (п.5.2 «Расчет запуска на одну тонну годных слитков») в расчете баланса металла получаем состав шихты указанный в таблице 19.
Таблица 19 – Состав шихты для сплава АД1 с учетом коэффициента выхода годного.
2.3 Расчет шихты для сплава 6082
Химический состав сплава 6082 (расчетный) приведен в таблице 20.
Таблица 20 - Расчетный химический состав сплава 6082
ЭS ЭFe= 04 1000100 = 40 кг;
ЭMg= 09 1000100 = 90 кг; ЭZn= 012 1000100 = 12 кг;
ЭMn= 06 1000100 = 60 кг; ЭCu= 005 1000100 = 05 кг;
ЭCr= 015 1000100 = 15 кг;ЭTi= 004 1000100 = 04 кг.
С учетом угара который в сплаве 6082 составляет 075% количество каждого компонента определяется по формуле (4):
ЭS ЭFe= 40 10075100 = 403 кг;
ЭMg= 90 10075 100 = 907 кг; ЭZn= 12 10075100 = 121 кг;
ЭCu= 05 10075100 = 05 кг; ЭMn= 60 10075100 = 605 кг;
ЭCr= 015 10075100 = 015 кг; ЭTi= 04 10075100 = 04 кг.
В сплаве 6082 первичного алюминия марки yне ниже А0 при приготовлении должно быть не менее 10%. Берем с запасом 20% первичного алюминия значит остальные 80% составляют отходы сплава 6082.
Qотх = 10075 08 =8060кг
QZnотх = 121 08 = 097 кг;QFeотх = 403 08 = 322 кг;
QMgотх = 907 08 = 726 кг;QS
QCuотх = 05 08 = 040 кг;QMnотх = 605 08 = 484 кг;
QCrотх = 015 08 = 012 кг;QTiотх = 04 08 = 032 кг.
S Mn = 605 – 484 = 121 кг.
Mg = 907 –726 = 181 кг;
Лигатурой вводим в шихту марганец. Химический состав лигатуры представлен в таблице 21.
Таблица 21 - Химический состав лигатуры Al-Mn.
QCuA QTiAl-Cr = 0021152 100 = 0002 кг.
Кремний и магний вводят в шихту чистыми компонентами. Рассчитываем количество чистых компонентов:
S Mg =181– 0006 = 18кг.
Al = 10075- 8060- 1152- 20–18 = 18618 кг.
Берём первичный алюминий марки А35 кг.
Fe = 035 18618 100 = 065 кг; Si = 030 18618 100 = 056 кг.
QFe = 322 + 004 + 065 = 391 403 кг; QT
QCu = 04+ 0006 = 0406 05 кг; QZn = 097 + 0009 = 0979 121 кг;
QCr = 012 + 0003 = 0123 015 кг.
Итоговый состав шихты по расчетам представлен в таблице 22.
Таблица 22 – Состав шихты для сплава 6082
В пересчете учитывая коэффициент выхода годного (п.5.2 «Расчет запуска на одну тонну годных слитков») в расчете баланса металла получаем состав шихты указанный в таблице 23.
Таблица 23 – Состав шихты для сплава 6082 с учетом коэффициента выхода годного.
3 Приготовление сплавов 7175 АД1 6082
Для дальнейшей разработки технологического процесса необходимо выбрать тип печи [13]. Печи для плавки алюминиевых сплавов должны отвечать ряду требований:
максимальная скорость плавления шихты;
оптимальные геометрические характеристики рабочего пространства печи – увеличение отношения глубины ванны к поверхности расплава для уменьшения поверхности контакта печной атмосферы с зеркалом расплава;
равномерный прогрев ванны с целью исключения недопустимого перегрева;
полная механизация трудоемких работ;
печи должны обеспечивать максимальную производительность и наименьший удельный расход топлива;
получение высоких технико-экономических показателей: расход топлива минимальное использование производственных площадей удельная трудоемкость минимальная себестоимость тонны литья минимальные безвозвратные потери металла и ряд других.
Всем вышеперечисленным показателям в наибольшей степени отвечает печь газовая пламенная отражательная. Печь состоит из следующих основных частей: рабочего пространства сжигающих устройств и установки для использования тепла отходящих продуктов горения – рекуператора [14]. Рабочее пространство и рекуператор соединены вертикальными дымоотводами – опусками.
При рекуперации тепла на плавильной печи емкостью 40 тонн обогреваемой природным газом при подогреве воздуха до 400-500ºС расход газа на тонну металла снижается примерно на 20-30%.
Особое внимание уделяется футеровке рабочего пространства печи. В качестве футеровки используют следующие материалы:
Кирпич прямой шамотный ША-1 ГОСТ 390-96 №5 230х114х65 ГОСТ 8691-73 в количестве 325м3 ( 68250 кг);
Кирпич прямой диатомовый Д700 ГОСТ 2694-78 №8 250х125х65 ГОСТ 8691-73 в количестве 785м3 (5500 кг);
Войлок муллитокремнеземистый МКРВ-200 ГОСТ 23619-79 в количестве 50м3 (1000 кг);
Кирпич прямой шамотный легковесный ШЛА-13 ГОСТ 5040-96 №5 230х114х65 ГОСТ 8691-73 в количестве 145м3 (18850 кг);
Бетон жаростойкий ЖБФ-2 ТИ 29-002-2000 в количестве 63м3 (12600 кг);
Кирпич прямой высокоглиноземистый МЛС-62 ГОСТ 24704-94 №5 230х114х65 ГОСТ 8691-73 в количестве 128м3 (30720 кг);
Картон муллитокремнеземистый МКРКГ-400 ТУ 14-8-537-93 в количестве 35м3 (875 кг);
Кирпич диатомовый ПДК-400 ТУ 5764-002-22531044-99 №5 230х114х65 ГОСТ 8961-73 в количестве 27м3 (1080 кг);
Бетон жаростойкий ЖБФ-7 ТИ 29-002-2000 в количестве 18м3 (4860 кг);
Кирпич пятовый шамотный ША-1 ГОСТ 390-96 №68 ГОСТ 8961-73 в количестве 22(250 кг);
Клин торцовый шамотный ША-1 ГОСТ 390-96 №23 230х114х6545 ГОСТ 8961-73 в количестве 04м3 (840 кг);
Клин ребровый шамотный ША-1 ГОСТ 390-96 №44 230х114х6555 ГОСТ 8691-73 в количестве 03м3 (580 кг).
Стенки ванны футеруют высокоглиноземистым кирпичом с содержанием А10 62%. Подину печи выкладывают в несколько слоев: сначала кладут шамот на него насыпают магнезитовый порошок а рабочий слой подины укладывают магнезитовым кирпичом.
Так как на подину печи загружается твердая шихта больших габаритов то ее выкладывают из блоков больших размеров что повышает стойкость подины до 1000 и более плавок.
Недостатками отражательных печей является повышенный процент угара металла (5%) и местный перегрев. Трудность тщательного перемешивания расплава затрудняет получение однородного распределения легирующих компонентов и качественного рафинирования.
Таблица 24 – Техническая характеристика рекуператорной печи.
Температура сплава на выдаче
Производительность печи по расплаву
Технологическая производительность печи
Топливо (природный газ) Q
Расход газа за период плавки
Удельный расход газа
Расход воздуха для горения
Температура подогретого воздуха
Площадь поверхности металла
Производительность вентилятора
Тепловыделения в цех
Давление у поверхности металла
Давление сжатого воздуха для подъема
Объем насадки рекуператора
3.2 Подготовка печи к плавке
Перед загрузкой печи шихтой для очередной плавки печь очищают от шлака и других загрязнений с обязательной уборкой шлака из кармана подины откоса и порога печи.
Промывка печи производится при переходе с одного сплава на другой отличающийся от предыдущего по химическому составу а также при возобновлении работы на агрегате после замены подины или капитального ремонта.
Промывная плавка готовится на чушковом алюминии отходах алюминия и отходах сплавов последующей плавки.
3.3 Порядок загрузки шихты в печь плавление обработка расплава присадка легирующих элементов
Порядок загрузки шихты впечь следующий:
мелкие отходы массой до 50 кг (кроме труб и полых заготовок);
чушковый алюминий переплав силумин;
крупный шихтовой материал массой более 50 кг;
магний и цинк вводят в жидкий расплав.
Шихта загружается в печь при помощи мульдозавалочного крана в мульдах поддонах [12].
Загрузка шихты в печь производится бадьями при температуре под сводом печи 720-820ºС. Если температура под сводом печи перед загрузкой превышает 820ºС следует перевести горелки в режим контрольного факела т.е. открыть окно печи. При этом свод печи должен быть закрыт [15]. Далее необходимо остудить печь до температуры не превышающей 820ºС после чего отвести свод и произвести загрузку печи шихтой.
При проведении плавки строго контролируется температура жидкого металла. Она не должна превышать допустимой для каждого сплава температуры (таблица 25).
Таблица 25 – Температурный режим приготовления плавки для сплавов 7175 АД1 6082.
Температура отбора проб на экспресс анализ ºС
Верхний предел температуры металла в печиºС
Температура сплава перед сливом в миксерºС
В начальный период плавления температура регулируется по температуре отходящих газов. При появлении в кармане печи расплавленного металла достаточного уровня устанавливается термопара и по истечении 3-5 минут регулирование печи переключается с температуры отходящих газов на температуру расплава.
После начала оплавления шихты рекомендуется покрывать ее флюсом из расчета 05% к массе шихты. После полного расплавления шихты и достижения расплавом температуры 710ºС расплав выдерживается в течение 7-10 минут а затем с поверхности расплава без перемешивания производится съем шлака. После снятия шлака производится перемешивание расплава при помощи газодинамического насоса (ГДИН). Далее при достижении температуры 730ºС производится присадка магния и введение чушкового цинка при помощи мульдовой коробки в верхние слои ванны печи с замешиванием в расплав. Затем с помощью титановой ложки отбирается проба расплавленного металла на экспресс-анализ для определения возможности слива плавки в миксер.
После получения результатов анализа производится рафинирование расплава печи доводка химического состава.
3.4 Дегазация и очистка расплавов от неметаллических включений
Ввиду увеличенной активности алюминия и ряда легирующих элементов промышленная технология плавки и литья алюминиевых сплавов не обеспечивает получения чистых заготовок. В заготовках в том или ином количестве вселда присутствуют неметаллические включения (окислы карбиды нитриды сульфиды газ шлаковые и флюсовые включения кусочки кладки печи и т.д).
3.4.1Рафинирование расплавов флюсами
Механизм очистки от взвешенных включений при помощи флюсов основан на извлечении их из расплава за счет адсорбции растворения или химического взаимодействия с расплавленными солями. Эффективность очистки достигается лишь в том случае когда флюсы смачивают неметаллические включения лучше чем металл. В результате смачивания размер включений увеличивается и они осаждаются или всплывают. Часть включений удаляется также вследствие флотирующего действия пузырьков пара образующегося в процессе диссоциации составляющих флюса [16].
Состав флюсов применяемых при плавлении из расчета 3 кг на 1 тонну расплава: 30% NaCl 47% KCl 23% криолита .
Практика рафинирования флюсами состоит в следующем. Операцию рафинирования делят на два этапа. Сначала часть флюса наносят на поверхность расплава и замешивают в него. Перемешивание ведут до прекращения взаимодействия между металлом и флюсом. Вторую часть флюса вводят в расплав при помощи колокольчика погружением его на дно ванны.
3.4.2 Очистка продувкой газами
Очистка продувкой газами основана на двух процессах: диффузии растворенного газа в пузырьки продуваемого и флотирующего и адсорбирующего действия их по отношению к неметаллическим включениям и мельчайшим газовым пузырькам.
Дегазацию алюминиевых сплавов проводят смесью из 20% азота и 80% хлора. Рафинирование проводят через рабочее окно печи тремя металлическими трубками. Давление смеси 2-3 кгссм2. Важным условием такого рафинирования является 10-15-минутная выдержка после продувки. Она необходима для всплытия мелких пузырьков. Затем с расплава снимается шлак. После выдержки отбирают пробы на газонасыщенность. Отбор производится титановой ложкой на глубине не менее 150 мм от поверхности расплава. При газосодержании выше требуемого сплав рафинируется повторно. После достижения необходимого уровня газов плавка переливается в миксер.
