Отчет по летней практике на ПАО НКМЗ

Смеситель FAT 1 модели COMBIMIX DF 2042 c  применением «Фуран-процесса»

• производительность смесителя для хромитовых смесей 30т/ч;
• производительность смесителя для кварцевых смесей 40т/ч.

Смеситель  FAT 2

• производительность смесителя 9 – 25 т/ч;

Смеситель FAT 3

• производительность смесителя  8 – 25  т/ч;

Смеситель FAT 4

• производительность смесителя 25 – 42 т/ч.

Приготовление химически твердеющих смесей  производится на смесителях непрерывного действия в зависимости  от заданной программы.

Смеситель состоит из лопастного вала 2 (рисунок 2.2) с электромеханическим приводом 4, смонтированным на кронштейне поворотного рычага, вращающегося вокруг вертикальной оси колонны основания 5.

Над загрузочным окном  смесителя расположены шибер  и поворотная труба 3, по которой  в смеситель поступают сухие  компоненты смеси. В основании установки 5 смонтированы три насоса-дозатора для подачи жидких компонентов смеситель. Управление работой установки производится с пульта 1 [1].

1- пульт управления; 2- вал  смесителя; 3- поворотная труба; 4- электромеханический  привод; 5- колонна

Рисунок 2.2 – Лопастной смеситель ХТС

 

 

 

 

 

 

На рисунке 2.3 представлена схема лопастного смесителя ХТС.

 

1- пульт управления;  2 - шнековый смешивающий механизм; 3 - дозатор кварцевого песка; 4 - электродвигатели шнекового механизма и нассов-дозаторов; 5 - шланги; 6 - емкости для смолы и катализатора; 7 – основание машины; 8 - электродвигатель; 9 - ленточный конвейер

Рисунок 2.3 – схема лопастного смесителя ХТС.

 

На рисунке 2.4 изображен вал лопастного смесителя с лопатками

 

Рисунок 2.4 – Вал лопастного смесителя с лопатками

Бункера,  предназначенные  для сухого свежего и регенерированного  песка, загружаются пневмотранспортом  и снабжены циклоном для осаждения  пыли. Баки  предназначены для  ортофосфорной кислоты и  смолы  КФ90.

Разводка трубопроводов  жидких компонентов предназначена  для подачи при помощи насосов  жидких компонентов в камеру смесителя, где производится их перемешивание  с песком. Смеситель снабжен электроприводом [2].

Формовка крупных отливок  весом более 40 т производится в  кессонах путем сборки стержней, изготовленных  из ПСС и ХТС. Смесь приготавливается в лопастных смесителях.

 

Рисунок 2.5- Комплекс ХТС немецкого производства фирмы «FAT» производительностью 20 т.ч.

 

Вращение одного рукава относительно другого осуществляется посредством  зубчатой передачи приводимой в действие электродвигателем представлено на рисунке 6.

Рисунок 2.6- Механизм поворота рукавов смесителя

 

Примерные состав смесей ХТС приведены в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 - Состав смесей изготовляемых по Фуран процессу

№ программы	Назначение смеси	Содержание, %	Материал	Живучесть, мин	Влажность, %	Газопроницаемость, ед	σв, кг/см2
Производительность смесителя 40 т/ч
1	Основная. Облицовочная смесь  или 2-й слой после облицовочного  хромитового состава	100	Песок кварцевый свежий	20…35	0,8…1,2	100…150	8…10
		1,17	Смола TDE 20
		0,365	Отвердитель 500Т1
		0,365	Отвердитель 500Т1
		0,73	Сумма отвердителей
2	Наполнительная смесь	100	Песок кварцевый регенера	60…80	0,8…1,3	100…180	6…8
		1,4	Смола TDE 20
		0,4	Отвердитель 500Т1
		0,4	Отвердитель 500Т1
		0,8	Сумма отвердителей
3	Промежуточный слой или наполнительная смесь	20	Песок кварцевый свежий	30…70	0,8…1,2	200…250	25…30
		80	Песок кварцевый регенерат
		1,3	Смола TDE 20
		0,3	Отвердитель 500Т1
		0,3	Отвердитель 500Т1
		0,6	Сумма отвердителей
Производительность смесителя 30 т/ч
4	Облицовочная смесь №1	100	Песок хромитовый свежий	30…70	0,8…1,2	200…250	25…30
		1,07	Смола TDE 20
		0,3	Отвердитель 500Т1
		0,3	Отвердитель 500Т1
		0,6	Сумма отвердителей
5	Олицовочная смесь №2	20	Песок хромитовый свежий	30…70	0,8…1,2	200…250	…30
		80	Песок хромитовый регенерат
		0,95	Смола TDE 20
		0,25	Отвердитель 500Т1
		0,25	Отвердитель 500Т1
		0,5	Сумма отвердителей

 

 

Продолжение таблицы 2.1

 

 

 

 

 

 

2.1.2 Участок изготовления стержней

Стержневое отделение  предназначено для изготовления стержней различной конфигурации и  сложности для средних и мелких отливок; для крупного литья стержни  изготовляются на пролете.

