Определение возможности использования песка Сенцовскогокарьера в качестве формовочного.
Песками называют горные породы, существующие в природе в виде россыпей. К числу формовочных относят пески, образованные зернами тугоплавких, прочных и твердых минералов. На практике, главным образом,применяют пески, образованные зернами кварца. Кварц обладает высокой огнеупорностью (1713˚С), прочностью и твердостью (по шкале Мооса -7 ).
Кварц является одной из форм существования кремнезема – SiO2. Благодарятугоплавкости, высоким механическим свойствам, низкой химической активности, а также вследствие относительно низкой стоимости, кварцевые пески широко применяют как основу формовочных и стержневых смесей.
Недостатком кварца является его способность к аллотропическим превращениям при нагреве и охлаждении, в результате чего зерна песка, успевшие прогреться до 575˚С, часто растрескиваются, что приводит к обогащению отработанной смеси пылевидными частицами. С целью повторного использования отработанной смеси и для восстановления её свойств, после каждого производственного цикла в неё добавляют 3-15% свежего кварцевого песка.
В природных кварцевых песках часто содержится глина. Если эта глина обладает связующими свойствами, то такая примесь может рассматриваться как полезная.
Важнейшим для литейного производства природным свойством кварцевого песка является его зерновое строение, т.е. размер, форма и однородность образующих этот песок зерен. Зерновое строение песка определяющим образом влияет на газопроницаемость, механические и технологические свойства формовочной смеси.
|
|
|
Перед зерновым анализом пески отделяют от глины отмучиванием её в воде, так как частицы глины обволакивают зерна кварца и искажают их размер. В воду в виде взвеси переходят глина и все мелкие частицы другого состава размером до 0,022 мм. Отделеннуюотмучиванием фракцию называют глинистой составляющей.
Формовочные пески по ГОСТ 2138-91 классифицируют по содержанию глинистой составляющей, кремнезема и вредных примесей.
После отделения глинистой составляющей определяется крупность зерен песчаной основы и их однородность. Для этого получившийся остаток просушивают и просеивают на ситах. Каждому ситу присвоен номер, соответствующий размеру стороны ячейки, выраженному в миллиметрах.
Рассев производится на приборе, который вращает стопку сит в горизонтальной плоскости со скоростью 300 об/мин. В приборе имеется устройство, производящее ~180 ударов в минуту по крышке стопки сит, что обеспечивает дополнительное встряхивание. После рассева в течение 15 минут стопку разбирают и остатки с каждого сита и с тазика, находящегося под нижним ситом, взвешивают. Если большая масса зерен (>70%), называемая основной фракцией, остается на трех смежных ситах, то структуру песка считают сосредоточенной, если более, чем на трех смежных ситах - рассредоточенной.
|
|
|
В настоящее время в литейном производстве широко применяются готовые к употреблению фракционированные формовочные пески, поставляемые в герметичных упаковках « биг - бег» Люберецким, Балашейским, Миллеровским и другими карьерами. Однако высокая стоимость таких песков приводит к значительному повышению себестоимости годного литья и ухудшению экономических показателей предприятия в целом.
В сложившейся ситуации вопрос определения пригодности песка, добываемого в Липецкой области ( Сенцовский карьер ), для использования в качестве формовочного, приобретает особую актуальность, т. к. его стоимость значительно ниже. Кроме того, близкое расположение карьера позволяет существенно снизить транспортные расходы.
Поставляемый песок подвергается сушке в барабанном сушиле.
Приемный бункер сушила перекрыт решеткой с размером ячейки 40 мм для отделения камней и прочих инородных предметов. Из бункера песок шнековым питателем равномерно подается в барабан диаметром 600 мм и длиной 3300 мм. Барабан наклонен к горизонтали на 3˚, что обеспечивает перемещение песка в сторону разгрузочной камеры. Частота вращения барабана составляет 8 – 12 оборотов в минуту. Внутренняя поверхность барабана имеет продольные ребра высотой 80 мм, предназначенные для разрыхления песка и увеличения площади его контакта с потоком горячих газов, создаваемых двухпроводной газовой горелкой. Температура газов – до 600˚ С. Разгрузочная часть барабана снабжена цилиндрическим ситом с размером ячейки 2,5 мм. Производительность сушила составляет 5 т/час.
|
|
|
Для определения характеристик исследуемого песка (в состоянии поставки) было определено содержание глинистой составляющей и произведен ситовой анализ, результаты которого приведены в таблице 16.