Время от конца процесса рафинирования до начала перелива плавки в миксер должно составлять не более 15 часа время от начала загрузки шихты до начала слива в миксер – не более 14 часов.
Итак технологические показатели расхода времени и металла при приготовлении расплава показаны в таблице 26.
Таблица 26 – Технологические потери металла и времени при плавлении и очистке расплавов.
Время рафинирования мин
3.5 Перелив плавки в миксер
Перед переливом плавки в миксер с поверхности расплава удаляется шлак. Перелив плавки в миксер производится по лотку. Перед началом процесса перелива необходимо удостовериться в соответствии температуры металла в печи с температурой перелива в миксер.
4 Литье круглых слитков из сплавов 7175 АД1 6082
4.1 Выбор типа миксера
Качество расплава во многом зависит от литейных миксеров. Их атмосфера должна содержать минимальное количество водяных паров. Глубина ванны должна быть по возможности большая. Необходимую температуру нужно поддерживать с большой точностью а перепад температур по объему расплава должен быть минимальным [17].
В этой связи целесообразным является применение газовых пламенных или вакуумных миксеров. Для обогрева газовых миксеров как правило применяют инжекционные горелки. В целях равномерного прогрева ванны и создания избытка тепловой мощности необходимой для поднятия температуры металла вдоль боковых стенок устанавливают ряд горелок небольшой производительности. Горелки устанавливают под углом с направлением вверх под свод что исключает воздействие факела на поверхность расплава.
Тепловую нагрузку регулируют по температуре металла. Внедрение автоматизации позволило получить колебание температур в пределах 10-14ºС. При этом температура поверхности ванны не поднимается выше 725-730ºС. Перепад температур по зеркалу ванны составляет 8ºС а максимальный градиент температур находится в пределах 15-25ºС.
Корпус газового миксера изготовлен из стальной обшивки усиленной стальными прокатными профилями. Изнутри миксер футерован огнеупорными и теплоизоляционными материалами. Свод миксера плоский выполнен из огнеупорного кирпича с заливкой жаростойким бетоном. Для выхода продуктов сгорания в миксере предусмотрен канал дымоудаления в своде миксера. Также с задней стороны миксера предусмотрены 4 двери предусмотренные для обработки и рафинирования расплава снятия шлака осмотра и чистки самого миксера.
Рисунок 11 – Газовый пламенный миксер.
4.2 Подготовка миксера к литью
После каждого слива металла миксер должен быть очищен от шлака с помощью гребков. При работе агрегата на одной марке сплава разрешается оставлять в миксере расплав предыдущей плавки количеством не более 8 тонн.
Слив «насухо» проводится в следующих случаях:
при переходе с одного сплава на другой;
через каждые 25 плавок при запуске на агрегате одной марки сплава;
перед остановкой агрегата.
В начале и конце литья производится отбор проб на экспресс-анализ. Металл сливаемый из миксера «насухо» является промывкой. Промывной металл выдерживается в миксере не менее 3 часов при температуре 700-730ºС с обязательным перемешиванием через каждый час. При сливе металла «насухо» разрешается отливать последние порции в слитки увеличив их длину на 15 метра.
Капитальная чистка миксеров и доливочных печей от наростов шлака производится в холодном или горячем состоянии с помощью шлакоуборочной машины (ШУМ) гребков пик и пневмоинструмента один раз в месяц во время остановки агрегата на планово-производственный ремонт (ППР) или по указанию старшего мастера отдела литья.
В миксере разрешается проводить подшихтовку первичными металлами (Al Mg Zn) и лигатурами в количестве до 200 кг.
После отливки слитков каждой плавки поверхность остатка расплава в миксере стены и карманы миксера должны быть очищены от наростов шлака.
Перед переливом плавки миксер должен быть разогрет в автоматическом режиме нагрева согласно температурному заданию под сводом. Температурное задание под сводом миксера устанавливается на 100ºС выше верхнего предела температуры литья.
Температура расплава в миксере измеряется на уровне летки термопарой ХА в защитном чехле по ГОСТ 6616-74.
4.3 Рафинирование расплава в миксере
По истечении 10 минут после перелива металла в миксер с поверхности расплава собирается шлак к порогу который затем отводится гребком на порог рабочего окна миксера выдерживается 5-8 минут и сбрасывается на сухую площадку или в лайбу перед рабочими окнами миксера.
После снятия шлака сплав рафинируется смесью аргон + 5% хлора по ГОСТ 10157-79 с влажностью не более 003 гм3 в течение 45 минут. Целью рафинирования является очистка расплава от взвешенных включений и дегазация. температура начала рафинирования должна быть в пределах температуры литья + 20º. После операции рафинирования с поверхности расплава повторно снимается шлак и дается отстой.
4.4 Подготовка и установка литейной оснастки
К литейным машинам предъявляют следующие требования: простота и надежность конструкции; высокая производительность; обеспечение получения качественного литья с высоким выходом годного [18].
Литейные машины состоят из механизма движения (поддона) и кристаллизатора. Поддон передвигается с помощью тросов и лебедки. Каждая машина имеет индивидуальный привод расположенный в приямке. При рабочем ходе машины обеспечивается регулирование скорости литья слитков а также быстрый подъем и опускание поддона. Порядок установки литейной оснастки следующий: поддон устанавливается на литейной машине и фиксируется. Подкристаллизаторная плита устанавливается на литейный стол горизонтально по уровню. Кристаллизатор устанавливается в отверстие подкристаллизаторной плиты на двух поворотных плитах которые в момент выгрузки слитков поворачиваются с помощью гидравлического цилиндра и устанавливаются в вертикальное положение.
Недостатком машины является сравнительно быстрый выход из строя тросов также не предусмотрена механизированная выгрузка слитков.
Кристаллизатор - основной элемент литейной оснастки. Для литья слитков из сплавов 7175 АД1 6082 будем применять кристаллизаторы скольжения. Эти кристаллизаторы открыты с обеих торцевых сторон и слиток в них перемещается под действием собственной массы. Кристаллизатор состоит из двух основных частей: корпуса и гильзыСмазку гильз проводят до начала литья маслом вапор – Т.
Вода к кристаллизатору подводится при помощи штуцеров соединенных шлангами с системой водооборота. Обычно для подвода воды к кристаллизатору применяют штуцеры диаметром от1 до 2 дюймов. Число их на один кристаллизатор может колебаться от 1 до 4 в зависимости от диаметра слитка диаметра штуцера и количества и площади отверстий в нижней части кристаллизатора. Шаг между отверстиями принимают от 4 до 10 мм в зависимости от диаметра слитка.
При отливке полых слитков допускается эксцентриситет осей конуса и нижней части в пределах 20 мм. Пояс охлаждения водой внутренней поверхности слитка должен быть на уровне пояса охлаждения наружной поверхности или выше но не более чем на 10 мм. Подача металла осуществляется в середину стенки слитка. Допускается отклонение на 15 толщины слитка.
При отливке сплошных слитков литейная оснастка устанавливается так чтобы подача металла осуществлялась в центральную зону слитка.
Для обеспечения качественного литья с высокими выходами годного слиток должен опускаться со строго постоянной скоростью во все время литья. Движение слитка должно быть плавным без проскоков и остановок.
Рисунок 12 – Вакуумный миксер раздача металла в кристаллизатор.
Таблица 27 – Технические характеристики литейной машины
Наименование характеристики
Наибольшая масса отливаемых слитков т
Габариты литейной платформы в плане мм
Диаметр отливаемых слитков мм
в пределах габаритов литейной платформы
Скорость отливки мммин
Количество одновременно отливаемых слитков шт
4.5 Порядок литья слитков
При завершении обработки расплава производится подача расплава из миксера в кристаллизатор через летки изготовленные из шамота. Расход металла регулируют стальным ломиком . От летки расплав по открытому желобу подается к кристаллизатору. На пути от летки до кристаллизатора не допускаются перепады и бурление металла. Большое значение имеет поддержание постоянного уровня расплава в кристаллизаторе в процессе литья. Регулировка его проводится автоматически.
При литье нескольких слитков с использованием одной летки металл подают сначала в распределительную коробку а затем в кристаллизаторы. Число отверстий для подачи расплава из коробки в слиток должно быть таким чтобы расплав равномерно распределялся по всему сечению слитка. Наиболее распространены распределительные коробки футерованные теплоизоляционным картоном. Всю литейную оснастку перед литьем тщательно просушивают.
Сплав 7175 имеет наиболее низкие литейные свойства по сравнению с остальными алюминиевыми сплавами. При отливке слитков из сплава 7175 на начальном этапе производится подлив жидкого алюминия в кристаллизатор для образования донной части слитка которая служит «замком» для слитка предотвращая растрескивание. Также проводят самоотжиг литниковой части слитка. До начала литья на поддон в кристаллизаторе заливают расплав алюминия на высоту 30-40 мм. Расплаву алюминия дают затвердеть на 30-40% после чего начинают литье основного сплава. Самоотжиг литниковой части слитка осуществляют следующим образом: после прекращения подачи металла слиток опускают на 23высоты кристаллизатора. Затем отключают подачу воды и останавливают литейную машину. При этом кристаллизация последних порций металла происходит без интенсивного отбора тепла и верхняя часть слитка разогревается до нужной температуры. Для сплавов АД1 и 6082 подлив в донную часть осуществляется металлом собственного сплава.
При литье важными параметрами являются скорость литья и температура расплава. Увеличение скорости литья должно сопровождаться снижением температуры расплава в миксере и наоборот. Температуру расплава в миксере поднимают на 50-100ºС выше температуры ликвидуса.
Технологические режимы литья указаны в таблице 28 [1].
Таблица 28 – Технологические режимы литья слитков из сплавов 7175 АД1 6082
Высота кристаллизатора мм
Технологическая скорость литья мммин
перед вводом в кристаллизатор
перед вводом в стержень
Выход на технологическую скорость осуществляется в автоматическом режиме при помощи регулятора начальной скорости литья и расхода охлаждающей жидкости.
4.6 Модифицирование сплавов
Процесс модифицирования представляет собой операцию по добавлению в сплав специальных компонентов которые придают ему необходимые свойства. В основном целью модифицирования является повышение у сплавов прочностных и пластических свойств а также измельчение зерна.
Модификатором служит титан при добавлении которого в количестве 0002-0005% происходит измельчение зерна. Присадка титана осуществляется во время литья подачей лигатурного прутка Al-Ti-B в промежуточный канал. Подача прутка осуществляется специальным разматывающим устройством с определенно заданной скоростью. Такой метод дает ряд преимуществ: равномерное распределение присаживаемых компонентов по объему расплава и максимальное использование свойств модификатора.
4.7 Фильтрация расплава
Сущность метода состоит в пропускании жидкого расплава через фильтр изготовленный из нейтральных или активных по отношению к металлу материалов. При этом взвешенные включения задерживаются механически или в результате физического или химического взаимодействия с материалом фильтра.
В нашем случае при литье фильтрацию расплава производят с помощью пенокерамического фильтра (ПКФ). ПКФ устанавливают перед кристаллизатором а фильтрацию производят непосредственно во время слива расплава из миксера в кристаллизатор. Также для фильтрации при сливе плавки из миксера используют специальную стеклосетку. Схема фильтрации с помощью ПКФ показана на рисунке 11.
Рисунок 13 – Схема процесса фильтрации через пенокерамический фильтр.
Рисунок 14 – Схема процесса фильтрации через пенокерамический фильтр.
5 Гомогенизация слитков
Гомогенизация слитков позволяет устранить или уменьшить дендритную ликвацию повысить способность материала к горячему и холодному деформированию улучшить механические свойства полуфабрикатов а также снять внутренние напряжения т.е. приводит к большей химической и структурной однородности литого сплава.
Печи для гомогенизации алюминиевых сплавов должны отвечать ряду требований: иметь высокую производительность; обеспечить удобство загрузки и выгрузки тяжелых садок имеющих в период выгрузки высокую температуру; обеспечивать равномерность скорости нагрева.