Для изготовления стержней применяются смеси ХТС, приготавливаемые в лопастных смесителях. В качестве огнеупорного материала используют кварцевый песок, а для облицовочных смесей – ставролит и хромитовый песок. На рисунке 2.7 изображен комплекс ХТС для мелкого литья. Смесь из бункера попадает в первый рукав, который играет роль транспортёра. Оттуда смесь попадает во второй рукав, где смешивается с катализатором твердения (ортофосфорной кислотой) и смолой.

 

Рисунок 2.7 -Комплекс ХТС для мелкого литья

 

Рядом расположен одновальный смеситель ХТС (рисунок 2.8).

 

Рисунок 2.8- Комплекс ХТС с одновальным смесителем.

 

Для приготовления ХТС  используют следующие материалы:

- песок хромитовый с влажностью не более 0,5%, температурой не более +40°С;

-песок кварцевый по  ГОСТ 2138-91 марки К016, К020,с глиносодержанием не более 0,5% и влажностью не более 0,5% с температурой не более + 40 °С;

- регенерат хромитового песка с влажностью не более 0,5% и температурой не более + 40 °С;

- регенерат кварцевого  песка с влажностью не более  0,5% и температурой не более +40 °С:

- связующие - смола фурановая  TDE-20 или 7860, плотность 1,13-1,15 г/см³;

- отвердитель летний 100ТЗ, плотность 1,23 г/см³;

-отвердитель зимний 500Т1, плотность 1,29 г/см³.

Хромитовый песок поступает в мягких контейнерах - «BIG BAG» массой 1000 или 2000 кг. Смолы и отвердители поступают в бочках или в контейнерах, и заливаются в расходные емкости. Смешивание отвердителей при этом не допускается.

В таблице 2.2 представлены составы смесей, наиболее часто используемых для изготовления стержней.

 

 

Таблица 2.2 – Составы карбомидофурановых смесей
Состав смеси				Свойства
Марка смолы	Расход смолы, масс. Ч. На 100 мас. ч. песка	Отвердитель	Расход отвердителя, масс. ч.	Прочность при растяжении, МПа, через		Осыпаемость через 24 ч., %	Газотворность, см3/г	Живучесть, мин	Минимальное время отверждения  в оснастке, мин	Назначение	Область применения
				1 ч	24 ч
БС-40	1,6…1,7	Н3РО4 (ρ = 1,56…1,58 г/см3)	1,0…1,3	>0,2	0,7…0,8	0,03…0,06	≤ 16	2…3	≤ 10	Средние стержни	СЧ
	1,8…2,0		1,1…1,5	>0,2	0,7…1,0	0,02…0,06	≤ 20	≤ 2	6…7	Мелкие стержни	СЧ
	1,8…2,0		0,8…1,0	>0,2	0,8…1,0	0,02…0,06	≤ 20	2,5…3,5	≤ 10	Средние стержни	СЧ
	1,8…2,0		0,6…0,8	0,15…0,2	0,8…1,0	0,02…0,06	≤ 20	5...10	≤ 40	Крупные стержни	СЧ
	1,3…1,5		0,4…0,9	0,1…0,15	0,4…0,5	<0,3	≤14	5…8	≤ 20	Средние и крупные формы	СЧ
КФ-65С	1,0…1,5		0,6…0,8	0,2…0,3	1,0…1,4	<0,1	≤ 12	6…10	≤ 30	Крупные стержни	СЧ, ВЧ
	1,0…1,2		1,1…1,6	0,3…0,6	0,8…1,2	<0,1	≤ 12	1,5…2,5	6…10	Средние и мелкие стержни	СЧ,ВЧ

 

2.1.3 Подготовительный участок

 

Подготовительное отделение  относится к вспомогательному производству и расположено на десятом пролете. Здесь производят подготовку формовочных  материалов согласно технологическим  требованиям.

Формовочный материал просушивают  на установке сушки песка в кипящем слое (рисунок 2.9).

