Формовочное отделение

При попадании жидкого металла на воду или другую жидкость, или на влажную поверхность происходит мгновенное испарение жидкости и выброс жидкого металла. Поэтому приямки плавиль­ных печей и печей выдержки должны быть сухими, чтобы при попадании в них жидкого металла не было его выбросов. Транс­портировочные ковши для жидкого металла должны быть пред­варительно высушены и прокалены. Формы для заливки жидкого металла также предварительно просушивают.

В конструкциях плавильных печей и миксерах имеются эле­менты, охлаждаемые водой. Это индукторы, сводовые кольца дуговых электропечей, заслонки и т. д. Для охлаждения этих эле­ментов используют специально подготовленную воду. При этом практически не происходит выпадения накипи.

Для нормальной работы водоохлаждаемых элементов необхо­димо постоянное поступление и слив воды с температурой, не пре­вышающей 50—60 °С. Контроль за поступлением и температурой слива воды осуществляют с помощью автоматики или вручную. Печи и сушила обогревают электроэнергией или газом.

Наибольшую опасность представляют печи и сушила с газо­вым обогревом и печи с защитной атмосферой, содержащей СО, Н₂ и СН₄ .

Требования к газовому оборудованию и печам. Природный газ и продукты его неполного горения ядовиты и в смеси с возду­хом образуют горючую и взрывоопасную смесь. Подобным обра­зом ведут себя и другие горючие газы. Газовое топливо, продукты неполного горения и контролируемые атмосферы часто не имеют запаха, цвета и способны проникать через мельчайшие неплот­ности и даже через фильтры противогазов. В составе рассматри­ваемых газов могут быть оксиды углерода, сернистые соедине­ния, метан, ацетилен, этан, этилен, аммиак и т. д. Эти газы обла­дают отравляющими свойствами.

Эти особенности газового топлива обусловливают правила техники безопасности при работе на оборудовании с газовым обогревом. Газопроводы разрешается крепить к каркасам печей на кронштейнах или на подвесках с хомутами. Приваривать хо­муты и кронштейны к газопроводам не разрешается.

Не допускается прокладка газопроводов в тех местах, где они могут омываться горячими продуктами горения или соприка­саться с раскаленным или расплавленным металлом. При парал­лельной прокладке газопроводов и электропроводов или кабелей расстояние между ними должно быть не менее 250 мм, а в местах пересечений — не менее 100 мм. Пересечение газопроводами вен­тиляционных шахт, воздухопроводов и т. п. не допускается.

На печах должны быть установлены приборы для замера дав­ления газа у горелок; давления воздуха у горелок; разрежения в печном пространстве или дымоотводящем борове. Это дает воз­можность контролировать процесс сжигания газа. При падении давления газа или воздуха выше допустимого предела горелку необходимо погасить во избежание ее затухания.

Регулярный отвод продуктов горения газа необходимое условие протекания процесса сгорания газа. При исчезновении разрежения в печном пространстве или в дымоотводящих боровах процесс сгорания газа нарушается с возможным затуханием го­релки и образованием взрывоопасной газовоздушной смеси в про­странстве печи.

На печах следует устанавливать горелки, прошедшие государ­ственные испытания и изготовленные предприятиями, имеющими на то право. Государственные испытания предусматривают проверку основных показателей: производительности, оптимального давления газа и воздуха, коэффициента инжекции, пределов ре­гулирования, полноты горения газа.

При работе горелок на дутьевом воздухе обеспечивается авто­матическое прекращение подачи газа в случае падения давления дутьевого воздуха ниже допустимого предела. Подача газа прекра­щается как при падении, так и при повышении его давления выше нормы, в противном случае горелка или ряд горелок могут по­гаснуть и газовоздушная смесь заполнит печное пространство, что может привести к взрыву.

При установке горелок необходимо, чтобы расстояние от вы­ступающих частей горелок или арматура до стен других частей здания или оборудования было не менее 1 м.