Практически все печи гомогенизации строят по одной тепловой схеме – с принудительной циркуляцией теплоносителя (воздух) подогреваемого в электрокалориферах. Различают шахтные вертикальные печи (колодцы) и печи с выкатным подом.
Слитки из сплавов 7175 и 6082 гомогенизируют в электрических колодцах гомогенизации. Колодцы гомогенизации не требуют промежуточной кантовки слитков в случае непосредственной перегрузки их из литейных машин и позволяют сравнительно просто захватывать и выгружать слитки из нагретой печи без ее охлаждения. Это имеет особое значение для слитков крупных размеров. Максимальная садка колодцев гомогенизации составляет 60 тонн.
Слитки из сплава АД1 если из них изготавливаются детали ответственного назначения обрабатывают в печах гомогенизации с выкатным подом. Максимальная садка печи 40 тонн. На под этих печей можно укладывать слитки и стеллажи любых размеров и конфигураций. Загрузка и выгрузка садки имеет то удобство что выкатной под находится на уровне пола цеха и свободна для подхода со всех сторон.
В таблицах 29 30 и 31 представлены режимы термообработки характеристики шахтного колодца и печи гомогенизации слитков из сплавов 7175 АД1 и 6082 соответственно.
Таблица 29 – Рекомендуемые режимы гомогенизации слитков [1].
Температурный интервал гомогенизации ºС
Длительность выдержки ч
Таблица 30 – Технические характеристики колодца гомогенизации.
Количество колодцев в блоке шт
Максимальная температура нагрева ºС
Установленная мощность колодца кВт
Максимальная садка из круглых слитков т
Напряжение питания В
Количество зон в колодце шт
Номинальный ток фазы нагревателей зоны А
Мощность фазных нагревателей зоны кВт
Количество вентиляторов в зоне шт
Производительность вентилятора м3ч
Частота вращения вентилятора обмин
Мощность электродвигателя вентилятора кВт
Скорость воздуха в рабочем пространстве колодца мс
Таблица 31 – Технические характеристики печи гомогенизации.
Размер рабочего пространства печи мм: длина
Термическая мощность печи кВт
Скорость воздуха в рабочем пространстве печи мс
Тепловыделение в цех ккалчас
Контроль над процессом гомогенизации ведется по температуре рабочего пространства печи стационарными термопарами установленными в каждой нагревательной зоне печи. Отсчет времени выдержки начинается с момента достижения нижнего предела температуры гомогенизации. Если во время выдержки произошло отклонение одной или более зон ниже нижнего предела температуры гомогенизации то время процесса увеличивается на время в течение которого температура была ниже температурного интервала гомогенизации.
6 Механическая обработка слитков
Резка заготовок на мерные заготовки производится на специальных линиях. Для слитков сплавов склонных к растрескиванию перед механической обработкой необходимо произвести гомогенизацию.
Резка слитков идет согласно сменному заданию. Слитки режутся без раскроя по заданию длин заготовок в карте плавки (см. приложение Б). Резка слитков на мерные заготовки начинается с литника. Резка идет с применением смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ) .
Длины отрезаемых концов ширина резов размеры темплетов в зависимости от марки сплава приведены в таблице 32.
Таблица 32 – Длины отрезаемых концов ширина резов размеры вырезаемых темплетов из сплавов 7175 АД1 6082.
Длина отрезаемых концов мм
Толщина темплетов мм
Отбор темплетов идет в следующем порядке:
литниковый темплет отбирается после отрезки литника и клеймится номером первой заготовки;
донный темплет отрезается после последней заготовки и клеймится номером следующим за последней заготовкой или буквой «Д».
Заготовки требующие обточки или расточки направляются по рольгангам к линии механической обработки.
Для сплава 7175 линия обработки состоит из отрезного станка модели МП6-716 обточного станка модели КЖ1614ОФI и торцефрезерного станка модели КЖ 6905.
Линия механической обработки для сплава АД1 состоит из отрезного станка мод. МП6-716 и торцефрезерного станка мод. КЖ 6905.
Для сплава 6082 линия обработки состоит из отрезного станка мод. МП6-716 обточного станка мод. КЖ1614ОФI расточного станка мод. КЖ-1904 и торцефрезерного станка мод. КЖ 6905.
Рисунок 15 – Слиток после механической обработки.
Характеристики указанных станков приведены в таблицах 33-36 соответственно их перечислению.
Таблица 33 – Станок отрезной модели МП6-716.
Габаритные размеры станка мм
Диаметр разрезаемых слитков мм
Регулирование подачи
Подача бабки пильного диска мммин
Частота вращения шпинделя обмин
Скорость резания ммин
Наибольшая длина хода бабки пильного диска мм
Длина отрезаемой заготовки мм
Скорость отвода бабки пильного диска мммин
Производительность штчас
Таблица 34 – Станок расточной модели КЖ 1904.
Диаметр обрабатываемого изделия мм
Диаметр растачивания мм
Длина обрабатываемого изделия мм
Наибольшая масса обрабатываемого изделия кг
Рабочая подача мммин
Шероховатость обработки Rz мкм
Наибольшая глубина резания мм
Таблица 35 - Станок обточной мод. КЖ 1614ОФI.
Диаметр обрабатываемого изделия мм: наибольший
Точность позиционирования мкм
Длина устанавливаемых заготовок мм
Таблица 36 - Станок торцефрезерный мод. КЖ -6905.
Длина обрабатываемого изделия мм: наибольшая
Длина при двухсторонней обработке мм
Наибольший осевой ход шпинделя мм
Наибольший ход автоматического калибра мм
Наибольший ход стола мм
Наибольший ход зажимной призмы мм: правой
Отклонение по длине изделия мм
7 Правила приемки слитков
Слитки предъявляются контролеру участка технического контроля (УТК) на сдаче. Каждый слиток подвергают контролю качества поверхности и размеров. При арбитражной проверке контролю размеров и качества поверхности подвергается каждый слиток проверке кривизны не менее 10% слитков от каждой партии контролю химического состава и внутренних дефектов не менее 3%. Содержание водорода в расплаве при литье слитков определяют периодически но не менее одного определения в сутки из каждой разливочной печи. Результаты указываются в документе о качестве удостоверяющем качество слитков. При получении удовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей по нему ведут повторное испытание на удвоенном количестве образцов взятой из той же плавки.
В таблице 37 приведены требования предъявляемые к готовым слиткам.
Таблица 37 – Нормы допустимых дефектов в слитках из сплавов 7175 АД1 6082
Размер допустимых дефектов в поперечине и их количество не более
Для прессования профилей и прутков ковки и штамповки
К слиткам из алюминиевых сплавов предъявляют следующие требования и контролируют: химический состав; размер слитка (длина поперечные размеры кривизна); поверхность на наличие окислов трещин; контроль макроструктуры на наличие шлаков окисных включений интерметаллидов крупного зерна; содержание водорода.
Контроль качества производится: визуально химическими анализами травлением микрошлифа ультразвуковым исследованием.
8 Контроль качества слитков
Контроль качества металла производится металлографической лабораторией по изломам с помощью измерительной линейки по ГОСТ 427-75.
Контроль качества слитков проводят следующим образом:
внешний осмотр поверхности;
контроль химического состава по ГОСТ 4784 - 97;
контроль размеров слитка с замером с помощью линейки металлической измерительной по ГОСТ 427 - 75;
контроль косины реза - линейкой измерительной и угольником
проверочным по ГОСТ 3749 - 77;
контроль кривизны заготовки - линейкой проверочной ГОСТ 8026-75;
контроль излома и макроструктуры - визуально на наличие дефектов.
ЭКОНОМИКО-ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ
1 Классификатор производимой продукции
В проектируемом цехе производятся сплошные и полые слитки круглого сечения из сплавов 7175 АД1 6082. Их классификация представлена в таблице 38.
Таблица 38 - Размеры слитков в проектируемом цехе.
Внешний диаметр слитка D мм
Внутренний диаметр слитка d мм
Программа выпуска тоннгод
2 Определение типа производства
Создание поточного производства при полунепрерывном литье обеспечивается характером используемого оборудования механизацией всех транспортных операций а также характером самой продукции.
Продукция проектируемого цеха носит характер заготовительной и далее идет на обработку и получение из неё необходимых полуфабрикатов и изделий в цехах обработки металлов давлением.
Производство в цехе является крупносерийным так как оно характеризуется относительно ограниченной номенклатурой продукции с переналадкой оборудования при переходе с одной операции на другую.
3 Нормирование технологических операций
Технологический процесс изготовления слитков состоит из следующих операций:
Подготовка шихты к плавке;
Подача шихты к печи;
Термообработка слитков;
Резка слитков на мерные заготовки;
Сдача заготовок на склад готовой продукции.
Трудоёмкость производства по всем операциям приведена в таблице 39.
Таблица 39 - Распределение трудоемкости работ на одну тонну годного в нормочасах.
Трудоемкость годовой программы выпуска в нормочасах определяется по формуле:
где Q – годовая программа
ТΣ – суммарная трудоёмкость одной тонны годного в нормочасах.
Для сплава 7175: Тпр = 20000 337 =674000 нч;
Для сплава АД1: Тпр = 30000 339 = 1017000 нч;
Для сплава 6082: Тпр = 25000 337 = 842500 нч.
Найдем общую трудоёмкость на всю программу выпуска:
Тпробщ = 674000 + 1017000 + 842500 = 2533500 нч.
4 Расчет баланса металла
Целью расчета является:
Определение количества шихтовых материалов которые необходимо загрузить в печь чтобы получить 1 тонну заготовок;
Определение выхода годного на каждой операции технологического процесса;
Определение потерь на каждой операции технологического процесса изготовления слитков в весовом и процентном отношениях;
Составление технико-экономической карты.
Исходные данные размеры слитков и заготовок для расчета баланса металла приведены в таблице 40.
Таблица 40 - Исходные данные размеры слитков и заготовок для расчета баланса металла.
Диаметр кристаллизатора dкр мм
Диаметр слитка dсл мм
Диаметр заготовки dзаг мм
Длина заготовки Lзаг мм
Количество заготовок nзаг мм
Длина донника Lд мм
Ширина темплета Lт мм
Количество темплетов nт мм
Ширина торцовки Lтор мм
Количество резов nрез мм
Длина слитка определяется по формуле:
4.1 Определение величины потерь на технологических операциях при производстве слитков
Металлургические потери:
на операции «плавление».
Потери металла на угар определяются по формуле:
где Мз – металлозавалка на операции «плавление».
Тогда для сплава 6082 Мз = 10075 кг;
для сплава АД1 Мз = 10075 кг;
для сплава 7175 Мз = 1012 кг.
Тогда потери металла на угар для сплава 6082 g = 075%;
для сплава АД1 g = 075%;
для сплава 7175 g = 12%.
Потери металла в шлаке для сплава 6082 составляют 07%;
для сплава АД1 – 07%;
для сплава 7175 – 08%.
Общие потери составят:
для сплава 6082 – 145 %;
для сплава АД1 – 145 %;
для сплава 7175 – 2.0 %.
на операции «литье».
Потери металла на сплесы съемы шлака для сплава 6082 составляют 05%;
для сплава АД1 – 05 %;
для сплава 7175 – 05 %.
Геометрические потери:
1 Потери на операции «резка»:
потери металла при отрезке литниковой и донной частей слитка определяются по формуле:
где Lл и Lд – размеры отрезаемых величин;
%мет.пот. – общие металлургические потери сплава.
Для сплава 6082 %мет.пот. = 195 %;
для сплава АД1 %мет пот. = 195 %;
для сплава 7175 %мет.пот. = 25%.
Тогда для сплава 6082
потери металла при отборе темплетов составляют:
потери металла на стружку при разрезке слитков на мерные заготовки определяются по формуле:
Общие потери на операции «резка»:
для сплава 6082 составляют 1526%;
для сплава АД1 – 895%;
для сплава 7175 – 1585%.
2 Потери металла на операции «обточка»:
где mп.м.сл. – вес одного погонного метра слитка;
mп.м. обт. – вес одного погонного метра обточенной заготовки.