Печь представляет собой  барабан, имеющий ось с наклоном 5° к горизонту. Барабан вращается  на катках со скоростью 2…10 об/мин и приводится при помощи зубчатой передачи от электродвигателя через редуктор. Из топки 7 газы направляются в барабан 4, куда по загрузочной воронке 6 поступает песок для сушки. В барабане имеются винтовые лопатки, которые распределяют песок по отдельным ячейкам, образованным продольными каналами и системой радиальных перегородок, благодаря чему ускоряется процесс сушки. Пройдя всю длину барабана песок или глина высыхает и выходит наружу. Горизонтальные барабанные сушила делают диаметром до 2…2,5 м и длиной до 10 м. Недостатком горизонтальных барабанных сушил является большая их длина [4].

Песок для сушки подается в камеру 6, подина которой представляет газораспределительную решетку 7. Горячие  газы, проходя тонкими струйками  через слой песка, лежащий на этой решетке, приводят в движение его  частицы, в результате чего образуется «кипящий слой».

Сухой песок из кипящего слоя по лотку поступает в камеру для охлаждения, устроенную аналогично камере для сушки, но только продуваемую не горячими топочными газами, а холодным воздухом. Из кипящего слоя камеры охлаждения сухой песок непрерывно отводится и передается к месту потребления.

1- топка; 2- разгрузочный желоб; 3- регулирующая заслонка; 4- трубопровод  отходящих газов; 5- загрузочная воронка; 6- сушильная камера; 7- газораспределительная  решетка; 8- смесительная камера; 9- газовые  горелки; 10- вентилятор.

Рисунок 2.9 – Схема установки для сушки песка в кипящем слое

 

Рисунок 2.10 - Установка для сушки песка в кипящем слое

 

Преимуществом таких установок  является высокая производительность, примерно в 3 раза выше по сравнению  с производительностью горизонтальных барабанных печей [4].

2.1.4 Участок заливки

 

В цехе ФЛЦ – 1 заливка  осуществятся на 2 и 3 пролетах, в которые  жидкий металл поступает из печного  пролета мартеновского цеха.

Для разливки металла применяют  одно и двух стопорные ковши футерованные огнеупорным кирпичом (шамотом). Мелкие формы заливают одностопорным ковшом. Применяется в большинстве случаев свободная заливка.

Заливка выполняется через  отверстие в дне ковша. На конце  вертикального стержня, защищенного  наборной шамотной трубкой, имеется  пробка притертая к отверстию стакана, вставленного в дно ковша.

 

Рисунок 2.11 – Заливка формы стопорным ковшом.

 

Крупные стопорные ковши  снабжают поворотным механизмом, которым  пользуются в аварийных случаях  при замерзании стопора или при  ремонтных работах, а также для  слива остатков металла и шлака.

Необходимо отметить, что  точность дозирования по углу поворота ковша или по времени открытия стопора, а также по времени работы электромагнитного насоса, нагнетающего металл в форму, зависит от сечения  выпускного отверстия, которое постоянно  размывается, или наоборот является местом интенсивного образования настылей.

Как показывает практика, такой  способ заливки трудоемок, ненадежен  и небезопасен. Сейчас переходят  к заливочным устройствам, в которых  выдача металла в форму производится непосредственно из заливочной печи путем выжимания его сжатым воздухом (газами), а дозирование осуществляется при помощи реле времени, включающего  подачу сжатого воздуха. Лучше всего, когда в цехе установлена автоматическая заливочная линия, которая компактна, производительна и не требует  большой физической силы от рабочих.

Пробку открывают и  закрывают с помощью рычажного  механизма. Стакан и пробку обычно делают из шамота. Их меняют каждый раз после  опорожнения ковша. Вследствие постепенного намерзания металла на стакане число открываний шамотной пробки при разливке стали из ковша ограниченно.

2.1.5 Участок выбивки

 

В цехе на третьем пролете  установлена механизированная выбивная  инерционная решетка грузоподъемностью  до 50 т/час. . Сущность этого способа в том, что разрушение кома и выпадение его из опоки происходит в результате действия сил инерции, возникающих при ударе формы о решетку.

Рисунок 2.12- Общий вид инерционной решетки.

 

Решетка представляет раму 2 (рисунок 2.13) с решеткой, опирающуюся на цилиндрические пружины 7. К раме прикреплен вибратор 3, приводимый во вращение электромотором 5. При работе вибратора рама колеблется на пружинах 7, сообщая выбиваемой форме 1 определенную энергию.

 

1- форма; 2- рама; 3- вибратор; 4- вал; 5- электромотор; 7- пружины

Рисунок 2.13 – Схема инерционной решетки

 

Вибратор состоит из неуравновешенного  горизонтального вала вращающегося в подшипниках, прикрепленных к раме – решетке. На обоих концах вала посажены грузы дебаланса, перемещением которых можно регулировать возмущающую силу, возникающую при вращении вала [4].