Таблица 22 - Ситовой анализ карьерного песка.
| Номер сита | 2,5 | 1,6 | 1,0 | 0,63 | 0,4 | 0,315 | 0,2 | 0,16 | 0,1 | 0,063 | 0,05 | <0,05 |
| Остаток на ситах,% | 2,44 | 4,64 | 10,5 | 18,9 | 17,9 | 10,0 | 20,6 | 6,94 | 4,6 | 2,21 | 0,87 | 0,4 |
Содержание глинистой составляющей ~ 0,8 %.
Данный песок характеризуется наличием большого количества зерен крупных фракций – 17,58 % зерен крупнее 1 мм. Использование единой песчано-глинистой формовочной смеси на базе такого песка приводит к появлению на поверхности отливок трудноудаляемого пригара и общему ухудшению качества поверхности.
|
|
|
В целях улучшения качества поставляемого песка было предложено заменить на установке сушки песка использовавшееся ранее сито с размером ячейки 2,5 мм на сито с размером ячейки 0,9 мм. Применение более мелкого сита с ячейкой 0,7 мм приводит к значительному увеличению количества отсева – до 25 – 30 %. Кроме того для более полного удаления пылевых фракций был усилен местный отсос воздуха из установки.
После проведения указанных мероприятий был проведен повторный ситовой анализ, результаты которого приведены в таблице 17.
Таблица 23. Ситовой анализ улучшенного карьерного песка.
| Номер сита | 2,5 | 1,6 | 1,0 | 0,63 | 0,4 | 0,315 | 0,2 | 0,16 | 0,1 | 0,063 | 0,05 | <0,05 |
| Остаток на ситах,% | _ | _ | - | 19,1 | 18,5 | 24,5 | 26,4 | 5,4 | 3.1 | 1,9 | 0,7 | 0,3 |
Содержание глинистой составляющей ~ 0,5 %.
Использование песчано-глинистой формовочной смеси и стержневой смеси по Альфасет-процессу, приготовленных на основе улучшенного песка, привело к значительному повышению качества поверхности отливок. Снижение количества глинистой составляющей от 0,8 % до 0,5 % позволяет сократить расход дорогостоящей смолы при изготовлении стержней.
Общее количество отсева крупных фракций составило в среднем не более 12,5 %.
Вывод: Кварцевый песок Сенцовского карьера после сушки и просеивания через сито 0,9 мм пригоден для приготовления формовочных и стержневых смесей.
15 Заключение
Разработан проект чугунолитейного цеха мощностью 30 000 тонн годного чугунного литья в год. Также разработана технология изготовления типовой отливки-представителя «Корпус АКШ», которая может быть использована в реальном производстве.
В специальной части проекта рассмотрен процесс обогащения карьерного песка, позволяющий использовать его в качестве формовочного.
16 Список использованных источников
1.Фанталов Л.И. Основы проектирования литейных цехов и заводов [Текст] / Фанталов Л.И., Кнорре Б.В.// 2-е издание - Москва: Машиностроение, 1979 г.-376с.
2.Шуляк В.С. Проектирование литейных цехов //Учебное пособие - Москва: Издательство МГИУ, 2004 – 92 с.
3.Долотов Г.П. Печи и сушила литейного производства. [Текст] / Долотов Г.П., Кондаков Е.А.- Москва: Машиностроение, 1984 г.-232 с.
4. Сафронов В.Я.. Справочник по литейному оборудованию [Текст] / Сафронов В.Я. -Москва: Машиностроение, 1995 г.- 320 с.
5.ГОСТ 12.2.003-91. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. [Текст] – Москва: Издательствово стандартов, 1981. – 16 с.
6.Графкина М.В. Охрана труда и производственная безопасность. Учебник. [Текст] / Графкина М.В. //Москва: Издательство «Проспект».2007г.-422с.