Для сплава 6082 mп.м.сл. = 148612 кг;
mп.м. обт. =134682 кг;
для сплава 7175 mп.м.сл. = 15375 кг;
mп.м. обт. =124381 кг.
3 Потери металла на операции «расточка»:
где mп.м.раст. – вес одного погонного метра расточенной заготовки.
Для сплава 6082 mп.м.раст. = 127175 кг.
4 Потери металла на операции «торцовка»:
Технологические потери.
Общие потери определяются по формуле:
П = 100 – Σпотерь – ПВГ (16)
где ПВГ – плановый выход годного по сплаву.
Для сплава 6082 ПВГ = 60%;
для сплава АД1 ПВГ = 78%;
для сплава 7175 ПВГ = 47%.
Тогда для сплава 6082 П = 100 – 3293 – 60 = 707%.
для сплава АД1 П = 100 – 141 – 78 = 79%;
для сплава 7175 П = 100 – 3651 – 47 = 1649%.
Из общих потерь 75% расходуется при литье слитков а 25% при мех обработке.
4.2 Расчет запуска на одну тонну годных слитков
Металлургические геометрические и технологические потери при производстве слитков указаны в таблице 41.
Таблица 41 – Потери на технологических операциях при производстве слитков из сплавов 6082 АД1 и 7175.
Металлургические потери %
Геометрические потери %
на операции «обточка»
на операции «расточка»
на операции «торцовка»
Технологические потери %
Запуск металла на одну тонну годных заготовок определяется по формуле:
Где Е – сумма всех потерь.
Состав шихты с учетом выхода годного перечитывается с помощью коэффициента выхода годного который определяется по формуле:
Где У – угар металла.
Для сплава 7175 У = 2553 кг; для сплава АД1 У = 962 кг; для сплава
Тогда для сплава 7175
Итоговые технологические параметры для сплавов 7175 АД1 и 6082 приведены соответственно в таблицах 42 4344.
Таблица 42 – Технико-экономическая карта сплава 7175.
Наименование операции
Плавление рафинирование
стружка темплеты литники донники
Сдача заготовок на склад
Таблица 43 – Технико-экономическая карта сплава АД1.
Таблица 43 (продолжение).
Таблица 44 – Технико-экономическая карта сплава 6082.
5 Расчет оборудования
Целью расчета является определение количества оборудования необходимого для выполнения годовой производственной программы проектируемого литейного цеха.
Годовая программа 75000 тн в том числе сплава 7175 – 20000 тн сплава АД1 – 30000 тн сплава 6082 – 25000 тн.
5.1 Расчет технологической трудоемкости
Расчет количества оборудования производится по технологической трудоемкости каждой операции. Трудоемкость каждой операции определяется на основании часовой производительности оборудования.
Расчет производят по формулам 19 – 36.
Трудоемкость 1 тонны передела определяется по формуле:
где Нвыр. – часовая норма выработки агрегата тчас.
где К – вес 1плавки тн;
Тшт. – норма времени на единицу изделия час.
На операции «литье» трудоемкость 1 тонны передела определяется по формуле:
где Q – вес слитка тн;
а норма времени на один слиток определяется по формуле:
где Тосн. – основное технологическое время необходимое для отливки одного слитка час.;
n1 – количество одновременно отливаемых слитков на одной литейной машине шт.;
Твсп. – вспомогательное время необходимое для отливки одного слитка час.;
Тдоп. – дополнительное время Тдоп. = 5%.
Основное технологическое время определяется по формуле:
где L – длина слитка мм;
V – скорость литья мммин.
Вспомогательное время определяется по формуле:
где Тм = 068 минт – время на очистку миксера;
Тсн.= 048 минт – время необходимое для снятия шлака ;
Траф. – время на рафинирование мин;
Тотст. – время на отстой расплава мин;
Ткл. =2 мин – время на клеймение слитков;
Тподг.=106 мин – время на подготовку линейной машины;
N – количество слитков отливаемых в одной плавке шт.
Количество слитков определяется по формуле:
На операции «гомогенизация» норма выработки определяется по формуле:
где К – масса садки колодца тн.
Масса садки колодца определяется:
где n2 – количество слитков одновременно размещенных в колодце шт.
Норма времени на один слиток определяется по формуле:
где Тосн. – время выдержки садки в печи час;
Твсп. – вспомогательное время час.
где Тн = 30 мин – время набора температуры;
Тз и Тв – время на загрузку и выгрузку слитков из колодца гомогенизации. Тз = Тв = 1 час.
На операции «резка» норма времени на один слиток определяется по формуле:
где Топ – оперативное время резки.
Оперативное время резки определяется по формуле:
где Nр – количество резов в слитке шт;
П – часовая производительность станка штчас;
Твсп. = 1216 мин – вспомогательное время;
а – дополнительное время; а = 19 %.
Трудоемкость изготовления 1 тонны расплава с учетом выхода годного определяется по формуле:
где Квып. – коэффициент выпуска.
Коэффициент выпуска определяется по формуле:
где М – масса материала на данной операции кг.
Трудоемкость операции в пересчете на годовую программу определяется формуле:
где N – годовая программа.
Необходимое количество оборудования на каждой операции определяется по формуле:
где Fэ - эффективный фонд времени работы оборудования час;
Кн =12 – коэффициент выполнения нормы.
Эффективный фонд времени работы оборудования определяется по формуле:
где Fкал = 365 дней – календарный фонд времени;
Д = 6 дней – праздничные дни;
Трем = 30 дней – время плановых ремонтов;
Кисп. = 090-095 – коэффициент использования оборудования.
По формуле (36) рассчитаем эффективный фонд времени работы оборудования:
5.2 Расчет количества оборудования для сплава 7175
Время на одну плавку Тшт = 10 час вес одной плавки К =20 тн. Тогда по формуле (20) получим часовую норму выработки:
Трудоемкость изготовления одной тонны расплава определим по формуле (19):
Коэффициент выпуска определим по формуле (33):
Трудоемкость изготовления 1 тонны расплава с учетом выхода годного определим по формуле (32):
Трудоемкость изготовления 1 тонны расплава в пересчете на годовую программу определим по формуле (34):
Тогда расчетное количество плавильных печей определим по формуле (35):
Принятое количество Апр = 3 печи.
Основное технологическое время для производства слитков определяем по формуле (23):
Количество слитков отливаемых в одной плавке определим по формуле (25): вес слитка 574 тн.
Вспомогательное время определим по формуле (24):
Норму времени на литье одного слитка определим по формуле (28):
Трудоемкость изготовления 1 тонны слитков определим по формуле (21):
Трудоемкость изготовления 1 тонны слитков с учетом выхода годного определим по формуле (32):
Трудоемкость изготовления 1 тонны слитков в пересчете на годовую программу определим по формуле (34):
Тогда расчетное количество литейных машин определим по формуле (35):
Принятое количество Апр = 6 машин.
Гомогенизация слитков.
Максимальная садка колодца гомогенизации К = 60 тонн. Так как вес одного слитка составляет 574 тонну а в колодец помещают 8 слитков. Тогда садку колодца определим по формуле (27):
Время выдержки садки в колодце Тосн = 36 часов.
Вспомогательное время определим по формуле (29):
Норму времени на гомогенизацию 1 слитка определим по формуле (28):
Норму выработки печи определим по формуле (20):
Трудоемкость гомогенизации 1 тонны слитков определим по формуле (19):
Трудоемкость гомогенизации 1 тонны слитков с учетом выхода годного определим по формуле (32):
Трудоемкость в пересчете на годовую программу определим по формуле (34):
Тогда расчетное количество колодцев гомогенизации определим по формуле (35):
Принятое количество Апр = 2 колодца.
Средняя производительность станка линии резки П = 15 штчас.
Оперативное время резки определяем по формуле (31):
Норму времени на резку 1 слитка определим по формуле (30):
По формуле (20) получим часовую норму выработки:
Трудоемкость разрезки слитков определим по формуле (19):
Трудоемкость разрезки слитков с учетом выхода годного определим по формуле (32):
Трудоемкость разрезки слитков в пересчете на годовую программу определим по формуле (34):
Тогда расчетное количество оборудования на линии резки определим по формуле (35):
Принятое количество Апр = 1 линия.
5.3 Расчет количества оборудования для сплава АД1
Время на одну плавку Тшт = 10 час вес одной плавки К = 30 тн. Тогда по формуле (20) получим часовую норму выработки:
Принятое количество Апр = 2 печи.
Количество слитков отливаемых в одной плавке определим по формуле (25): вес слитка 269 тн.
Принятое количество Апр = 2 машины.
Средняя производительность станка линии резки П = 20 штчас.
Максимальная садка печи гомогенизации К = 40 тонн. Так как вес одного слитка составляет 269 тонну а в печь помещают 10 слитков. Тогда садку печи определим по формуле (27):
Время выдержки садки в печи Тосн =8 часов.
Тогда расчетное количество печей гомогенизации определим по формуле (35):
Принятое количество Апр = 1 печь.
5.4 Расчет количества оборудования для сплава 6082
Количество слитков отливаемых в одной плавке определим по формуле (25): вес слитка 742 тн.
Принятое количество Апр = 4 машины.
Максимальная садка колодца гомогенизации К = 60 тонн. Так как вес одного слитка составляет 742 тонну а в колодец помещают 6 слитков. Тогда садку колодца определим по формуле (27):
Время выдержки садки в колодце Тосн = 18 часов.
Принятое количество Апр = 1 колодец.
Таблица 45 – Сводная ведомость основного оборудования.
Количество оборудования
Колодец гомогенизации
6 Определение среднесписочного числа производственных рабочих
Количество производственных рабочих определяется по формуле:
Где А – количество оборудования на одну операцию;
Нобс – норма обслуживания оборудования;
Ксм – количество смен;
Кспис – списочный коэффициент.
Определяем количество плавильщиков: Rплав = 71311=231 чел.
Принимаем Rплав = 23 чел.
Определяем количество литейщиков: Rлит = 122311=79 чел.
Определяем количество термистов: Rтерм = 413311= 44 чел.
Принимаем Rтерм = 5 чел.
Определяем количество резчиков: Rрез = 31311= 99 чел.
Принимаем Rрез = 10 чел.
Определяем количество шихтовщиков на МЗК: RМЗК = 11311=33чел.
Принимаем RМЗК = 4 чел.
Определяем количество шихтовщиков по формуле:
где Q – годовая программа;
Нвыр – норма выработки;
Фэф – эффективный фонд времени;
Принимаем Rших = 4 чел.
Среднесписочное количество производственных рабочих по разрядам приведено в таблице 46.
Таблица 46 – Среднесписочное количество производственных рабочих.
Принятое количество рабочих
7 Определение фонда заработной платы производственных рабочих
Таблица 47 – Фонд заработной платы основных рабочих.
Годовой фонд заработной платы руб
Суммарный фонд заработной платы руб.
Среднемесячная заработная плата основных производственных рабочих составит 81556 рубля.
Таблица 48 – Фонд заработной платы вспомогательных рабочих.
Распределительный рабочий
Транспортный рабочий
Среднемесячная заработная плата вспомогательных рабочих составит 530978 рубля.
Таблица 49 – Штат и фонд заработной платы служащих и ИТР.
Годовой фонд заработной платы руб.
Заместитель начальника цеха
Конструкторское бюро
Среднемесячная заработная плата служащих и ИТР составит 932414 рубля.
Таблица 50 – Штат и фонд заработной платы счетно-конторского персонала.
Среднемесячная заработная счетно-конструкторского персонала составит 47765 рубля.
Среднемесячная заработная плата по заводу тогда составит 6891505 рубля.
8 Определение стоимости основного оборудования
Стоимость основного оборудования приведена в таблице 52.
Таблица 51 – Стоимость основного оборудования.
Газовая рекуператорная печь
Кран мостовой (G = 10 тн)
Суммарная стоимость основного оборудования руб.
Суммарная стоимость вспомогательного оборудования в цехе составляет 20% от стоимости основного оборудования т.е. 20239320 рублей.
Тогда общая стоимость всего оборудования цеха составит 121435920 рублей.
