Легендарную выставку сказочныхРеконструкция любого отделения литейного цеха должна начинаться с анализа, существующего в цехе положения и выявлении узких мест сдерживающих развитие цеха. 1. Плавильное отделение: Анализ работы плавильного отделения сводится к сравнению потребности цеха в жидком металле с возможностями формовочного участка и фактического производства металла на существующем плавильном оборудовании. Если производительность плавильного отделения превышает потребность формовочного участка (существующего или реконструированного), то при условии обеспечения качества сплава и работы отделения по организационным параметрам, оно не подвергаться реконструкции или подвергаться, с целью повышения качества сплава, улучшения экологических условий в цехе, снижение затрат на получение расплава. Если потребность в жидком металле превышает производительность плавильного отделения, то производят реконструкцию не только с целью повышения производительности, но и с улучшением качества сплава и повышения экологических показателей. Так же анализу должны подвергаться результаты работы цеха в частности наличие доли брака отливок, определяющегося качеством металла (температура заливки, соответствующий химический состав сплава, требование ГОСТа, содержание вредных примесей и т.д.). Реконструкция может носить кардинальный характер с заменой существующих плавильных агрегатов на более экономичные, производительные, экологически чистые, а может быть локальной, затрагивая лишь отдельные стадии. В основном подготовительные стадии: - подготовка шихтовых материалов, включая подогрев; - интенсификация процессов плавки или рафинирование/модифицирование расплавов; - улучшение организационного процесса; - приведение к соответствию возможностей плавильного участка и ФЗВО цеха литья в ПГФ или литья отдельных цехов специального вида литья.
2. ФЗВО Можно выделить 3 направления реконструкции ФЗВО: 1) строительство новых пролетов для размещения автоматических литейных линий. Этот вариант реконструкции следует считать наиболее удачным, если имеется место для строительства новых пролетов. Обычно стоятся 2-х этажные помещения. На первом этаже располагают смесеприготовительное оборудование, обеспечивающее автоматическую литейную линию. На 2 этаже располагают формовочное оборудование соединенное конвейерами. В новом пролете также можно расположить некоторое плавильное оборудование для выдержки металла с организацией бесперебойной подачи расплава на линию. Предложенные меры позволяют механизировать и автоматизировать заливку и, таким образом, организовать современный комплекс изготовления форм, их заливки и выбивки отливок. 2) Высвобождение части пролета в старом здании для установки специальной формовочной линии. Новая линия должна быть достаточно компактной для того, чтобы ее можно было разместить на ограниченных высвобожденных площадях рядом с другим оборудованием и отделениями цеха без прекращения их работы и реконструкции. 3) Работа на небольших площадях, высвобожденных у действующего конвейера для монтажа автоматизированного компактного модуля, который сначала работает со старым оборудованием, а затем по мере освоения позволять освобождать место под другие модули и превращать механизированную линию в автоматическую. При этом возникает большое количество организационных и технологических задач: - совместимость на линии различных по размерам опок, их взаимозаменяемость; - возможность использования опок автоматического модуля на старом оборудовании и т.д. Необходимо решить вопросы заливки таким образом, чтобы можно было заливать формы, полученные на автоматизированном модуле способом, который применялся для механизированной линии. Также необходимо тщательно проанализировать вопросы выбивки форм, так как зачастую именно этот процесс не позволяет изменить размеры и конструкцию опок. Обязательному анализу подлежит система возврата опок. Следует сохранить ее работу таким образом, чтобы новые опоки с автоматизированного модуля не затрудняли работу действующей линии.
3. Стержневое отделение В настоящее время в массовом, серийном и даже мелкосерийном производстве при реконструкции широкое применение находят стержневые линии, так как они дают возможность полнее и лучше реализовать прогрессивные технологические процессы при холодном или горячем отверждении смесей. На большинстве линий стержни изготавливаются в ящиках, унифицированных по размеру, либо с помощью унифицированных плит. Такие плиты позволяют использовать стержневые ящики различной формы и размеров (в некотором допуске), установленных в технических характеристиках. Автоматизация и механизация стержневых линий при реконструкции основывается на различных вариантах технологических процессов изготовления стержней из холоднотвердеющих смесей на поточно-механизированных и автоматизированных линиях. Хорошо вписываются в существующие производственные площади рольганговые поточные линии. Кроме того при изменении условий производства они допускают встраивание необходимых механизмов в существующую линию (вибростолов, окрасочных камер, поворотных столов, подъемников и т.д.).