7.Харламов Г.А. Безопасность производственных процессов на предприятиях машиностроения. [Текст]/
8.ГОСТ 12.4.011-89. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация. [Текст] Москва: Издательство стандартов, 1991г.- 40с.
9.ГОСТ 12.3.027-2004.ССБТ. Работы литейные. Требования безопасности. [Текст] Москва: Издательство стандартов, 2005 г.-45с.
10.СП-5183-90 Санитарные правила для литейного производства [Текст] Москва: Минздрав СССР. 1990-68 с.
12.ГОСТ 977-88 Отливки стальные. Общие технические условия [Текст] – Москва: Издательствово стандартов, 1989. – 12 с.
13.ГОСТ Р53464-2009 Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. [Текст] – Москва: Издательство стандартов, 2009. – 32 с.
14.Могилев В.К., Лев О.И.. Справочник литейщика [Текст] / Могилев В.К., Лев О.И. Москва: Машиностроение, 1988г.-272с.
Приложения
Приложение А
| 14 | Заточные станки 3М636 | |||||||||||||||
| 13 | Колпаковая печь для термообработки отливок | |||||||||||||||
| 12 | Дробеметный барабан 42233 | |||||||||||||||
| 11 | Галтовочный барабан 41212 | |||||||||||||||
| 10 | Выбивная решётка | |||||||||||||||
| 9 | Транспортер пластинчатый | |||||||||||||||
| 8 | Смесеприготовительный комплекс К100П Выбивная решетка | |||||||||||||||
| 7 | Формовочный блок КЛ22821 | |||||||||||||||
| 6 | Стержневой автомат 4716А | |||||||||||||||
| 5 | Формовочный блокЛ450 | |||||||||||||||
| 4 | Автоматическая линия Л450 | |||||||||||||||
| 3 | Автоматическая линия КЛ22821 | |||||||||||||||
| 2 | Заливочный автомат У-42 | |||||||||||||||
| 1 | Печь ИЧТ-6 | |||||||||||||||
| N поз | Наименование | Кол. | 1 шт. | общ. | Материал или тех. характеристика | Примечание | ||||||||||
| Масса, т | ||||||||||||||||
| Таблица составных частей | ||||||||||||||||
| 1307.ВКР.014.00.000.000.ПЗ. | ||||||||||||||||
| ПЛАН ЦЕХА | Лит | Масса | Маштаб | |||||||||||||
| Изм | Лист | № документа | Подп. | Дата | 1:100 | |||||||||||
| Разраб. | Щукин | |||||||||||||||
| Проверил | Суслов | |||||||||||||||
| Т.контр | Лист 1 | Листов 8 | ||||||||||||||
| ЛГТУ ЛП-12-1 | ||||||||||||||||
| Н.контр | Суслов | |||||||||||||||
| Утв. | Золотухин | |||||||||||||||
ПриложениеБ
| 12 | ||||||||||||||||
| 11 | ||||||||||||||||
| 10 | ||||||||||||||||
| 9 | штифт | 30 | ||||||||||||||
| 8 | болт крепежный | 26 | ||||||||||||||
| 7 | модельотливки | 2 | ||||||||||||||
| 6 | штырь в сборе | 2 | ||||||||||||||
| 5 | стояк в сборе | 1 | ||||||||||||||
| 4 | модельотливки | 4 | ||||||||||||||
| 3 | прибыль малая | 2 | ||||||||||||||
| 2 | прибыль большая | 2 | ||||||||||||||
| 1 | плита модельная | 1 | ||||||||||||||
| N поз | Наименование | Кол. | 1 шт. | общ. | Материал или тех. характеристика | Примечание | ||||||||||
| Масса, т | ||||||||||||||||
| Таблица составных частей | ||||||||||||||||
| 1307.ВКР.014.00.000.000.ПЗ. | ||||||||||||||||
| Плита модельная верха | Лит | Масса | Маштаб | |||||||||||||
| Изм | Лист | № документа | Подп. | Дата | ||||||||||||