Затраты по монтажу и транспортировке принимаем в размере 10 % от общей стоимости оборудования: 121435920 01 = 121435920 рубля.
Стоимость затрат на инструмент приспособления и приборы составляет 15% от стоимости всего оборудования: 121435920 015 = 182153880 рублей.
Затраты на дорогостоящий инструмент составляют 60% от стоимости всего инструмента: 182153880 06 = 109292328 рубля.
Стоимость производственного и хозяйственного инвентаря составляет 15% от стоимости всего инструмента: 182153880 015 = 27323082 рубля.
Затраты на дорогостоящий инвентарь составляют 60% от стоимости всего инвентаря: 27323082 06 = 163938492 рубля.
9 Определение стоимости основных фондов цеха
Площадь объем и стоимость деловых помещений приведена в таблице 53.
Таблица 52 – Площадь объем и стоимость деловых помещений.
Общая стоимость руб.
Стоимость основных фондов цеха приведена в таблице 53.
Таблица 53 – Стоимость основных фондов цеха.
Наименование основных фондов
Стоимость деловых помещений
Стоимость оборудования
Стоимость инструмента
Суммарная стоимость руб.
10 Определение цеховой себестоимости
Приведем расчет затрат на 1 тонну годного литья.
Затраты на вспомогательные материалы Звсп=202руб.
Зарплата на 1 тонну годного литья определяется по формуле:
где Згод – годовой фонд заработной платы основных и вспомогательных рабочих;
Nгод – годовая программа выпуска.
Затраты на оплату труда аппарата обслуживания и управления:
Отчисления на социальное страхование: 26 % от З1т.
Амортизационные отчисления – 242% от З1т.
Ремонтный фонд – 150 % от З1т.
Цеховые расходы – 200% от З1т.
Сумма всех этих затрат – цехавая себестоимость Сц.
Общезаводские расходы Сз = 10-12% от Сц.
Общезаводская себестоимость Собщ = Сц + Сз
Внепроизводственные расходы Свнепр = 2-5% от Собщ.
Полная себестоимость Сполн = Сз + Свнепр
Плановые накопления (прибыль) Сплан = 15-20 % от Сполн.
Сполн + Сплан = оптовая цена.
Данные расчета сведены в таблицы 545556.
Таблица 54 – Калькуляция себестоимости 1 тонны годного литья для сплава 7175.
Цена за единицу руб.
Чистые компоненты:Zn
Вспомогательные материалы
Транспортные расходы
Топливо и электроэнергия
Безвозвратные отходы
Сумма выхода годного руб.
Отчисления на социальное страхование
Расходы на содержание оборудования
Амортизационные расходы
Цеховая себестоимость руб.
Общезаводские расходы
Общезаводская себестоимость руб.
Внепроизводственные расходы
Полная себестоимость руб.
Плановые накопления (прибыль)
Таблица 55 – Калькуляция себестоимости 1 тонны годного литья для сплава АД1.
Сумма выхода годного руб
Амортизационные отчисления
Таблица 56 – Калькуляция себестоимости 1 тонны годного литья для сплава 6082.
Цеховая себестоимостьруб.
Общезаводская себестоимость руб
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Деятельность - специфическая форма отношения человека с окружающей средой содержание которой составляет его целесообразное изменение и преобразование в интересах людей.
При взаимодействии человека со средой обитания возникает опасность т.е. такое воздействие которое может причинить ущерб здоровью человека создать угрозу его жизни затруднить функционирование органов человека.
Под безопасностью понимают такое состояние деятельности (труда) при котором с некоторой вероятностью (риском) исключается реализация потенциальной опасности. При этом регламентируется определенные условия. Понятие риска дает возможность нормировать безопасность. В мировой практике нормированный риск называют приемлемым. Для обычных общих условий деятельности приемлемый риск гибели человека принимается равным 10-6 (один случай на миллион). Приемлемый риск и возможность управления им являются объективными предпосылками развития области знаний изучающей опасности и защиту от них. Эта дисциплина получила название «безопасность жизнедеятельности».
Производственная среда – это часть техносферы обладающая повышенной концентрацией негативных факторов поэтому безопасность производственных процессов определяется в первую очередь безопасностью производственного оборудования которая обеспечивается на стадии его проектирования .
Все опасные и вредные факторы разделяют на четыре основные группы :
психофизиологические.
Основными травмирующими факторами в металлургии как и в машиностроении являются (%): оборудование (419) падающие предметы (277) падение персонала (117) заводской транспорт (10) нагретые поверхности (46) электрический ток (16) прочие (2).
Современные технические системы повышенной энергетической мощности в проектируемых цехах имеют вероятность воздействия опасных и вредных факторов на человека на уровне 10-6 – 10-8 1год и менее при всех видах воздействия на систему (отказы техники ошибки оператора стихийные явления).
Это обеспечивается внедрением комплексной механизации и автоматизации применением дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных факторов внедрением системы контроля и управления технологическими процессами.
1 Опасные и вредные производственные факторы
Основным оборудованием для получения круглых слитков в проектируемом цехе являются: плавильные газовые печи миксера литейные машины колодцы и печи гомогенизации а также линия резки.
Перемещение грузов внутри цеха производится мостовыми кранами и тележками. Так как повседневная деятельность человека связана с процессом использования техники то она является потенциально опасной. Использование техники связано с выработкой хранением и преобразованием электрической химической и других видов энергии в условиях воздействия внешней среды.
Опасность возникает в результате бесконтрольного выхода энергии которая накапливается в материалах и оборудовании или непосредственно в окружающей среде и человеке и которая сопровождается возникновением происшествий с ухудшением здоровья людей или их гибелью загрязнением природных ресурсов получением материальных затрат.
Инициаторами и составными звеньями цепи происшествий служат несанкционированные или ошибочные действия людей отказы и неисправности техники и нерасчетные воздействия на них внешних факторов среды обитания.
Устойчивость любой технической системы - это возможность сохранения ею способности работать при нештатном внешнем воздействии а также приспособленность системы к ее восстановлению при повреждении.
К опасным производственным факторам в проектируемом цехе относят:
Движущиеся машины механизмы;
Повышенная температура поверхностей оборудования материалов.
К вредным производственным факторам в проектируемом цехе относят:
Запылённость воздуха рабочей зоны;
Акустические колебания: шум;
Инфракрасная радиация;
Загазованность рабочей зоны;
Смазочно – охлаждающая жидкость;
Электромагнитное излучение;
При плавлении в воздух рабочей зоны выделяются аэрозоли и конденсаты одни из самых токсичных - аэрозоли оксидов марганца и цинка.
К газам загрязняющим окружающую среду относятся: окись углерода углекислый газ хлор.
Хлор встречается иногда в воздухе вблизи от химических заводов. Он применяется для хлорирования воды для получения пластмасс растворителей и др. в металлургии применяется для хлорирующего обжига руд цветных металлов. Это зеленовато - желтый газ с характерным запахом. Раздражает дыхательные пути может вызвать отек легких. При хроническом отравлении у работающих при невысокой концентрации хлора описано повышение сопротивляемости к гриппозной инфекции. Но также отмечаются легочные заболевания. У работающих с хлором отмечены воспаления десен изъязвление слизистой носовой перегородки желудочно-кишечные расстройства анемия головные боли бессонница. При контакте с кожей вызывает острый дерматит иногда переходящий в экзему.
Избыточное выделение теплоты в отделениях плавки литья и гомогенизации слитков. Температура в этих отделениях существенно превышает 30°С при нормальной температуре воздуха 20°С. Интенсивность теплового потока при открытых створках печи или миксера например при чистке миксера или при переливании расплава превышает 35 кВтм . Такая интенсивность уже через две секунды вызывает жжение.
В зависимости от места и условий воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) различают четыре вида облучения: профессиональное непрофессиональное облучение в быту и облучение осуществляемое в лечебных целях а по характеру облучения — общее и местное.
При длительном воздействии ЭМИ характерно развитие у человека функциональных расстройств центральной нервной системы [22]. В связи с этим могут появиться головные боли повышение или понижение давления быстрое развитие утомления. Наблюдаются изменения возбудимости обонятельного зрительного и вестибулярного аппарата. При длительном воздействии ЭМИ происходит стойкое снижение трудоспособности. Для защиты от ЭМИ используют специальные экраны.
Основными источниками поражения электрическим током являются: колодцы гомогенизации; электромагнитные трансформаторы; литейные машины; пролетные краны.
Наличие расплавленного или сильно разогретого металла вызывает воспламенение или сильный ожог. Также причиной пожара бывает неисправность в электрооборудовании.
Эти факторы оказывают отрицательное влияние на человека. Они приводят к ухудшению здоровья человека получением им различных заболеваний увечьям потери различной степени работоспособности а также к его гибели.
2 Мероприятия обеспечивающие безопасность эксплуатации жизнедеятельности человека и технических систем.
Безопасность эксплуатации технических систем оцениваются по нормативным показателям. Эти показатели регламентируются ГОСТом правилами и санитарными нормами. Если разрабатываемое оборудование условия труда или технологический процесс не соответствуют нормативным требованиям то проводится ряд мер которые должны улучшить указанные показатели.
Литейный цех относится к горячим с тепловыделением 232 Втм3 поэтому защиту от тепловых излучений осуществляют путем теплоизоляции поверхностей излучающих тепло. При работе в условиях высокой температуры воздуха водно–солевой и витаминный обмен значительно изменяется так как усиленное потоотделение ведет к потере жидкости солей и витаминов. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2 - 3% путем испарения влаги (обезвоживание организма). Отрицательное влияние на центральную нервную систему работы в условиях высоких температур проявляется в ослаблении внимания замедления реакций ухудшении координации движения.
Спецодежда выполняет роль индивидуальной защиты от вредных воздействий. Она выбирается воздухо- и влагонепроницаемой и имеет удобный покрой. Обувь и одежда для различных групп выполнена в разных цветовых и технических исполнениях (например у электриков в обувь без металлических гвоздей).
Перед началом работы осуществляется проверка всех движущихся частей технологического оборудования на холостом ходу работа распределителей и другого технологического оборудования.
Повышение электробезопасности в энергоустановках (отрезной торцефрезерный станки и т.п.) достигается применением систем защитного заземления отключений и других методов и средств защиты в том числе знаков безопасности и предупреждающих плакатов и надписей.
Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. На сопротивление организма воздействию электрического тока оказывает влияние физическое и психическое состояние человека. Вот почему уделяется большое внимание эстетическому оформлению производственных помещений цеха и эргономическим параметрам рабочего места.
В проектируемом цехе для окраски оборудования используются пассивные малонасыщенные цвета. Окраска оборудования в сигнальные и отличительные цвета выполняется в соответствии с требованиями действующих ГОСТ Р 12.4.026-2001 [23].
Правильная организация рабочего места предполагает учет эргономических требований (экономию движений исключение неудобных поз при обслуживании оборудования и пультов управления правильную компоновку последних).
Для согласования действий работающих в частности крановщиков и стропальщиков используется информационная сигнализация (звуковые сигналы и специальные команды).
Все рабочие места и склады освещаются в соответствии с нормами. Конструктивно освещение внутри производственных помещений реализуется естественным (через боковые световые проемы в наружных стенах и верхние проемы через аэрационные и зенитные фонари) и искусственным освещением.
Удаление очищенных выбросов вредных веществ осуществляется применением систем вытяжной вентиляции.
Для защиты от поражения электрическим током применяются блокировки и ограждения заземление и зануление оборудования.
При избыточном выделении теплоты при работе печи и колодца гомогенизации применяются теплоотражающие плиты для облицовки стен печи и колодца. Проверяется плотность прилегания дверки к фронту печи а также плотность прилегания крышки колодца. Рабочими используется спецодежда для защиты от избыточной теплоты (это специальные комбинезоны из хлопчато-бумажной ткани ботинки перчатки очки каски) при вращении частей отрезных станков и для защиты от стружки используются защитные очки. Во время работы запрещается стоять перед диском пилы.