Лекция № 17 4. Смесеприготовительное отделение При реконструкции для улучшения свойств формовочной смеси желательно вводить глину в смесь в виде водной суспензии. Для приготовления глинистой суспензии используют комовую глину, которую сначала закачивают в баки с горячей водой (60 – 70 °С) в соотношении 1:4 для бентонитов и 1:2 для остальных глин, а затем после ее остывания, перемешивают в лопастных смесителях, до получения однородной суспензии плотностью 1,15 – 1,3 г/см3. При использовании глинистой суспензии отпадает необходимость сушки глины и ее размыва, что сопровождается пылевыделением. Глиноугольную суспензию для формовочных смесей чугунного литья получают с помощью перемешивания глинистой суспензии с каменноугольной пылью. В цехах мелкосерийного и серийного производства отливок из различных сплавов местные смесеприготовительные участки (установки) максимально приближают к конечным потребителям смесей, что значительно сокращает степень высыхания смесей. Однако. В таких цехах необходимо проектировать и ценрализировать смесеприготовительное отделение, позволяющее маневрировать мощностями оборудования и получать различные смеси в небольших необходимых количествах. При этом важно не смешивать оборотные смеси с различных заливочных участков. Для них предусматриваются отдельные поточные линии и бункера. Стержневые смеси с повышенной жидкотекучестью (теплового отверждения или для СО2-процесса) приготавливают с последовательной их транспортировкой в кювелях (закрытых коробах) или ленточными транспортерами на стержневой участок. Стержневые смеси с малой живучестью приготавливают непосредственно на стержневых участках и используют немедленно после завершения процесса их приготовления. При компоновке смесеприготовительного отделения предусматривают помещения для пультов управления, контрольно-измерительных приборов (КИП), автоматического электрооборудования, вентиляционных установок и экспресс лабораторий. Для реконструкции малых литейных цехов чугунного и стального литья мощностью 5000 – 10000 тонн в год при мелкосерийном многономенклатурном характере производства необходимо использовать технологические процессы апробированные, устойчивые, малоотходные, с максимально замкнутым производственным циклом, без применения каких-либо заведомо токсичных и малоисследованных веществ. 5. Термообрубное отделение Следует иметь в виду, что входящие в финишную обработку операции выбивки стержней, очистки поверхности, обрубки, и зачистки отливок существенно различаются как уже по достигнутому уровню механизации, так и по возможностям его дальнейшего повышения. Современные технологические процессы дают возможность механизации процессов выбивки и очистки отливок во всем диапазоне условий от массового производства относительно мелких отливок из легких цветных сплавов, до единичного производства особотяжелых стальных отливок. По сравнению с указанными операциями менее благополучно обстоит дело с механизацией обрубки и зачистки, что связанно со спецификой самих операций и прежде всего с необходимостью прицельного силового воздействия абразивного инструмента на обрабатываемые элементы. Кроме того случайный непредсказуемый характер расположения и размеров дефектов и заливов еще больше затрудняет процесс механизации зачистки. В условиях массового производства создаются и успешно работают автоматизированные абразивные станки и линии зачистки отливок. Для многономенклатурных цехов возможно применение обрезных и зачистных станков и механизированных комплексов, управляемых оператором либо дистанционно, либо непосредственно. Использование современного технологического оборудования для очистки отливок при реконструкции старых литейных цехов чаще всего затруднено ограниченной высотой производственных помещений, недостатком в них площадей. Одним из путей решения этой проблемы является установка машин, совмещающих несколько технологических операций финишной обработки отливок, которые ранее выполнялись на отдельных видах оборудования. К ним можно отнести, например, выбивные барабаны, совмещающие операции выбивки, охлаждения отливок, их частичной очистки, а также первичную подготовку отработанной смеси. Для охлаждения и выбивки средних и крупных отливок рекомендуется применять подвесные толкающие конвейеры со складами-накопителями. При этом во время перемещения отливок они подвергаются ускоренному охлаждению водовоздушной смесью. В настоящее время увеличивается выпуск машин, совмещающих очистку отливок и выбивку стержней, что дает возможность заменить как минимум два вида технического оборудования: галтовочный барабан или другое оборудование для выбивки стержней и дробеметную камеру. Так же в этих машинах происходит частичная регенерация формовочной и стержневой смеси. Совмещение выбивки и очистки позволяет сократить цикл обработки отливок в 2 – 3 раза, сэкономить производственные площади на 30 – 40%, уменьшить количество обслуживающего персонала, улучшить условия труда. Таким образом, при реконструкции термообрубного отделения многономенклатурных литейных цехов можно рекомендовать следующие технологии и виды оборудования: 1. Охлаждение и разделка отливок. Рекомендуемое оборудование: охлаждаемо-выбивные барабаны, отрезные станки с гидроусилием, роторные установки и гидроклин; 2. Выбивка и очистка (дробеметная очистка в барабанах и камерах, электрогидравлическая очистка и выбивка для мелких отливок, гидровыбивка и электрохимическая очистка для крупных отливок); 3. Зачистка – маятниковые станки с гидроусилителями и кантователем для крупных отливок. Особое внимание следует уделить совершенствованию литейной технологии с целью повышения качества и точности отливок, снижения пригара, улучшение выбивки стержней.
