Введение
Глава 1 Патентный и информационный обзор 10
1.1 Основные положения о литейном производстве 10
1.2 Состояние и перспективы развития рынка литейного
производства в России и мире 13
1.2.1 Внедрение перспективных технологий 17
1.3 Дуговые печи постоянного тока нового поколения 19
1.3.1 Конструкция механической части плавильной ДППТ 22
1.3.2 Источник электропитания ДППТ 24
1.3.3 Особенности электроснабжения ДППТ 24
1.3.4 Подовые электроды, футеровочные материалы 26
1.3.5 Катодные узлы ДППТ 28
1.3.6 Перемешивание расплава в ДППТ 30
1.4 Обзор патентов 32
Глава 2 Описание и расчет технологической части 37
2.1 Характеристика ООО «Толедо» 37
2.1.1 Производимая продукция ООО «Толедо» 39
2.2 Исходные данные для технологического расчета 47
2.3 Расчёт водоохлаждаемого свода 52
2.4 Конструкция модульного теплообменника 55
2.5 Постановка цели и задач 57
2.6 Решение задач технологической части 57
Заключение 63
Список использованной литературы 65
Приложение А 69
Основной заготовительной базой машиностроения в России является литейное производство. И развитие этой отрасли зависит от темпов развития машиностроения в целом.
Металлургия в области российского машиностроения имеет существенные несоответствия требованиям экологов и современных технологий. Она также мало соответствует стандартам, принятым во всем мире, по качеству выпускаемой продукции. На это есть множество технических и экономических причин. Основные причины заключаются в том, что уже достаточно долгое время не производится никаких капитальных финансовых вложений в область машиностроения, изменяется структура производства литья, возросла стоимость энергетических и сырьевых ресурсов и расходы на охрану окружающей среды.
В настоящее время основной объем литейной продукции производится в дуговых печах переменного тока, но их использование не совсем целесообразно, так как эти печи имеют ряд недостатков. В последние годы большое внимание уделяется изготовлению дуговых печей постоянного тока, в которых устранены практически все основные недостатки печей переменного тока. Таким образом, для улучшения параметров дугового нагрева они стали широко использоваться в производстве.
Объект исследования - дуговая печь постоянного тока.
Предмет исследования - конструкция стенки в зависимости от воздушного и водяного охлаждения.
Цель дипломного проекта - расчет показателей экономической эффективности изготовления стенки дуговой печи постоянного тока в зависимости от охлаждения, подбор наиболее оптимального варианта на основе проведенных расчетов.
Достижение указанной цели потребовало постановки и решения следующих задач:
- провести обзор рынка литейного производства, изучив и проанализировав положение отрасли в целом;
- сделать сравнение технологий для литья;
- сделать описание конструкции, преимуществ и работы дуговой печи постоянного тока (ДППТ);
- провести расчет технологической части оборудования;
- рассчитать путем разностного подхода показатели экономической эффективности производства путем сравнения затрат на эксплуатацию и изготовления дуговых печей постоянного тока с разными конструкциями стенок в зависимости от наличия воздушного или водяного охлаждения;
- рассчитать эффект от внедрения водяного охлаждения в конструкцию ДППТ.
Основными теоретическими и методологическими источниками при написании данной работы служили специальная литература, посвященная технологиям производства дуговых печей постоянного тока, технические справочники, производственные отчеты предприятия и другие информационные источники.
Целью данного дипломного проекта было рассчитать показатели экономической эффективности изготовления стенки дуговой печи постоянного тока в зависимости от охлаждения, подобрать наиболее оптимальный вариант на основе проведенных расчетов.
Проводился анализ и сравнение печей с воздушным и водяным охлаждением объемом 1,5 м, изготовлением которых занимается компания ООО «ТОЛЕДО» - производитель современного оборудования для металлургического и литейного производств, а также оборудования для переработки катализаторов и шлаков.
Данный плавильный комплекс оборудования предназначен для плавки катализаторов нефтехимии, отработанных автомобильных нейтрализаторов, нерастворимых остатков от их гидрометаллургической переработки и оборотных шлаков; для получения измельченного целевого сплава, содержащего драгоценные металлы и гранулированного условно-отвального шлака; для локальной очистки газов, образующихся в процессе плавки.
Исходя из технологических расчетов термического сопротивления, было выявлено, что при водяном охлаждении потери тепла в 2,08 раза больше, чем при воздушном. Для воздушного охлаждения необходимо увеличить толщину слоя футеровки для снижения разрушения стенки печи. При изготовлении печи с воздушным охлаждением необходима установка дополнительного слоя хромомагнезита. При цене за тонну кирпича 24000 рублей затраты на дополнительный слой будут составлять 202941 рублей. Его замену необходимо производить раз в 2 недели.
Для установки водяного охлаждения потребовалось изготовление модульных теплообменников для отведения тепла. Затраты на установку теплообменников превышают затраты на установку дополнительного слоя хромомагнезитового кирпича, однако производить их замену не требуется, следовательно это единовременные затраты и составляют 23366 рублей. Разрушение слоя огнеупорного материала снизилось, и, исходя из расчетов, его замену необходимо производить всего 2 раза за интервал планирования проекта. Также увеличилось и время плавки печи, однако, исходя из снижения количества остановок производства для замены футеровки, производительность печи с водяным охлаждением оказалась выше, загруженность дней при добавлении водяного охлаждения будет больше. Несмотря на то, что время плавки в печи Варианта № 2 с водяным охлаждением дольше, итоговый объем производства в период реализации проекта будет больше на 457,82 тонны и будет составлять примерно 7010 тонн в год, следовательно, прибыль в интервал планирования увеличится.
При использовании воздушного охлаждения затраты не меняются каждый период. При использовании воздушного охлаждения затраты на эксплуатацию даже в период замены футеровки не превышают затрат при воздушном охлаждении. Таким образом, экономия затрат очевидна.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