При прорыве расплава в кристаллизаторе соблюдаются технологические параметры литья: давления воды в кристаллизаторе и скорости литья. При движении механизмов литейной машины предусмотрено ограждение опасной зоны при воздействии паров и газов - эффективный отвод газов через дымоход в рекуператор и очистка охлажденных газов пылеуловителями применение эффективных осевых вентиляторов.
Загрузка "холодной" шихты в печь производится после предварительной просушки в пламени горелок печи.
Для предотвращения взрыва газа в плавильной газовой рекуператорной печи предусмотрена автоблокировка подвода газа при падении давления газа или при прекращении его подвода.
При избыточном выделении теплоты на участке плавления применяются водоохлаждаемые дверки и крышки фронтовые теплоотражательные облицовочные плиты экранирование источников или рабочих мест воздушное душирование; теплоизоляция поверхности плавильной печи. В цехе предусмотрена система снабжения работающих водой из фонтанчиков.
Санитарно-гигиеническая характеристика проектируемого цеха приведена в таблице 57 [22].
Таблица 57 – Санитарно-гигиеническая характеристика проектируемогоцеха.
Наименование показателя
Характеристика производственного помещения:
с явными избытками теплоты ( 23 Втм2)
с незначительными избытками теплоты ( 23 Втм2)
средней тяжести IIа IIб
Оптимальная температура:
теплый период года ( +10С)
холодный период года ( +10С)
Относительная влажность:
Допустимая скорость движения воздуха:
Нормируемая освещенность помещения при лампах:
Допустимый уровень шума
Предельно допустимые концентрации вредных веществ:
паров (серной кислоты)
Площадь на одного производственного рабочего
Объем на одного производственного рабочего
Средства индивидуальной защиты рабочих
Каждый шихтовщик резчик плавильщик и литейщик обеспечивается следующими средствами индивидуальной защиты:
костюм защитный ГОСТ 12.4.045-87
ботинки кожаные ГОСТ 12.4.137-84 (носки ботинок защищены металлической пластиной во избежание травм при падении тяжестей). [24].
каска защитная ГОСТ 12.4.207-99 [25].
рукавицы брезентовые ГОСТ 12.4.010-75 [26].
очки защитные ГОСТ 12.4.013-97 [27].
щитки защитные ГОСТ 12.4.023-84 [28].
При работе на пилах проверяется наличие и исправность ограждений всех механизмов. Чтобы диск маятниковой пилы был закрыт кожухам. Исправность установки и всех механизмов обслуживающих её работу проверяются на холостом ходу. Проверяется местное освещение исправность вентиляции и защитного заземления. Устанавливаются мульды или банки для сбора отходов (концов профилей). Проверяется исправность зубьев (ножей) пильного диска надежность его крепления отсутствие трещин.
На производстве имеются также средства автоматического контроля и сигнализации. Устройства предупредительной сигнализации предназначены для предупреждения об опасности. Чаще всего в них используют световые и звуковые сигналы поступающие от различных приборов регистрирующих ход технологического процесса в том числе уровень опасных и вредных факторов. Большое применение находит предупреждающая сигнализация опережающая включение оборудования или подачу высокого напряжения.
Подвидом предупредительной сигнализации является сигнальная окраска. Травмоопасные элементы оборудования выделяют чередующимися (под углом 45° к горизонтали) полосами желтого и черного цвета. На стенках в красный цвет окрашивают обратные стороны дверец ниш для электрооборудования а также поверхности схода стружки. Все трубопроводы с горючими газами окрашены в жёлтый цвет с цветными сигнальными кольцами.
Все вышеперечисленные меры обеспечивают безопасность эксплуатации технических систем и жизнедеятельности человека.
3 Экологическая экспертиза разрабатываемого технологического процесса
Основными нормативными показателями экологичности предприятия производственного оборудования и технологических процессов являются предельно допустимые выбросы (ПДВ) в атмосферу и предельно допустимые сбросы (ПДС) в гидросферу. Нормативные показатели являются основой для проведения экологической экспертизы. Реализация нормативных показателей достигается путем повышения экологичности проектов промышленных объектов оборудования и технологических процессов. К нормативным показателям экологичности технических систем относятся также допустимые уровни физических воздействий (шума вибрации и т.д.).
Сущность ПДВ состоит в том что идет ограничение выбросов и обусловлена тем что при настоящих методах уменьшения отходов производства почти нельзя полностью избежать выброса в атмосферу вредных веществ. Нужно уменьшать выбросы до определенных уровней которые обеспечивали бы соблюдение предельно допустимых концентраций (ПДК).
Нормы ПДС устанавливаются с учетом ПДК в местах пользования оптимального распределения массы сбрасываемых вредных веществ между пользователями воды и ассимилирующей способности водного объекта.
Основное направление увеличения экологичности технических систем и технологий - это выработка процессов по переработке и утилизации отходов а также разработка малоотходных технологий. Уменьшение отрицательного воздействия достигается путем увеличения герметичности систем а также вводом в конструкцию источника аппаратов нейтрализации или очистки применением регенеративных циклов использования рабочих сред.
Основным источником загрязнения атмосферы в проектируемом цехе пылью окисью углерода аэрозолями и избыточной теплотой являются плавильно-литейные агрегаты (сюда также относятся CH4O3N2O).
Отходы литейного производства переплавляются здесь же (литники донники брак) другие переправляются на переработку (сплесы съемы стружка металл в шлаке).
Основными видами загрязнений сточных вод является песок окалина смазка. Очистка выбросов от пыли происходит устройствами содержащими в себе фильтры а также пылеуловителями. Для очистки выбросов от пыли используются два вида пылеуловителей - сухие и мокрые. Себестоимость очистки газов в мокрых пылеуловителях выше чем в сухих а проблемы связанные с потребностью в системах оборотного водоснабжения и хозяйства ограничивают возможность применения мокрых пылеуловителей. Из сухих инерционных пылеуловителей наибольшее распространение получили центробежные аппараты — циклоны имеющие ряд преимуществ перед пылеуловителями других типов для литейного цеха: они просты по изготовлению монтажу и эксплуатации; обладают надежной работоспособностью при повышенных температурах -более 500°С (такие циклоны изготавливают из термостойких сплавов) и почти при любых давлениях газа; позволяют выделять пыль в сухом виде. Эффективность пылеулавливания в циклонах не зависит от начальной концентрации пыли которая в ряде случаях достигает сотен граммов на кубический метр. В зависимости от характера протекания газа через циклоны они делятся на прямоточные и противоточные. Наиболее эффективны противоточные циклоны.
Принцип действия противоточных циклонов следующий (рис. 16). Газовый поток вводится в циклон через патрубок 2 по касательной к внутренней поверхности корпуса 1 и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к бункеру 4. Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой который вместе с частью газа попадает в бункер. Отделение частиц пыли от газа попавшего в бункер происходит при повороте газового потока на 180°. Освободившись от пыли газовый поток образует вихрь и выходит из бункера давая начало вихрю газа покидающему циклон через выходную трубу 3. Для нормальной работы циклона необходима герметичность бункера. Если бункер негерметичен то из-за подсоса наружного воздуха идет вынос пыли с потоком через выходную трубу.
В качестве пылеуловителей в проектируемом цехе применяются проти-воточные конические циклоны НИИОГаза марки ЦН-СК-34М. Подсоединения циклонов к сети газоходов следует осуществлять с помощью газораспределительных коллекторов запыленного и обеспыленного газа. Выхлопные патрубки циклонов целесообразно присоединять посредством раскручивающихся улиток.
Рисунок 16 - Схема циклона.
Для очистки сточных вод от песка используются песколовки (рис. 17). зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды вертикальные и аэрируемые.
Рисунок 17 - Схема горизонтальной песколовки.
Для очистки сточных вод от окалины а также от частиц нефтепродуктов используются отстойники. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные радиальные или комбинированные отстойники.
Для очистки вод от смазки используется флотация - это интенсификация процесса всплывания маслопродуктов при обволакивания их частиц пузырьками газа продуваемого в сточную воду. В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодисперсного в воде газа. Образование агрегатов "частица - пузырьки газа" зависит от интенсивности их столкновения друг с другом химического взаимодействия содержащихся в воде веществ избыточного давления в сточной воде и т.п.
В зависимости от способа образования пузырьков газа различают напорную пневматическую пенную химическую вибрационную биологическую электрофлотацию и др.
В таблице 58 указаны вредные вещества и их концентрации в соответствии с их источниками.
Таблица 58 – Вредные вещества.
Выбросы загрязняющих веществ
Классопасностивещества
Масло минеральное нефтяное
Объем выполненной работы по контролю состояния воздушной среды определяется категорией опасности производства (КОП) вычисляем по формуле:
где М – количество выбрасываемого в атмосферу
ПДК – предельнодопустимая концентрация
a – относительный коэффициент опасности применяется в зависимости от класса опасности вещества.
Таблица 59 - Относительный коэффициент опасности
Класс опасности вещества
Санитарно – защитная зона
Сопоставив данные таблиц 58 и 59 получим:
К= (848001)17 + (29104)1 + (0470085)13 + (60501)1 + (145302)09 + (018005)17 = (9512024+73+924+605+4733+883)=9525344
Полученное значение характеризуется значением 104КОП108 поэтому исследуемый объект относится к II группе опасности санитарной зоны вокруг предприятия 500м.
Защита почвенного покрова и недр от твердых отходов (образивы черные и цветные металлы) реализуется за счет отбора сортирования и утилизации отходов их централизованного захоронения на промышленных свалках и полигонах [20]. При этом участок захоронения токсичных отходов имеет санитарно – защитную зону 300м. Вторичные отходы (стружка шлак) после соответствующей переработки (переплава) поступают в новый технологический цикл.
4 Обоснование планировки оборудования и административно-бытовых помещений
Исходной базой при проектировании цеха служит производственно-технологическая схема цеха представляющая собой схему основных этапов технологического цикла который включает в себя целый ряд транспортных операций связанных с перемещением отливаемых слитков.
В цехе исключается возможность пространственного пересечения грузовых потоков материалов и обеспечена кратчайшая их протяженность что экономически целесообразно и обеспечивает безопасность технологического процесса.
Производственное здание состоит из трех пролетов шириной 24 м высотой 12 м.
Основные размеры литейного цеха определены в первую очередь числом установленных процессов и их мощностью. Поэтому оборудование расставлено по технологическому принципу с соблюдением основных требований поточного производства: из шихтового отдела металл поступает в печи плавления после расплавления переливается в миксер а слитки отливают на литейных машинах. Изделия поступают на термообработку и далее на линию резки и сдаточный участок. В конце цеха размещаются склады готовой продукции [18].
Основой здания служит каркас составленный из железобетонных колонн закрепленных поверху металлическими фермами которые расположены поперек пролета. На металлические фермы уложено перекрытие из железобетонных плит.
Элементы конструкций здания цеха выполняют несущие и ограждающие функции. Несущие – воспринимают нагрузки возникающие в здании или вне его но воздействующие на здание это фундаменты колонны различные балки и фермы. Ограждающие защищают здание и его внутренние помещения от внешних метеорологических факторов к ним относятся крыша стены перегородки [21].
Большую часть стенового ограждения между колоннами занимает оконный переплет – остекленная рама из металлических профилей. Площадь остекления относительно большая поэтому внутри помещения при естественном дневном освещении обычно светло. Этому способствует также остекление части перекрытия которое называется фонарем.
Высота производственного цеха определена возможностью его обслуживания и проведения ремонтов с помощью мостовых кранов.
Количество мостовых кранов определено из условия 23 что при длине пролета до 150м применяются два мостовых крана.
Мостовой кран движется вдоль пролета а поперек пролета по мосту передвигается тележка на которой установлен подъемный механизм с краном. Таким образом вся площадь цеха оказывается в зоне действия мостового крана и с его помощью можно поднять и переместить груз расположенный в любой точке цеха.
В цехе поддерживается определенная температурный режим определенный санитарными нормами. Для отопления цеха применяют калориферы. При этом учитывается так называемое «техническое тепло» – выделяемое различными нагревательными устройствами. Избыток тепла и выбросы после очистки вредных веществ в отдельных местах цеха удаляются с помощью вентиляции (вытяжная вентиляция) и аэрации – естественного движения воздуха.