В зависимости от конструкции на печах могут быть установ­лены взрывные клапаны, которые размещают таким образом, чтобы при их срабатывании была обеспечена безопасность обслу­живания персонала.

Трубы: соединяют сваркой. Резьбовые и фланцевые соедине­ния допускаются только в местах установки отключающих уст­ройств, регуляторов давления, контрольно-измерительных при­боров и другой арматуры. Резьбовые соединения допускаются также при монтаже газопроводов низкого давления внутри зда­ния. Все вновь сооруженные и капитально отремонтированные газопроводы испытывают на прочность и плотность.

На каждый газовый печной агрегат составляют инструкцию по эксплуатации и схему газопроводов агрегата с указанием всего газового оборудования. Инструкции должны быть выве­шены у агрегатов. Перед пуском в работу топки и печное про­странство агрегатов проветривают. Время проветривания ука­зано в инструкции в зависимости от проветриваемого объема.

Прежде чем приступить к розжигу горелок, следует прове­рить давление газа в газопроводе перед печью, а при подаче воздуха от дутьевых устройств - давление воздуха, наличие раз­режения в печном пространстве и при необходимости отрегули­ровать его,

Запорное устройство на газопроводе перед горелкой можно открыть только после поднесения к горелке зажженного запаль­ника, факела или другого средства, воспламеняющего газ. При зажигании горелки к ней должно подаваться минимальное коли­чество воздуха, обеспечивающее полное сгорание газа и исклю­чающее отрыв пламени.

Вентиляторы подачи воздуха включаются до зажигания го­релок. Если при зажигании или в процессе регулирования го­релки происходит отрыв, проскок или затухание пламени, то перед повторным зажиганием после устранения неисправностей печное пространство необходимо снова проветрить.

Запрещается оставлять без надзора работающие газовые печи, а также эксплуатировать их при наличии неисправностей и при отсутствии тяги. В случае прекращения подачи газа необходимо немедленно перекрыть отключающее устройство на вводе газо­провода в цех и у агрегатов.

При длительной остановке печей газопроводы должны отклю­чаться с установкой заглушки после запорного устройства, а про­дувочные свечи после отключения газопровода должны оставаться в открытом положении. Заглушки должны иметь выступающие за пределы фланцев хвостовики.

При авариях или пожаре в цехе подача в цех газа должна быть немедленно прекращена. Нагружать газопроводы всякого рода тяжестями, а также использовать их в качестве опорных конструкций запрещено. Запрещается также использовать газо­проводы в качестве заземления.

7. Экологические мероприятия

Литейное производство является одним из наиболее вредных производств для экологической среды. При производстве 1 т отливок в атмосферу выбрасывается от 10 до 75 кг пыли, более 150 окиси углерода, до 1 кг окислов серы и ряд других вредных веществ. Значительная часть этих выбросов приходится на долю плавильных агрегатов. Так, при получении 1 т жидкого металла при индукционной плавке в отходящих газах содержится 0.1 г / м² пыли, а пари плавке шихты со стружкой это количество увеличивается в несколько раз.

Для осаживания наиболее крупных частиц пыли (более 40мкм) обычно применяют сухие или мокрые инерционные пылеосадители и скубберы различных конструкций. Наибольшее распространение нашли циклоны и мультициклоны, которые при температуре 673 К футеруются. В тех цехах, где имеется система гидрошлакоудаления, для предварительной очистки газов применяются мокрые пылеосадители. Тонкая очистка газов представляет большие трудности из-за наличия мелких фракций и пленок органических веществ на поверхности частиц. Наиболее широко для тонкой очистки печи используют турбулентные • скоростные мокрые пылеуловители, тканевые рукавные пылеосадители, дезинтеграторы, а также сухие и мокрые электрофильтры. Также большое распространение получили мокрые пылеуловители с эжекторными трубами Вентури, имеющие К.П.Д. 96 ... 97 % и обеспечивающее остаточное содержание пыли 0.1 ... 0.15 мг / м² . Газы проходят через трубу Вентури с небольшой скоростью (10 ... 15 м/с), а вода подается в газовый поток с большой скоростью. Разные скорости воды и газов, порозность водяного факела и определенный угол его раскрытия обеспечивают коагуляцию пыли на каплях воды и эжекцию газового потока. Установка с трубами Вентури обладает высокой надежностью в работе, проста в эксплуатации и не имеет в линии трубопроводов, участков, находящихся под разрежением, что исключает возможность образования в них взрывоопасной газовой смеси.

