Вітчизняні ливарні цехи - Ливарні цехи
Обробка дерева та металу
Проектування ливарного цеху – трудомісткий процес. Введення в дію нових потужностей ливарних цехів і заводів, а також реконструкція існуючих потребує великої кількості проектної документації в короткий термін.
Для прискорення виконання проектних робіт, а також уніфікації проектних рішень, нестандартного обладнання та спеціальних споруд розроблено «Типаж та розмірні ряди виробничих ділянок чавуно- та сталеливарних цехів машинобудівних заводів», на підставі якого розроблено типові проекти плавильних, сумішопідготовчих, стрижневих, формувально-зали- очно-вибивних, обрубних та ґрунтувальних ділянок з комплектом обладнання, типовою технологією та організацією виробництва. При розробці типових проектів виробничих ділянок враховувалися матеріали затверджених типових проектів ливарних цехів і заводів, проектів, що будуються, і реконструйованих цехів, що відповідають сучасному рівню проектування, а також матеріали обстеження передових цехів і заводів.
Номенклатура матеріалів з ливарного виробництва розроблена та видана рядом проектних організацій. Вона увійшла в «Загальномашинобудівні типові та керівні матеріали в галузі технології та організації виробництва» (ОМТРМ).
Під час проектування використовують затверджені типові проекти ливарних цехів та розроблені типові ділянки. Це дозволяє значно скоротити терміни проектування, помилки у проектах і цим зменшити вартість проектних робіт. Шляхом підбору відповідних типових виробничих ділянок можна частково або повністю використати проектну документацію для компонування ливарного цеху.
Компонування деяких вітчизняних та зарубіжних ливарних цехів в одноповерховому тадвоповерховому виконанні наведено нижче. На рис. 1 показаний сталеливарний цех Уральського автомобільного заводу потужністю 30 000 т/рік виливків, запущений в роботу в 1967 р. Цех одноповерховий, розташований в одному корпусі прямокутної форми розміром 120X 144 м і складається з двох поперечних прольотів заввишки 12,6 м до зап'яти п'яти поздовжніх прольотів висотою 9 м, сітка колон по всьому корпусу-24 X 12 м, крок колон по зовнішніх осях - 6 м. Покрівля цеху плоска, м'яка, безфонарна. Корпус має розвинене підземне господарство, де розміщені безперервний технологічний транспорт, обладнання, робота якого супроводжується шумом, та ін. Площа забудови корпусу 17280 м2. До торця цеху прибудовано побутовий корпус.
Цех спроектований з урахуванням досягнень сучасної техніки вітчизняного та зарубіжного сталеплавильного виробництва та укомплектований прогресивним обладнанням, сучасними транспортними засобами та автоматикою. У корпусі здійснюється комплексний технологічний цикл потокового виробництва.
Велику увагу приділено естетиці: підбору та якісному фарбуванню обладнання, оснащенню та комунікацій, оздобленню приміщень, створенню інтер'єрів та покращенню культурно-побутового обслуговування робітників.
У двох поперечних прольотах корпусу розміщено склад шихти та формувальних матеріалів, плавильне відділення, а в п'яти поздовжніх — формувально-заливно-вибивне, стрижневе, термообрубне та фарбувальне відділення. Автоматизовані сумішопідготовчі відділення знаходяться в торцях прольотів відповідних відділень.
У плавильному відділенні встановлено п'ять електродугових печей типу ДС5МТ продуктивністю 2,5 т/год. Рідкий метал на заливку подається у ковшах на підвісному транспортері. У цеху застосовується процес грануляції електропічного шлаку,вперше розроблений нашій країні, що дозволяє скоротити втрати металу зі шлаком на 260 т/рік.
У формувальному відділенні встановлені два конвеєри, оснащені формувальними машинами мод. 2М265, для опок розміром 950 X X 650×350/350 мм.
Стрижневе відділення оснащене піскодувними і піскострільними напівавтоматами мод. 310 для стрижнів вагою 12 кг та мод. 400 для стрижнів вагою 8-12 кг; продуктивність автоматів 70 та 85 стрижнів/год. Стрижні вагою 3,5-4 кг виготовляються у гарячих ящиках на агрегаті мод. 700 (80-90 знімань/год).
Вибивання виливків проводиться на конвеєрі, а очищення - в барабанах безперервної дії, встановлених в підвальному приміщенні. Для скорочення довжини охолоджувальних конвеєрів вперше у сталеливарному виробництві застосовано дворазове водяне душування виливків. Надходження повністю охолоджених виливків у галтувальні барабани забезпечило видалення прибутків та литників у барабані та практично повністю ліквідувало операцію газової відрізки прибутків.
Виливки піддаються нормалізації в печах штовхальних площею пода 20 м2 з газовим обігрівом, продуктивністю 2000 кг/год. Виливки ґрунтуються зануренням.
Техніко-економічні показники цеху: знімання з 1 м2 площі становить 2 т/рік, шлюб-1,75%, що майже втричі менше, ніж у середньому по сталеливарних цехах галузі.