Объем вентилируемого помещения (Vp) составляет 1937988 куб. метров. Норма вентиляции в час (Nn) составляет 7-12% от объема цеха.
Соответственно производительность вентиляционной системы (Уц) должна составлять 135659-232559 куб. метров воздуха в час. По полученным цифрам на стадии проектирования подберется необходимое оборудование.
В качестве пылеуловителей в проектируемом цехе применяются проти-воточные конические циклоны НИИОГаза марки ЦН-34М.
Здесь важно отметить чтобы исключить создания сквозняков в помещениях цеха вентиляционное оборудование необходимо грамотно расположить по его территории а для улучшения микроклимата при необходимости использовать специальное оборудование (тепловые завесы радиаторы отопления «местные» вытяжки).
Организация на предприятии специальной службы по эксплуатации наладке и ремонту систем обеспыливания и вентиляции является обязательным условием при большой чистоте выбросов и для создания нормальных санитарно-гигиенических условий работы.
Приточно-вытяжная вентиляция – наиболее распространенная система при которой воздух подается в помещение приточной системой а удаляется вытяжной. Системы работают одновременно. Система применяется в помещениях в которых отсутствует выделение вредных веществ (комнаты отдыха столовая и т.д.). Количество вторичного и свежего воздуха в помещении регулируется клапанами.
Посредине цеха расположены транспортные проходы и проезды. По ним передвигается обслуживающий персонал и напольный транспорт (электрокары или автомашины). Границы проходов проездов рабочих мест складских помещений обозначаются хорошо видимыми знаками.
Участки цехов обработки металлов давлением оснащены средствами пожаротушения в соответствии с действующими ГОСТами. Количество огнетушителей различных марок определены из расчета один прибор на 500 – 600 м2 площади цеха. По существующим нормам в цехе устанавливаются пожарные щиты или шкафы – один на каждые 5000 м2 площади но не менее двух на помещение. Количество пожарных кранов определяется из расчета их установки через каждые 50 м по периметру помещения а также на каждой лестничной площадке.
В состав цеха помимо подразделений занимающихся выполнением основных технологических операций входят некоторые вспомогательные службы. Они занимают трехэтажный пристрой к основному корпусу. Лестницы во вспомогательных помещениях делаются двухмаршевыми с числом ступеней не более 18 с шириной от 115м до 24м. В подвальные помещения кладут одномаршевые лестницы.
Высота конторских и бытовых помещений: комнаты 27 и 33м общие залы 36 и 42м [19].
Наименьшая ширина коридоров 14м наибольшая не ограничивается. Двери в целях пожарной безопасности должны открываться внутрь коридорного прохода.
5 Анализ воздействия возможных стихийных действий
В настоящее время существуют два основных направления минимизации вероятности возникновения и последствий ЧС на промышленных объектах. Первое направление заключается в разработке технических и организационных мероприятий уменьшающих вероятность реализации опасного поражающего потенциала современных технических систем. В рамках этого направления технические системы снабжают защитными устройствами - средствами взрыво- и пожарозащиты технологического оборудования электро- и молниезащиты локализации и тушения пожаров и т.д.
Второе направление заключается в подготовке объекта обслуживающего персонала служб гражданской обороны и населения и действиям в условиях ЧС.
При существующей вероятности наводнения нужно учитывать что здания и сооружения цеха необходимо строить на возвышенностях чтобы снизить потери от затопления. В первую очередь это относится к зданиям где располагается дорогостоящее оборудование склады с материалами.
Во избежание послегрозовых последствий производственные здания снабжаются молниеотводами.
Также к источникам ЧС следует отнести возможность возникновения пожара в проектируемом цехе выброс расплавленного металла а также взрыв газа в печах. При отсутствии эффективного отвода вредных веществ и газов могут оказать губительное действие на здоровье и даже привести к угрозе жизни.
Причинами разрушения и разгерметизации систем повышенного давления и пожаров технического характера могут быть:
внешние механические воздействия;
старение систем (снижение механической прочности);
нарушение технологического режима;
изменение состояния герметизирующей среды;
ошибка обслуживающего персонала и т.д.
В связи с тем что вероятность возникновения взрыва и как следствие пожара на металлургическом предприятии велика пожарная безопасность проектируемого цеха обеспечивается:
системой предотвращения пожаров;
системой противопожарной защиты;
организационно – техническими мероприятиями;
правильной планировкой производственных помещений.
Взрывозащита систем повышенного давления достигается организационно-техническими мероприятиями: разработкой инструктивных материалов регламентов норм и правил ведения технологических процессов; организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала; осуществлением контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима правил и норм техники безопасности пожарной безопасности и т. п.
Кроме того оборудование повышенного давления оснащают системами взрывозащиты которые предполагают: применение гидрозатворов или защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны быстродействующие задвижки обратные клапаны и т.д.).
Чтобы внешний вид трубопровода указывал на свойства транспортируемого вещества введена их опознавательная окраска (ГОСТ 14202-69): вода – зеленый воздух – синий масло - коричневый
Для выделения вида опасности на трубопроводы наносят предупреждающие (сигнальные) цветные кольца количество которых определяет степень опасности. Так на трубопроводы взрывоопасных огнеопасных легковоспламеняющихся веществ наносят красные кольца безопасных или нейтральных веществ –зеленые для обозначения глубокого вакуума высокого давления – желтый цвет.
Все трубопроводы подвергают гидравлическим испытаниям при пробном давлении на 25% выше рабочего; так для прессов испытания проводят при давлении 400 атмосфер при рабочем в 320 атмосфер.
Для обеспечения безопасной и безаварийной эксплуатации сосуды и аппараты работающие под давлением подвергаются техническому освидетельствованию после монтажа и пуска в эксплуатацию периодически в процессе эксплуатации а в необходимых случаях и внеочередному освидетельствованию.
При гидравлических испытаниях испытываемую емкость заполняют водой после чего давления воды плавно повышают до значений пробного давления (на 25-30% больше расчетного рабочего). Применяемая вода имеет температуру не ниже 5°С и не выше 40°С. Разность температур стенки сосуда и окружающего воздуха во время испытания не должна вызывать конденсации влаги на поверхности стенок сосуда. Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давления не допускается [19].
Проход для рабочих составляет два метра транспортный проезд при двустороннем движении пять метров. Въезд в производственное помещение исключает пороги и выступы. Въездной уклон не более 005.
Пожарная безопасность проектируемого производства обеспечивается: организационно - техническими мероприятиями; системами которые могут предотвратить пожар отсечь отключить блокировать устройства защиты производственного оборудования установкой пожароопасного оборудования в специально изолированных помещениях; системами противопожарной защиты (применение средств пожаротушения - огнетушителей пожарных кранов установок сигнализации пожара и пожаротушения наличием нужного количества и ширины выходов для эвакуации);
Показатели противопожарной характеристики производственного помещения приведены в таблице 60.
Таблица 60 - Противопожарная характеристика проектируемого производственного здания.
Наименование показателей
Категория производства по степени пожарной безопасности
Степень огнестойкости проектируемого здания
Наименьшая суммарная ширина проходов для эвакуации людей м
Расстояние от наиболее удаленного рабочего до эвакуационного выхода м
Число пожарных постов
Число пожарных кранов
Количество огнетушителей:ОХП-10
Литейное производство в промышленности считается одним из самых вредных и опасных но при правильном проектировании с точки зрения БЖД и экологии возможно влияние вредных факторов на организм человека и окружающею среду уменьшить до минимума.
В результате проделанной работы бал спроектирован литейный цех по производству профилей из алюминиевых сплавов.
Влияние опасных вредных и травмирующих факторов сведены к минимуму все ПДВ и ПДС соответствуют нормам. В результате расчетов выяснили что большой опасности для здоровья и жизнедеятельности этот цех не представляет как для людей работающих в нем так и проживающих поблизости за пределами санитарно-защитной зоны.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА: «ВНЕДРЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ УСТАНОВКИ «ALMEX» ДЛЯ ЛИТЬЯ КРУГЛЫХ СЛИТКОВ».
В настоящее время существенно возросли требования заказчиков к качеству продукции. В первую очередь требования касаются ультразвукового контроля изделий на наличие дефектов (категория «А» - контрольный отражатель 12 мм максимальная величина дефекта - 20 мм) содержания водорода (до 02 см3100 гр. металла) и получения регламентированной структуры. Это в свою очередь повлекло за собой ужесточение требований к качеству литых заготовок. Кроме того появляются заказы на крупногабаритные заготовки из высоколегированных алюминиевых сплавов производство которых по серийной технологии не представляется возможным из-за низкой технологичности сплавов и крупных размеров заготовок.
Используемое на сегодняшний момент в литейных цехах оборудование и технологическая оснастка в полной мере не обеспечивает стабильного качества отливаемых слитков. Для повышения качества отливаемого металла а также для расширения номенклатуры отливаемых слитков предлагается внедрить автоматизированную установку для отливки круглых слитков «Castright II» производства компании «Almex USA Inc.».
Одним из преимуществ системы Castright является ее автоматизированность. Это снижает риск возникновения ситуаций связанных с угрозой здоровью или жизни рабочих. Более того если система обнаруживает наличие условий представляющих какую-либо опасность то автоматически включается система преждевременного (аварийного) прекращения процесса что также повышает производительность процесса и снижает расход металла. В систему входит пакет автоматизации и ультразвуковая проверка качества слитков в процессе литья и после механической обработки.
При сравнении поверхности слитков полученных в типовых кристаллизаторах цеха и кристаллизаторах Almex визуально очевидно что последние имеют более гладкую поверхность.
К преимуществам новой системы литья относятся следующие:
Достижение механических характеристик металла с чрезвычайно узким диапазоном разброса.
Характеристики металла отвечают самым строгим требованиям процессов обработки давлением для производства изделий авиационно-космической промышленности.
Минимальный съем металла при обточке.
Высокая повторяемость параметров литья от плавки к плавке.
Равномерные характеристики поверхности слитка по всей его длине.
Низкий процент брака.
Повышенная производительность литейной системы.
Снижение времени и затрат на профилактический ремонт кристаллизатора.
Кристаллизаторы применяются для литья круглых слитков диаметром от 82 до 915 мм. Длина отливаемых в кристаллизаторы слитков ~ 6100 мм. Технические характеристики кристаллизатора представлены в таблице 63.
Таблица 61 – Характеристики отливаемых слитков.
Диаметр готового слитка мм
Число кристаллизаторов
Диаметр слитка после отливки мм
Расход воды для охлаждения слитков равен 118 – 260 лмин на 1 см внутреннего периметра кристаллизатора;
Давление воды для охлаждения слитков составляет 070 – 084 кгсм2 на выходе в литейный стол;
Температура литья в зависимости от диаметра сплава колеблется в пределах 680 - 710°С;
Высота уровня расплава над кристаллизатором 127 мм +- 10 мм . Кристаллизаторы спроектированы таким образом что колебания уровня металла не оказывают влияния на качество поверхности слитка и процесс образования микроструктуры.
Рисунок 19 – Схема конструкции кристаллизатора.
Графитовое кольцо и керамический диск установленные в алюминиевом кристаллизаторе прошли специальную термообработку для удаления внутренних напряжений. Керамические диски покрыты суспензией на основе нитрида бора для предотвращения смачивания их поверхности алюминием.
Минимальный коэффициент теплообмена в кристаллизаторе достигается с помощью специальной графитовой кольцевой вставки с непрерывной подачей смазки направления струи воды охлаждения под определенным углом на поверхность слитка. Хотя смазка подводится к графитовому кольцу только в двух точках за счет пористости графитовой структуры смазка равномерно распределяется по всему периметру слитка. В результате слиток имеет не только гладкую поверхность но и сверхмелкую структуру по всему поперечному сечению. Так как кристаллизатор короткий это гарантирует ведение процесса кристаллизации с плоской неглубокой лункой. В результате микроструктура слитков даже больших диаметров имеет мелкое зерно по всему профилю слитка.
Входной резервуар для подачи расплава выполнен таким образом что начальное заполнение кристаллизатора происходит равномерно. Система построена на «модульном» принципе позволяющем осуществлять точный контроль параметров литья проверку исправности кристаллизаторов их подготовку и мелкий ремонт.