Создание здоровых условий труда в плавильном отделении обеспечивается комплексом санитарно-технических, профилактических и организационных мероприятий, таких как: изолирование плавильного отделения от других участков литейного цеха. Снижение запыленности, газо и парообразования до установленных санитарных норм, осуществляется путем применения принудительной приточно-вытяжной вентиляции, которая сочетается с естественной аэрацией, осуществляемой через ряд фонарей на крыше и оконные проемы. Механический приток свежего воздуха на рабочие места обеспечивается сверху вниз под углом 20-30° к горизонту со скоростью 10 м/с. Для снижения до допустимых норм конвективной и лучистой избыточной теплоты, а также концентрации вредных газов (оксида углерода, сернистого ангидрида, оксида азота и других) рабочие места и плавильные агрегаты оборудуются индивидуальными вытяжными зонтами и установками воздушного душирования.

Участок сушки и подогрева разливочных ковшей снабжен системой общеобменной вентиляции, а также зонтами с механической вытяжкой теплого воздуха и газов. Все работники обеспечены средствами индивидуальной защиты дыхательных путей.

Введены системы газоулавливания, пылеочистки и нейтрализации токсичных газов. Введена система водоочистки и повторного использования технической воды, а также система гранулирования шлака.

8. Заключение

На основании проведенного расчета печи и рекомендаций, изложенных в литературе, для плавки чугуна принимаем печь вагранку производительностью 12т/ч.

Техническая характеристика печи, полученная в результате расчета:

1. производительность вагранки, т/ч:____________________________12

2. диаметр вагранки, м:_______________________________________1.47

3. полезную высоту вагранки, м:_______________________________5,15

4. общая высота вагранки (без трубы), м:________________________7,65

5. диаметр металлической летки, мм:____________________________24

6. суммарное сечение фурм основного ряда, м² :__________________0,34

7. сечение искрогасителя в горизонтальной плоскости, м² :________12,85

8. диаметр воздухопроводов, м:_______________________________0,43

9.число рядов фурм, шт:________________________________________1

10. число фурм в ряду, шт:______________________________________8

11.число горелок, шт:__________________________________________4

9. Литература.

1.Справочник по чугунному литью/Под редакцией доктора технических наук Н.Г.Гиртовича.-3-е издание переработанное и дополненное – Ленинград : Машиностроение, 1978г. -758стр.

2. РТМ.Технология плавки и внепечной обработки серого , ковкого и высокопрочного чугунов /Под редакцией доктора технических наук В.А.Трефилова – Москва: НИИ по машиностроению, 1977г. -127стр.

3. Печи в литейном производстве: Атлас конструкций: Учебное пособие для студентов ВУЗов, обучающихся по специальностям ”Литейное производство черных и цветных металлов” и ”Машины и технологии литейного производства” / Б.П.Благонравов, В.А.Грачев, Ю.С.Сухарчук и др – Москва : Машиностроение, 1989г. -156стр.

4. Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию печей литейных цехов(курс ”металлургическая теплотехника и печи”) / В.А.Бахмат, И.В.Дорожко, В.И.Тутов – Минск: БПИ, 1980г.-74стр.

5. Методические указания к курсовой работе по дисциплине ”Печи литейных цехов ” для студентов специальности Т.02.02-”Технология, оборудование и автоматизация обработки материалов”./ Невар Н.Ф. – Минск: БГПА, 1999г.-44стр.

6. Печи и сушила литейного производства./Г.П.Долотов, Е.А.Кондаков-3-е издание переработанное и дополненное – Москва : Машиностроение, 1990г. -304стр.