Объемно-планировочное и строительное решение при реконструкции Реконструкция действующих цехов может осуществляться 2 способами: - на имеющихся площадях; - с созданием новых производственных площадей. Дополнительные площади создаются за счет пристройки пролетов, перекрытия отдельных эстакад, если таковые имеются и строительство новых производственных зданий. Этот вариант позволяет кардинально обновить производство и является наиболее удачным, если есть дополнительные площади для строительства. Т.к. реконструкция производства производится на ограниченном пространстве заводской территории, то единственно возможным выходом является строительство многоэтажных зданий. Во вновь строящихся зданиях и пролетах обычно размещаются отдельные технологические потоки и линии. Следует учитывать, что при замене конвейеров с формовочными машинами на автоматические линии к ней необходимо организовать обновленное смесеприготовительное отделение, чтобы обеспечить линию смесью не только в необходимом количестве, но и с требуемыми свойствами. Обычно новое смесеприготовительное оборудование в цехе разместить невозможно, поэтому строят высокие здания, занимающие минимум площади, в которых располагают смесеприготовительные машины с вертикальной компоновкой. При реконструкции на имеющихся площадях дополнительное место для установки нового оборудования в подвалах и приямках. Дополнительное вентиляционное оборудование может устанавливаться на крыше здания. В случае технической вооруженности старых зданий следует применять специальное малогабаритное оборудование. В случаях не достаточной высоты пролета ее можно увеличить за счет поднятия перекрытий и подкрановых балок. При этом возможен вариант увеличения грузоподъемного оборудования за счет усиления колон и балок. Увеличение объемов зданий за счет усиления колон при повышении пролетов благоприятно влияет на условия труда в цехе: - уменьшается запыленность; - улучшается освещенность. Реконструкция цеха на существующих площадях, в зависимости от сложности работ может производиться с остановкой или без остановки производства. Во втором случае работы проводятся поэтапно в максимально сжатые сроки в соответствии с разработанным графиком. Разрабатывая конструкцию, следует проанализировать существующую в цехе систему грузоподъемности и при необходимости ее улучшить. Обычно стараются соединить имеющееся в цехе разрозненное оборудование в технологические комплексы или поточные машины.
Список использованных источников Основы проектирования литейных цехов и заводов: Учебник для ВУЗов по специальностям «Машины и технология литейного производства и «Литейное производство черных и цветных металлов»/Л.И.Фаталов, Б.В.Кнорре, С.И.Четвертухин и др. Под ред. Б.В.Кнорре – 2-ое изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1979. – 376 с. Иванов Ю.Н. Проектирование литейных цехов: Методические указания. – Рыбинск: РГАТА, 1999. – 82 с. Производство стальных отливок: Учебник для ВУЗов/Козлов В.Я., Колокольцев В.М., Вдовин К.Н. и др./ Под ред. Л.Я.Козлова. – М.: МИСИС, 2003. – 352 с. Шуляк В.С. Проектирование литейных цехов: Учебное пособие. – М.: МГИУ, 2004. – 92 с.
легендарную выставку сказочных
|