Применение датчика давления установленного внутри литейного стола позволяет регистрировать малейшие изменения объема подачи охлаждающей жидкости.
Конструкция кристаллизатора предусматривает установку термопары что позволяет вести более точный контроль литейного процесса.
Центровка приемников металла производится снизу снижая таким образом возможность поломки кристаллизатора и время его наладки. Профиль приемника металла обеспечивает быстрый и надежный захват затвердевшего донника слитка в начале плавки.
Наличие специального устройство (так называемого «протира») для снятия воды с поверхности затвердевающего слитка делает условия затвердевания и охлаждения слитка более «мягкими» снижая вероятность образования трещин.
Описание узлов системы
Кристаллизаторы и приемники металла
Кристаллизатор выполнен из алюминия марки 6061. Остальные металлические компоненты выполнены из алюминия и нержавеющей стали обладающей высокой коррозионной стойкостью. Специальная марка графита используется для графитовой вставки-кольца. Керамические диски сделаны из композиционного материала на основе силиката кальция.
Верх кристаллизатора стенки кожух канала подвода воды и опорный фланец сделаны из единого алюминиевого блока. Это обеспечивает структурную прочность кристаллизатора и упрощает замену одного стола на другой и снижает время наладки. Перегородки канала подвода воды хромированы; специальные силиконовые сальники обеспечивают постоянное давление при подаче воды.
Установка кристаллизатора производится с верхней стороны стола облегчая таким образом замену и профилактический ремонт кристаллизатора.
Вода входит в кристаллизатор радиально что облегчает соединение с подводящей жидкость системой. Внутри водоканала в кристаллизаторе установлены перегородки для более равномерного распределения потока воды и охлаждения поверхности слитка. Кристаллизатор спроектирован на максимальную эффективность охлаждения; процесс постоянно контролируется датчиками давления воды.
Столы выполнены из толстолистовой конструкционной стали. После окончания процесса сварки поверхность стола зачищается с помощью дробеструйной обработки и покрывается специальной краской для защиты от коррозии.
Столы сделаны таким образом что остаются неподвижными во время процесса отливки слитка. Для проверки состояния стола и чистки внутренних водоподводящих каналов в столе расположены специальные окна-люки.
Все поверхности ответственного назначения проходят точную машинную обработку и строго перпендикулярны друг другу. Это обеспечивает строго горизонтальную посадку кристаллизатора в литейном столе.
Специальная интегрированная система включающая набор вертикальных направляющих позволяет столу перемещаться вместе с плитой на которой установлены приемники металла. Этим обеспечивается точное соединение распределителя металла литейного стола и плиты с приемниками металла. Данная конструкция не требует подгонки всех частей системы при ее установке на литейную машину. В результате время необходимое для подготовки к плавке значительно сокращается. Этим обеспечивается более высокая производительность литейной установки.
Плита приемников металла
Плита изготовлена из толстолистовой конструкционной стали. Она подвергается дробеструйной обработке и покрывается специальным антикоррозионным составом согласно стандартам АА (Aluminum Association).
Все поверхности ответственного назначения проходят точную машинную обработку поэтому все приемники металла находятся на одном горизонтальном уровне. Таким образом обеспечивается синхронность заполнения кристаллизаторов на начальном этапе литья.
Плита выполнена таким образом чтобы исключить ее прогиб как во время плавки (при соприкосновении с горячим металлом) так и в конце процесса когда механическая нагрузка на плиту достигает максимума. Профиль плиты выполнен таким образом что поток воды после ее отвода не создает брызг.
Модернизация литейной установки
Пакет автоматизации фирмы Almex USA обеспечит следующее:
Плавное движение платформы без рывков в начале плавки и при остановке.
Точное перемещение платформы при низких скоростях движения.
Точность контроля скорости перемещения платформы +- 15% в пределах скоростей от 10 мммин до 200 мммин.
Полностью автоматизированное перемещение платформы в первые 15 минут процесса по методике «STOP & GO» для полного устранения вероятности образования трещин.
Рисунок 20 – Вид главного экрана управления процессом литья
На экран панели управления выводятся и могут контролироваться следующие параметры:
Литейная инструкция (марка сплава диаметр слитка номер плавки и т.д.).
Величина ускорения и замедления хода платформы.
Скорость движения платформы.
Длина слитка в любой момент процесса.
Данные об расходе охлаждающей воды ее температуре и давлении.
Уровень воды в литейной яме ее температура и число работающих насосов.
Перепад давления на входе и выходе из фильтра очистки воды.
Состояние контрольных приборов пуска и прекращения подачи воды.
Непрерывная индикация температуры металла в миксере и вывод графика «Температура-Время» а также температуры металла в распределителе.
Непрерывное построение любых графиков процесса (максимум 8 параметров). Мгновенный анализ архивных данных процесса литья за последние 90 дней.
Наличие сигнального устройства оповещающего об отклонении какого-либо из параметров от допускаемой величины.
Индикация параметров работы системы автоматической подачи смазки.
Индикация параметры работы системы подачи модифицирующего прутка в желоб.
Индикация состояния компонентов системы перед началом литья.
Индикация уровня металла в распределителе.
Система ультразвукового тестирования
Специальная методика Ultrex разработанная фирмой Almex USA позволяет проводить ультразвуковой контроль качества продукции по двум категориям: определение трещинообразования в процессе литья плоских и круглых слитков и ультразвуковая инспекция готовой продукции.
Первая определяет поверхностные трещины и трещины в середине слитка тем самым значительно снижая стоимость производства. В зависимости от ситуации оператор либо останавливает трещинообразование либо прекращает литье а вторая методика была специально разработана для проверки полуфабрикатов идущих на изготовление деталей авиационной промышленности. Проверка проводится после механической обработки. Дефекты размером от 75 микрон являются достаточно большими чтобы повлиять на качество конечной продукции поскольку размер дефекта увеличивается в процессе термо-механической переработки.
Технико-экономическое обоснование от внедрения нового агрегата
Экономическая целесообразность нововведения устанавливается при рассмотрении базового процесса и предлагаемого нового процесса. Определяется по минимуму приведенных затрат.
Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных затрат;
Nгi - годовая программа выпуска по i - му варианту
Затем определяется отношение:
где DС=(Сбаз - Снов) - разность себестоимости изготовления единицы продукции по базовому и новому варианту;
DК=Кнов - Кбаз - разность капитальных затрат на единицу изделия по новому и базовому варианту;
Экономический эффект считается по формуле:
В дипломном проекте спроектирован литейный цех литья круглых полых и сплошных слитков из сплавов 7175 АД1 6082. Разработан технологический процесс производства литых заготовок из указанных сплавов. Подобрано необходимое количество оборудования приведены его основные характеристики.
В записке представлен расчет стоимости оборудования рассчитана себестоимость процесса и определено необходимое количество обслуживающего персонала. Разработаны необходимые меры по защите от вредных факторов производства рассчитан коэффициент опасности производства.
Приведены расчетные данные по требуемым разделам проекта для специальности 150106. Представлен необходимый графический материал облегчающий усвоение материала.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Алюминиевые сплавы. Плавка и литье алюминиевых сплавов. Справочник. Под общей редакцией Добаткина В.И. – М.: Металлургия 1983. – 352 с.
Захаров А.М. Промышленные сплавы цветных металлов; фазовый состав и структурные составляющие. М.: Металлургия 1989. – 256 с.
ГОСТ 4784-97. Межгосударственный стандарт. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. – М.: Издательство стандартов 1999. – 12 с.
Мальцев М.В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия 1970. 568 с.
Мельников А.А. Бунова Г.З. Технология термообработки алюминиевых полуфабрикатов. Учебное пособие. Самара СГАУ 1996. – 87 с.
Колачев Б.А. Елагин В.И. Ливанов В.А.. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. Учебник для ВУЗов. М.: МИСИС 1999. – 416 с.
Авиационные материалы. Справочник в 9 томах. Т.4. Часть 1. Под общей редакцией д.т.н. Шалина Р.Е. – М.: ОНТИ 1982. – 1150 с.
Колобнев И.Ф. Термическая обработка алюминиевых сплавов. М.: Металлургиздат 1961. - 416 с.
ГОСТ 11069-74. – Государственный стандарт. Алюминий первичный. – М.: Издательство стандартов 1998. – 8 с.
Фридляндер И.Н. Высокопрочные деформируемые алюминиевые сплавы. М.: ОБОРОНГИЗ 1960. – 292 с.
Колачев Б.А. Габидуллин Р.М. Пигузов Ю.В. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия 1992. – 272 с.
Сосненко М.Н. Шихтовщик литейного цеха. М.: «Высшая школа» 1972. – 231 с.
Юдкин В.С. Производство и литье сплавов цветных металлов. Ч.2. Технологические основы процессов литья цветных металлов и сплавов. – М.: Металлургия 1971. – 424 с.
Пикунов М.В. Плавка металлов кристаллизация сплавов затвердевание отливок. Учебное пособие для ВУЗов. – М.: МИСИС 1997. – 376 с.
Промышленные алюминиевые сплавы. Справочное издание. Под редакцией Алиева С.Г. Альтман Н.Б. Амбарцумян С.М. и др. М.: Металлургия 1984. – 528 с.
Горшков И.Е. Литье слитков цветных металлов и сплавов. М.: Металлургиздат 1952. – 416 с.
Липницкий А.М. Морозов И.В. Яценко А.А. Технология цветного литья. М.: Машиностроение 1986. – 225 с.
Городничий Н.И. Литейное производство цветных металлов и сплавов. М.: металлургия 1989. – 104 с.
Охрана труда в машиностроении. Под редакцией Белова С.В. М.: Машиностроение 1983. – 430 с.
Безопасность жизнедеятельности. Учебник для ВУЗов. Под редакцией Белова С.В. 2-е издание исправленное и дополненное. М.: «Высшая школа» 1999. – 448 с.
Долин П.А. Справочник по технике безопасности. 5-е издание исправленное и дополненное. М.: Энергоиздат 1982. – 800 с.
Справочник по гигиене труда. Под редакцией Карпова Б.Д. и Коваленко В.Е. М.: Медицина 1986. – 536 с.
ГОСТ Р 12.4.026-2001 «ССБТ. Цвета сигнальные знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний».
ГОСТ 12.4.045-87 «ССБТ. «Костюмы мужские для защиты от повышенных температур. Технические условия».
ГОСТ 12.4.207-99 «ССБТ. Каски защитные. Общие технические требования. Методы испытаний».
ГОСТ 12.4.010-75 «ССБТ. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия».
ГОСТ 12.4.013-97 «ССБТ. «Очки защитные. Общие технические условия».
ГОСТ 12.4.023-84 «ССБТ. Щитки защитные лицевые. Общие технические требования и методы контроля.»
Технологические параметры литья слитков из сплава В95 в кристаллизатор с тепловой насадкой.
Скорость литья в установившемся режиме мммин
Скорость подачи прутка Al-Ti-B ммин
Температура расплава в желобе град
Применяется для отливки сплавов
Температура воды в кристаллизаторе град
75 7175 В95 В95пч В95оч 1933
Начальная скорость подачи воды куб.мчас
Длина дистанционных втулок мм
Способ распределения воды
Способ поддержания воды в приямке
Скорость литья мммин
Общий объем воды куб.мчас
Время платформы в остановке сек
Время платформы в движении сек

крист.spw

Штуцер подачи смазки
Дистанционная втулка
Подкристаллизаторная
Гайка М8.5 ГОСТ 5915-70

КолодецГомогенизации (4).spw

6-й лист.spw

ПечьПлавильная40т.m3d.cdw

газовая отражательная
Кирпич высокоглиноземистый
Кирпич шамот легковесный
Муллитокремнезёмистый войлок
Условные обозначения

ПечьПлавильная40т.spw

Лист - классификатор.spw.cdw

планировка.spw

Планировка литейного
Станок торцефрезерный
Колодец гомогенизации
Межпролетная тележка
Шлакоуборочная машина

КолодецГомогенизации (4).cdw