Құю цехын жобалау

Шөміштің үш түрлі  типін ажыратады – конусты (шүмекті  және шайнекті), тоқтатқышты және барабанды. Стандартты болат құйғыш шөміштер туралы біршама толық мәліметтерді МЕСТ 7358-78 табуға болады.

Цехта бір типті шөміш  болғаны жөн, себебі оның күтімін  жеңілдетеді, шөміштің футеровкасы мен кептірілуі үшін айлабұйым жасау қажет, алайда әр түрлі атау тізімді цехтарда түрлі металл сыйымдылығы бар бірнеше тип шөміштер болады. Жылу шығыны минимум болатын шүмекті және шайнекті шөміштерді алған дұрыс.

Балқыту бөлімімен шихта алаңы мен отқа төзімділік жұмыстары (пеш футеровкасын жөндеу, шөміштерді дайындау, т.б.) тығыз байланысты.

Доғалы пештерде балқытуды қарқындату әдістерінің бірнеше тәсілдері  бар, ал оларда қолданатын футеровканың қолданылу типіне байланысты болады. Қарқындату әдісінің біршама кеңінен тараған әдісі газ отынының көмегімен шихтаның металл бөлігін алдын-ала қыздыру болып табылады.

Шихтаның металл бөлігін қыздыру  металл шихтасы бар себеттер орнатылатын  арнайы қондырғыларда жүзеге асырылады. Қондырғының төменгі жағында қыздырғыш болады, ал жану өнімдері металл шихта арқылы сорылып алынып, оны 730-930 К деңгейіне дейінгі температурасына дейін қыздырады. Қыздыру ұзақтығы салыстырмалы түрде алғанда аз ғана. Мұнда шихта қосылып, ол қыздырылып пешке түседі. Шихтаның қызу есебінен электр энергиясына жұмсалатын шығынның ұзақтығы азаяды, лом жеткілікті тығыз болмағанда шихтақосымша балқу болмайды, пештің жұмыс кеңістігіне барлық қажет қоспа сыймайды.

Өнімділігі жоғары цехтар мен ауыр құймаларды өндіруде негізгі агрегат – доғалы болат балқытатын электр пештері, сондықтан бұл жобада Жобада ұсақ сериялы болат болғандықтан біз ЭДП-3 тонналы доғалы пешті таңдадық. Оның техникалық сипаттамалары 1.5-кестеде көрсетілген.

 

1.5 кесте

ЭДП-3 пешінің техникалық сипаттамасы

 

Параметрлері
Сыйымдылығы, т	3
Трансформатор бойынша қойылған қуат, кВт	2000
Электрод диаметрі, мм	200
Пештің өнімділігі, т/сағ	1,6
Пеш конусының ішкі диаметрі, мм	2764
Электр энергиясының шығыны, кВт·ч/т	450-750

 

Енді, осы ЭДП-3 пеші біздің балқыту бөлімшемізде қанша пеш қажет екенін анықтаймыз. Ол мына формуламен анықталады: [3]

 

, дана,                                               (1.1)

 

мұндағы, N – есептелген пеш саны, дана;

Q_Ж – жылдық бағдарламаға қажет жалпы металл төгу көлемі, Q_Ж = 6863т;

             K_Н – құрал-жабдықтың бір қалыпсыздығын ескеретін коэффициент; оны өндіріс түріне қарай таңдайды. Бұл жобада ұсақ сериялы өндіріс болғандықтан K_Н = 1,2...1,3; K_Н = 1,2 деп қабылдаймыз;

q –доғалы пештің өнімділігі  т/сағ, q = 1.6т/сағ;

F_Ә – құрал-жабдық жұмысының нақты уақыт қоры, сағ, электр доғалы пеш үшін; F_Ә = 3890 сағ екі ауысымды жұмыс үшін;

K_Ж – құрал-жабдық жүктемесін ескеретін коэффициент, балқыту бөлімшесіндегі құрал-жабдықтар үшін K_Ж = 0,7...0,85 аралығында K_Ж = 0.85 деп қабылдаймыз.

1.2- формула арқылы неше пеш керек екенін анықтаймыз:8235,6 5290,4

 

 

Жуықталған 2 дана пештің жүктелу коэффициенті – 0,85.

Балқыту бөлімшесінде қосымша  құрал-жабдыққа жататындар негізінен  шихталарды пешке салатын, пеш футеровкасын қыздыратын құрылғылары, тасымалдаушы және құюшы шөміштер және оларды жөндейтін құралдар, шөміш футеровкасын кептіретін және қыздыратын құрал-жабдықтар, тасымалдау құрал-жабдықтары болып табылады [4,1].

 

 

1.3 Қалыптау–құю–босату бөлімшесі

 

Қалыптау-құю-босату бөлімшесін жобалағанда өндіріс сериялығын, шығаратын цех өнімі құймалардың  габариттері және массалары бойынша  қалыптау бөлімшесін құрал-жабдықтарымен  жабдықтаймыз [4.]

