2.5. Расчет оборудования
Основная формула, используемая для расчета оборудования дискретного действия, связывает необходимую производственную мощность Q (из производственной программы), действительный фонд времени Тд , емкость
оборудования V, такт работы оборудования Т, количество единиц оборудования n:
.
(5)
Такт работы оборудования включает в себя полное время выполнения операции и рассчитывается как сумма производственных элементов. Пример расчета такта для дуговой печи (технологическая операционная ведомость) приведен в табл. 5.
Для расчета оборудования непрерывного действия используется модификация формулы (5):
,
(6)
где q – производительность оборудования.
Таблица 5
Технологическая операционная ведомость дуговой печи дсп-10 при выплавке стали 35л [3]
№ п/п |
Производственный элемент |
Время выполнения |
1 |
Выпуск металла |
4 мин |
2 |
Заправка подины |
8 мин |
3 |
Завалка корзиной сверху |
6 мин |
4 |
Расплавление |
2 ч 15 мин |
5 |
Отбор химического анализа и технологических проб |
1 ч 20 мин |
6 |
Восстановление и доводка |
2 ч 15 мин |
|
Полный период плавки (такт) |
6 ч 8 мин (6,13 ч) |
Марка оборудования выбирается по каталогу в соответствии с технологией производства, рассчитанной емкостью или производительностью (с округлением в большую сторону). При расчете количества оборудования также необходимо округление в большую сторону.
Емкость рассчитывается для следующих типов оборудования:
дуговые печи;
индукционные тигельные печи;
термические печи;
смесители периодического действия.
Количество единиц этого оборудования принимается в соответствии с количеством выплавляемых сплавов (укрупненно), режимов термообработки, типов смесей. При параллельном режиме работы цеха минимально допустимое количество оборудования, обеспечивающее бесперебойную работу, – 2.
Требуемая производительность рассчитывается для оборудования непрерывного действия:
вагранки;
индукционные канальные печи;
газовые печи;
печи сопротивления;
пескометы;
сита;
аэраторы;
смесители непрерывного действия;
установки электрогидравлической очистки литья;
дробеметные барабаны и камеры непрерывного действия.
Количество единиц оборудования принимается также из условия обеспечения бесперебойной работы цеха.
Для нижеперечисленных типов оборудования рассчитывается количество единиц:
формовочные машины;
автоматические линии;
стержневые машины;
выбивные решетки;
отрезные станки;
прессы обрубные;
установки «гидроклин»;
дробеметные камеры периодического действия;
кокильные машины;
машины литья под давлением;
центробежные машины.
Емкость такого оборудования равна 1, а марка подбирается в соответствии с принятой технологией производства (размеры опок, стержней, отливок, литников). Также на количество единиц рассчитывают рабочие места, заливочный плац (количество установленных форм).
Для контроля правильности выбора оборудования рассчитывается коэффициент загрузки Кз по формулам
,
(7)
(8)
для оборудования дискретного и непрерывного действия соответственно. Рекомендуемый коэффициент загрузки оборудования 0,7-0,9. Для дуговых печей допустим коэффициент загрузки до 1,1, а для смесеприготовительного оборудования непрерывного действия – 0,3-0,7.
2.6. Состав отделений цеха
2.6.1. Плавильное отделение
В современных литейных цехах часто используют электропечи. Комплекс индукционных печей состоит из собственно тигля, трансформаторной подстанции, тиристорного преобразователя частоты, гидростанции системы охлаждения, маслостанции гидравлических механизмов, пульта управления.
Дуговые электропечи укомплектованы аналогичным набором электротехнических и периферийных устройств, только в печах переменного тока отсутствует тиристорный преобразователь, а в печах постоянного тока дополнительно к тиристорному преобразователю устанавливается выпрямитель. Для предотвращения значительных тепловых потерь при передаче электроэнергии трансформаторная подстанция должна быть расположена как можно ближе к дуговой печи.
В оборудование современного ваграночного комплекса входят суточные бункеры для кокса, подъемник для шихты, воздуходувка, собственно вагранка, копильник, гидростанция системы охлаждения, рекуператор, система газоочистки.
Емкость вторичных печей в дуплекс- и триплекс- процессе рассчитывается как накопитель, она должна быть не менее емкости печи для расплавления.
В плавильных отделениях проектируется стенд для сушки ковшей. На участке ремонта ковшей для изготовления футеровочных составов устанавливаются бегуны. В плавильных отделениях, оборудованных дуговыми печами, необходимо предусмотреть площади для ремонта сводов. В плавильном отделении должны быть площадки для временного хранения шлака, скрапа, возврата.