У цеху застосовано високоефективну вентиляцію з очищенням повітря. Вентиляцію забезпечують 172 припливні та витяжні системи. Припливні камери розміщені на антресолях та мають секції для очищення, охолодження або підігріву повітря. Загальний приплив повітря становить 1,4 млн. м3/год, кратність повітрообміну в корпусі підвищено до 6,5 разів на годину. Видаляється повітря місцевими витяжними системами та вентиляторами, встановленими на покрівлі корпусу.Місцева витяжка встановлена на заливці металу, вибиванні, біля дугових печей та ін.
Висока освітленість цеху досягнута суміщенням загального освітлення ртутними лампами високого тиску ДРЛ-400, ДРЛ-700 та місцевого – зручно розташованими лампами розжарювання.
На рис. 2, 3 показані проектні рішення цехів масового виробництва виливків автомобілів із сірого чавуну та сталі. Цехи-двоповерхові, шириною 72 м і довжиною 300 м, без ліхтарів з розрахунком на штучну вентиляцію.
Виплавлення сірого чавуну проводиться у вагранках закритого типу. У сталеливарному цеху для виплавки стали встановлені електродугокі печі. У цехах передбачена комплексна механізація та автоматизація всіх виробничих та транспортних процесів.
Спеціалізація дрібносерійного виробництва дозволяє організувати потокове виробництво виливків, багато в чому схоже на великосерійне. Сучасні спеціалізовані цехи з дрібносерійним характером виробництва відрізняються від великосерійних головним чином значними площами для зберігання та підготовки модельної та стрижневої оснастки.
Двоповерховий типовий чавуноливарний цех дрібносерійного виробництва виливків вагою до 1000 кг показаний на рис. 4.
На другому поверсі розміщено переважно виробничі відділення. На першому — побутові приміщення, склади оснастки, ділянки охолодження виливків та ґрунтовки, печі для сушіння стрижнів, вентиляційні установки, експедиція.
Плавильне відділення обладнане вагранками. Для рідкого модифікування та легування поруч із вагранками встановлені індукційні печі.
Виготовлення виливків проводиться на двохпотокових лініях. В обох лініях використовуються пульсуючі вертикально замкнуті конвеєри. На першій лінії виготовляються виливки вагою до 500 кг в опоках розміром 1500х1000 мм, на другій - виливки вагою 500-1000 кг розміром опок 2000х1600 мм.
Дрібні виливки формуються на шестипозиційних напівавтоматичних лініях ковзного оснащення, де здійснюються одночасно всі операції формування. Для серійних виливків передбачені машини 846. Великі виливки виготовляються на лінії ковзної оснастки, обладнаної двома машинами 236 та піскометом. Модельне оснащення комплектами подається з першого поверху. Складання форм проводиться на пульсуючих конвеєрах-супутниках за допомогою кранів-балок та кранів. Для середніх виливків передбачається поверхневе зміцнення форм.
Залиті форми охолоджуються на двох лініях, що розташовані одна над іншою на першому поверсі. Час остигання у формі виливків вагою 500-1000 кг становить 8-16 год.
Форми вибиваються на автоматичних установках, пристосованих для опок з хрестовинами. Вибиті виливки охолоджуються на конвеєрі з кількома гілками, що проходять по першому поверсі впоперек будівлі. Після охолодження виливки візком конвеєра піднімаються на другий поверх, де проходять вибивання стрижнів у гідрокамері та очищення. Далі виливки піддаються дробометному очищенню, зачистці наждаками і опускаються ліфтом у відділення ґрунтовки, звідки передаються на склад.
На рис. 5 показаний частково двоповерховий типовий цех дрібносерійного виробництва великих виливків. Плавильне відділення обладнане вагранками та індукційними печами для модифікування та легування чавуну. У вагранок передбачена ділянка для заливання каркасів.
Форми для виливків вагою 1000-2000 кг формуються піскометами горизонтально.замкнутої лінії ковзної оснастки з кантувачем. На лінії виготовляються нижні та верхні напівформи. Модельне оснащення подається зі складу, розташованого на першому поверсі під стрижневим відділенням. Форми проходять підсушування. Складання та заливка проводиться на пульсуючому візковому горизонтально замкнутому конвеєрі.
Охолоджувальна гілка конвеєра проходить у галереї і розрахована на остигання виливків у формі протягом 24 год. Вибиті виливки охолоджуються на спеціальному конвеєрі пульсуючого типу.
Виливки вагою понад 2000 кг виготовляються на площині в опоках і кесонах. Набивання форм та кесонів здійснюється консольними піскометами. Сушіння форм проводиться у камерних сушилах. Залиті форми охолоджуються в камері попереднього остигання, встановленої в обрубі. Виливки проходять очищення в гідрокамерах і після остаточного зачистки ґрунтуються та передаються на склад.
Стрижневе відділення розташоване на другому поверсі. Стрижні виготовляються за допомогою піскометів і піскодувних машин, вбудованих у лінії ковзного оснащення, а також з рідких сумішей, що самотвердіють. Тут проводиться комплектування стрижнів. Цех розрахований на ступінчастий режим роботи.