Бұл бөлім кез келген құю цехының құрамында негізгісі  болып табылады, себебі цехтың негізгі деген бөлімдерінің жұмысының барлығы осыған келіп тіреледі – балқыту, өзекті қоспа дайындайтын, сонымен қатар қосалқы. Ол цехтың мәрелік бөлімі – термиялық өңдеуге дейінгі құймаларды қамтамасыз етеді.

Ұсақ сериялы және сериялы өндірісте ұсақ және орташа қалыптарды шайырлы біріктіргіші бар суықтай қатайатын қоспалардан дайындаған тиімді. Өндірістік бағдарламаға жасалған талдау негізінде қалып қоспасының типін таңдап алған дұрыс, ал содан соң қалыпты тығыздау әдісін таңдап алуға көшу керек. Өндіріс ұсақ сериялы болғандықтан құймаларды құм-балшықты қалыптарда қалыптаймыз.

Құю қалыптарын тығыздаудың  кең таралған әдістерінің бірі тығыздау, импульсті және үйлескен болып табылады, сонымен қатар құммен тығыздау және құйылатын қоспаларды қолдану. Осы не басқа тығыздау әдісінің бірін таңдап алу құйманың сапасы мен күрделілігі, салмағы мен қорамжәшіктердің габариттерінің сапасына қойылатын талаптарға, сонымен қатар қалыптың бірдей тығыздалуы бойынша сәйкес  жабдыққа қойылатын  мүмкіндіктерге байланысты. Мұнда қалыптарды дайындауға арналған қорамжәшіктердің габариттерін таңдап алу анықтаушы болып табылады. Егер өндірістік бағдарламада қорамжәшіктердің габариттері туралы мәліметтер болса, не болмаса құймаларға технологиялық карталар болса, онда қорамжәшіктердің габариттерін таңдау біршама қатаң және нақты болады.

Бұл құймаларға бір типті  опокалар яғни, 700 × 650 ×200/200 мм опокаларын аламыз.

 

1.6 кесте 

Қалыптау бөлімінің  бағдарламасы

 

Құймалар атауы	Ақауды есепте- генде құймалар саны, дана	Құйма лар саны	Опокалар өлшемдері	Бағдар-ламаға жылдық қалып-тар саны, дана	?алып тар ақауы     дана	Қалыптар-дың жыл-дық саны,   дана
1.Жартылай муфта 2.Қысқышты қапсырма 3.Аунақша 4.Жұлдыз 5.Шектегіш	141891 196875 25240 25735 59434	4 4 2 2 4	700*650*200/200700*650*200/200700*650*200/200700*650*200/200700*650*200/200	35473 49219 12620 12866 14859	1064 1477 379 386 446	36536 50696 12999 13252 15305
Жиыны	449175	-	-	125037	3752	128789

 

Қалыптау бөлімшесінде жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасын         1.6 кесте бойынша анықтаймыз. Қалып ақаулар шамасы 3 % көлемінде қабылдаймыз [2].

«Қазақмыс» құю цехының  қалыптау бөлімшесінде үлгісі 234 қалыптау

машиналарының орнына механизмдері автоматтандырылған және механикаландырылған  автоматты құю тізбегін орналастырамыз. Бұл автоматты құю тізбегін өндіріс сериялығына, құймалардың орташа массасына және жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасын жасай алатын машина санына сай таңдаймыз.

Жылдық бағдарламаға қажет (ақаумен қосқанда) қалыптар шамасы белгілі болған соң қалыптау автоматты тізбектің санын анықтаймыз, дана [9]:

 

,                                            (1.2)

 

мұндағы: N_ав – автоматтандырылған тізбек саны;

           Q_Қ -жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасы, Q_Қ=128789 дана;

          K_бе – құрал - жабдық жұмысының бір қалыпсыздығы, сериялық өндіріс бойынша   K_бе =1,2-1,3 , K_бе =1,3;

          q – қалыптау машинасының өнімділігі, дана/сағ; q = 60 қал/сағ;

          F_жыл – тиісті машинаның жылдық уақыт қоры 3645  сағ. екі ауысым үшін;

          K_ж - машинаның жүктелу коэффициенті, қалыптау бөлімі үшін                           K_ж=0,75 - 0,85, K_ж=0,7 деп қабылдаймыз.