| Разраб. | Щукин | |||||||||||||||
| Проверил | Суслов | |||||||||||||||
| Т.контр | Лист | Листов 8 | ||||||||||||||
| ЛГТУ ЛП-12-1 | ||||||||||||||||
| Н.контр | Суслов | |||||||||||||||
| Утв. | Золотухин | |||||||||||||||
ПриложениеВ
| 6 | втулка центрирующая | 1 | ||||||||||||||
| 5 | гнездо посадочное | 1 | ||||||||||||||
| 4 | штырь в сборе | 2 | ||||||||||||||
| 3 | втулка направляющая | 1 | ||||||||||||||
| 2 | полуформа низа | 1 | ||||||||||||||
| 1 | полуформа верха | 1 | ||||||||||||||
| N поз | Наименование | Кол. | 1 шт. | общ. | Материал или тех. характеристика | Примечание | ||||||||||
| Масса, т | ||||||||||||||||
| Таблица составных частей | ||||||||||||||||
| 1307.ВКР.014.00.000.000.ПЗ. | ||||||||||||||||
| Форма в сборе | Лит | Масса | Маштаб | |||||||||||||
| Изм | Лист | № документа | Подп. | Дата | ||||||||||||
| Разраб. | Щукин | |||||||||||||||
| Проверил | Суслов | |||||||||||||||
| Т.контр | Лист | Листов 8 | ||||||||||||||
| ЛГТУ ЛП-12-1 | ||||||||||||||||
| Н.контр | Суслов | |||||||||||||||
| Утв. | Золотухин | |||||||||||||||
Приложение Г
| 9 | транспортер | 1 | ||||||||||||||
| 8 | газовая горелка | 1 | ||||||||||||||
| 7 | сито | 1 | ||||||||||||||
| 6 | привод | 2 | ||||||||||||||
| 5 | электродвигатель | 1 | ||||||||||||||
| 4 | барабан | 1 | ||||||||||||||
| 3 | лоток | 1 | ||||||||||||||
| 2 | тарельчатый питатель | 1 | ||||||||||||||
| 1 | бункер | 1 | ||||||||||||||
| N поз | Наименование | Кол. | 1 шт. | общ. | Материал или тех. характеристика | Примечание | ||||||||||
| Масса, т | ||||||||||||||||
| Таблица составных частей | ||||||||||||||||
| 1307.ВКР.014.00.000.000.ПЗ. | ||||||||||||||||
| Установка подготовки песка | Лит | Масса | Маштаб | |||||||||||||
| Изм | Лист | № документа | Подп | Дата | 1:100 | |||||||||||
| Разраб. | Щукин | |||||||||||||||
| Проверил | Суслов | |||||||||||||||
| Т.контр | Лист | Листов 9 | ||||||||||||||
| ЛГТУ ЛП-12-1 | ||||||||||||||||
| Н.контр | Суслов | |||||||||||||||
| Утв. | Золотухин | |||||||||||||||
Приложение Д
| 6 | сливной носок | 2 | ||||||||||||||
| 5 | магнитопровод | 1 | ||||||||||||||
| 4 | индуктор | 1 | ||||||||||||||
| 3 | огнеупорная футеровка | 1 | ||||||||||||||
| 2 | корпус | 1 | ||||||||||||||
| 1 | крышка | 1 | ||||||||||||||
| N поз | Наименование | Кол. | 1 шт. | общ. | Материал или тех. характеристика | Примечание | ||||||||||
| Масса, т | ||||||||||||||||
| Таблица составных частей | ||||||||||||||||
| 1307.ВКР.014.00.000.000.ПЗ. | ||||||||||||||||
| Печь индукционная ИЧТ-6 | Лит | Масса | Маштаб | |||||||||||||
| Изм | Лист | № документа | Подп | Дата | 1:100 | |||||||||||
| Разраб. | Щукин | |||||||||||||||
| Проверил | Суслов | |||||||||||||||
| Т.контр | Лист | Листов 9 | ||||||||||||||
| ЛГТУ ЛП-12-1 | ||||||||||||||||
| Н.контр | Суслов | |||||||||||||||
| Утв. | Золотухин | |||||||||||||||
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 151; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!