Проект цеха по получению чугунной чушки из металлоотходов

Описание

В проекте выполнена разработка цеха по получению чугунной чушки из металлоотходов.

Произведен расчет цеха.

Дана общая характеристика проектируемого цеха.

В цехе выполнено размещение оборудования: плавильного, разливочного, литейного и транспортного. Шихтовые материалы поставляются железнодорожным транспортом. Вывоз готовой продукции осуществляется железнодорожным и автотранспортном. Загрузка шихтовых материалов осуществляется посредством грейферного крана. Их доставка к плавильным агрегата выполняется передаточной тележкой и мостовым краном. Транспортирование жидкого металла осуществляется при помощи мостового крана.

Произведен расчет производственной программы с определением годового выпуска, который составляет 22400 т. Масса одной чушки равна 18 кг. В цехе производится чугунная чушка марки Л1.

Для цеха принят параллельный двухсменный режим работы. Определен действительный годовой фонд времени работы оборудования: литейного 3975 час, плавильного 3890 час, разливочного 3645 час, транспортного 3725 час.

Приведен расчет плавильного отделения, в ходе которого составлен структурный баланс металла. В качестве плавильного оборудования принята ротационная качающаяся печь.

Определены параметры:

Выполнен расчет шихтового отделения.

Материалы, применяемые для получения чугунной чушки: отсев кокса, окалина, электродный бой, химические добавки. Хранение окалины и науглераживателей выполняется в закромах. Вспомогательные материалы хранятся на площадке.

Во вспомогательном отделении расположено ковшовое отделение, экспресс-лаборатории, отделение ремонта и хранения оснастки, кладовые и конторы участка.

Разработана технологическая часть.

Приведена характеристика перерабатываемого материала.

Описан технологический процесс получения чугунной чушки из окалины. Он включает выполнение операций по: подготовке шихтовых материалов с их дозированием и взвешиванием, транспортировке материалов к ротационной печи посредством передаточной тележки и мостового крана, загрузке шихты в печь с помощью загрузочного устройства, восстановлению и плавке металла в печи, скачиванию шлака при наклоне печи, экспресс-анализу химического состава расплава, сливу металла из печи и его транспортировке к индукционному канальному миксеру, разливке металла в чушки, их охлаждению и выбивке готовых слитков из мульд, складированию готовой продукции.

Выполнено описание особенностей переработки окалины в ротационной качающейся печи, которые заключаются в том, что нахождение потока газов в рабочем пространстве печи длится вдвое больше, что способствует уменьшению расхода топлива и более эффективному восстановлению
окалины.

Сделано описание процесса получения чугунной чушки на литейном конвейере.

Литейная разливочная машина предназначена для разливки чугуна. Она представлена наклонным конвейером с двумя параллельными бесконечными цепями, к которым выполнено прикрепление примыкающих друг к другу чугунных изложниц-мульд. Для исключения проливания жидкого металла в зазоры между мульдами они расположены с заходом краев каждой мульды на соседнюю. Подача ковша с металлом выполняется к нижнему концу машины. При его наклоне через желоб выполняется заливка металла в мульды. В последних выполняется охлаждение чугуна за счет обрызгивания его водой. Переворачивание мульд выполняется в верхней части конвейера. Происходит извлечение из них чушек, которые по жёлобу попадают в вагонетки. Движение пустых мульд выполняется в обратном направлении с одновременным обдувом их паром и обрызгиванием известковым молоком. 

Приведена специальная часть с исследованием режимов течения газов с целью получения петлеобразного течения, при котором нагретый газ
будет в два раза дольше находиться в рабочем пространстве печи, что обеспечивает уменьшение расхода топлива и эффективность восстановления окалины.

Проведен обзор программных комплексов для решения задач газовой динамики с рассмотрение тяжелых, средних и легких комплексов. Для определения расположения горелки для ротационной печи принят ППП SolidWorks FlowSimulation, для моделирования процесса горения и движения газового потока в печи - ANSYSCFX.

Составлен раздел по ресурсосбережению.

Выполнена разработка мероприятия по охране труда и экологии проекта.

Приведена строительная часть.

В составе цеха имеется участок переработки окалины с шихтовым
двором, участок подготовки и навески шихтовых материалов,
разливки металла в чушки и хранения готовой продукции. Предусмотрены вспомогательные участки: ремонта и подогрева
ковшей, ремонта индукционных единиц, вентиляционно-очистных систем. В состав цеха так же входят административно-бытовые помещения и службы.

В организационно-экономической части проведен функционально-стоимостной анализ технологического процесса получения чугунной чушки из металлоотходов с использованием комплекса «Система бизнес-моделирования Business Studio».

В дипломной работе спроектирован цех по получению чугунной чушки из металлоотходов с разработкой математической модели тепломассообмена в РКП.