 

N=1 дана

 

 

 

 

1 – астыңғы жартықалыпты қалыптау  автоматы; 2 – жоғарғы жартықалыпты қалыптау автоматы; 3 – төмеңгі жартықалыптардың кантователі; 4, 5 - жоғарғы жартықалыптардың кантователі; 6 – артық қоспаны кесу механизімі; 7 – қалыптарлы жинастыру; 8 – ажыратқыш (отсекатель); 9 - әмбебап итергіш; 10 – опокаасты тақталарын көтеру механизімі; 11 – құю кезінде қалыптарды қысу механизімі; 12 - опокаасты тақталарын түсіру механизімі; 13 – қалыптан қоспаны итеру қондырғысы; 14 – распоровшик; 15 – опокаларды көтеру механизімі; 16 – төмеңгі опокалардың катователі; 17 – опокаларды тазалау механизімі; 18 - өтпелі көпір; 19 – роликті конвейерлердің секциясы. Тізбек бөліктері: I – қалыптау; II, III – қалып жинау; IV – құю; V – суу; VI – босату

 

1.1 сурет. ИЛ 225 типті  комплексті автоматты тізбек  жоспары (планировка)

 

Таңдалған кешенді автоматты құю тізбегінің модель түрі ИЛ225 [14]. Дымқылдай құм балшық қалыптарында шойын және болат құймаларын қалыптауға, сериялық өндіріс түріне пайдаланатын автоматты құю тізбегі болып табылады [7].

Қалыптарды, пневмотіректі  қалыптау автоматтарында модельдік жиынтығында орналасқан төменгі престеу әдісімен дайындайды. Қалыптарды қоспалардың біркелкі тығыздалуы, дифференциалды көп плунжерлі бос тиекпен қосымша діріл қолдану арқылы іске асады.

Негізгі технологиялық  қондырғының жетек тізбегі –пневматикалық құю цехында жұмыс істеу жағдайына өте сенімді. Аунақшалы конвейерлер, тазалау механизмінің төменгі щеткалары, кесу механизмдерінің қозғалуы – электр жетегі арқылы іске асады. Тізбек бес технологиялық бөлімшелерге бөлінген, оның әрбірі өзінің басқару станциясы арқылы автономды басқарылады. Бөлімшелер мен қондырғы тізбектерін байланыстыратын тасмалдаушы аунақшалы конвейер – жинақтаушы болып табылады және бұл бөлімшелер мен қондырғылардың бір-біріне тәуелсіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Өйткені, аунақшалы конвейердегі орын ауыстыруын заттардың қозғалу жылдамдығы, қажетті технологиялық ағын жылдамдығынан 4,5 есе жоғары.

ИЛ225 тізбектің техникалық сипаттамасы 1.7 кестеде көрсетілген.

 

1.7 кесте

ИЛ225 типті тізбектің  техникалық сипаттамасы:

 

Опока өлшемдері, мм	700х600х200
Циклдік өнімділігі, қалып/сағ	60
Жаншудың ең жоғарғы күші, кН	2350
Жаншу қысымы, МПа	4
Опокалардың роликті конвейермен  жылжу  жылдамдығы, м/мин	5
Қалыптың суу уақыты, мин	30 – 90
Сығылған ауа шығыны, м /сағ	110
Жалпы бекітілген қуат, кВт	115
Тізбектің габаритті өлшемдері, мм	65200х9300х6855
Жалпы массасы, т	220

 

Құймаларды ИЛ225 типті  тізбекте дайындаудың технологиялық  циклі келесі операцияларынан тұрады: жоғарғы және төменгі жартылай қалыптың бөлігін қорамалау, төменгі жартылай қалыптың 180⁰ – тағы контовкасы, қалыпты құрастыру, плиталарға қалыпты орналастыру, құюға дейін жиналған, жартылай қалыптарды қысу, құю, қалыптарды суыту, құймаларды соғу, опокаларды қалдық қоспалардан тазарту және келесі қорамалау бөлімшесіне жіберу.

 

 

1.4 Өзекше жасау бөлімшесі

 

Өзекше бөлімшесінің жобасын жасағанда өндіріс сериялығын, шығаратын құймалардың орташа массасы  және жылдық бағдарламаға қажет жарамды  құймалар шамасы ескеріледі. Сонымен  қатар өзекше бөлімін жобалағанда өзекшелерді әзірлейтін технологиялық процес барынша қарапайым пайдаланылатын құрал-жабдық экологиялық жағынан таза және экономикалық жағынан тиімді болу қажет [8].

Өзекшелік бөлімше ережеге  сай, аяқталған өнімдерді - құю қалыптарын құрастыруға кетіп бара жатқан құю өзекшелері өндіруші құю цехының дербес бөлігі болып табылады. Мұнда өзекшелік қоспаларды және бояуларды дайындайды, қалыптайды, кептіреді, тазартады, желімдейді, сырлайды, бақылайды, өзекшелерді жинақтайды және қоймалайды.

Өзекшелерді жасау үшін әрібір өзекшенің көлемін әрібір құймаға қанша өзекшеден келетінін анықтаймыз. Содан соң жалпы жылына қанша өзекше жасау керек екенін 1.8 кесте бойынша анықтаймыз. Өзекшелердің салмағы 1...25 кг аралығында. Өзекшелердің орташа салмағы арқылы қажет өзекше жасау тізбегін таңдай аламыз.