Проект участка по производству «титановых слитков» из сплава ВТ20, годовой программой 28 000 тонн

ВВЕДЕНИЕ 4
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1 Обоснование технологических решений 6
1.2 Разработка технологического процесса 7
1.3 Характеристика сплава 10
1.4 Определение производственной программы 11
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 13
2.1 Расчет шихты сплава 13
2.2 Расчет баланса металла 16
2.3 Характеристика основного и вспомогательного оборудования 24
2.4 Расчет кристаллизатора 32
3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 42
3.1 Расчет баланса метла на годовую программу в стоимостном выражении 42
3.2 Расчет ведомости основных производственных фондов и амортизационных отчислений 46
3.3 Расчет численности промышленно-производственного персонала участка 49
3.4 Расчет годового фонда заработной платы промышленно-производственного персонала 55
3.5 Сводный план по труду и кадрам 64
3.6 Смета общепроизводственных расходов 65
3.7 Расчёт калькуляции на производство 1 тонны продукции 66
3.8 Смета затрат на производство годового выпуска продукции 74
3.9 Анализ цеховой себестоимости и пути снижения себестоимости 75
3.10 Технико-экономические показатели участка 78
4 ОХРАНА ТРУДА 82
4.1 Мероприятия по технике безопасности 82
4.2 Мероприятия по противопожарной защите 85
5 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 90

Весь текст будет доступен после покупки

Титан - химический элемент с символом Ti и атомным номером 22. Это блестящий переходный металл серебристого цвета, низкой плотности – 4,5 т/м3 и высокой прочности, устойчивый к коррозии в морской воде, царской водке и хлоре, с температура плавления 1668?С, и температура кипения 3300?С.
К главным преимуществам этого элемента можно отнести:
? низкая плотность. За счет этого вес изделий из титана гораздо ниже, чем у стальных и близок к показателям алюминия;
? высокая прочность. причем сохраняется даже при нагреве до 500 и более градусов;
? устойчивость к коррозии. Обусловлена образованием тонкой пленки оксида на поверхности изделий, который прочно связан с основной массой металла и при повреждении восстанавливается самостоятельно.
Недостатки:
? высокая стоимость производства, титан значительно дороже других металлов;
? активное взаимодействие при высоких температурах, особенно в жидком состоянии, со всеми газами, составляющими атмосферу, в результате чего титан и его сплавы можно плавить лишь в вакууме или в среде инертных газов;
? плохие антифрикционные свойства, обусловленные налипанием титана на многие материалы, титан в паре с титаном не может работать на трение;
? высокая склонность титана и многих его сплавов к водородной хрупкости и солевой коррозии;
? большая химическая активность, склонность к росту зерна при высокой температуре и фазовые превращения при сварочном цикле вызывают трудности при сварке титана.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Обоснование технологических решений

Плавка в вакуумно-дуговых печах для получения слитка разделяется на два основных периода: горячий, когда печь находится под током, и период вспомогательных операций.
Период вспомогательных операций:
? очистка кристаллизатора и поддона (подготовка печи);
? загрузка электрода в кристаллизатор и подсоединения кристаллизатора с электродом к камере лечи (загрузка печи);
? откачки печи и проверки натекания;
? выдержки слитка в кристаллизатор;
? наплавление слитка (охлаждение);
? выгрузка слитка.
Длительность вспомогательных операций в значительной степени зависит от конструктивных особенностей печей. По характеру протекания процессов загрузки – выгрузки печи разделяются на два типа – со стационарным и отъемным кристаллизаторами. В печах первого типа выгрузка наплавленного слитка и разгрузка расходуемого электрода осуществляются посредством опускания отъемного поддона и выката его из-под печи с помощью специальных механизмов.
Недостатками печей этого типа являются необходимость чистки кристаллизатора непосредственно на печи, трудность установки и центровки расходуемого электрода, и увеличенная высота печи [2].
Снижение времени вспомогательных операций может быть достигнуто за счет применения печей с отъемным кристаллизатором (отъезжающим или поворотным). У них для выгрузки слитка и установки расходуемого электрода кристаллизатор выводится из-под печи. При такой схеме используют два кристаллизатора: один находится в работе, другой подготавливается. Это позволяет облегчить обслуживание печи и за счет перекрытия части вспомогательных операций снизить подготовительный период от 30 до 50 мин. Кроме того, в таких печах может быть снижено время охлаждения слитка за счет оборудования сменных кристаллизаторов специальными вакуумными шлюзами.

1.2 Разработка технологического процесса

На рисунке 1 показана схема технологического процесса производства слитков из титановых сплавов.


Рисунок 1 – Схема вакуумно-дугового переплава титановых слитков

В настоящее время наиболее распространенная технология производства слитков включает:
1. Подготовка шихты.
2. Порционное легирование и прессование электродов из губки, отходов, легирующих компонентов.
3. Переплав электрода в вакуумно-дуговых печах.
4. Механическая обработка слитков.
5. Ультразвуковой контроль, анализ хим. состава, мех. испытания.
Вакуумная дуговая плавка в настоящее время получила широкое распространение в стране и за рубежом, а вакуумные печи являются наиболее распространенным агрегатом, позволяющим выплавить такие тугоплавкие металлы как титан, молибден, ванадий, цирконий и др.
Подготовка шихты и использование отходов. Основные элементы шихты: титановая губка, лигатура, легирующий компоненты в чистом виде и отходы титана и его сплава. Губку поставляют партиями разной массы. Хранят и транспортируют титановую губку в герметично закрытой таре. Перед использованием в шихту чистые металлы и лигатуры измельчают. Куски алюминия измельчают в стружку на строгальных станках, иногда алюминий используют в виде мелких нарезанных кусочков от листов или прессованных шин. Отходы, предназначенные для переплава, предварительно очищают.
Прессование электродов. Электроды прессуют на вертикальных или горизонтальных гидравлических прессах в конусную или цилиндрическую матрицу. Прессование производится порциями. Для того, чтобы порции соединялись между собой прочно, пресс-шайба имеет фигурную поверхность торца- в центре полусферический выступ, радиальном направлении- несколько выемок. Эта конфигурация отпрессовывается в отпрессованной порции шихты. Шихта последующей засыпки заполняет выемки и благодаря этому происходит соединение порций. Как только порция, отпрессованная плоской пресс-шайбой выходит из втулки, электрод легко отделяется по этой плоскости. Его маркируют и отправляют на плавку [3].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Александров В.К., Аношкин Н.Ф, Белазеров А.П. и др «Титановые сплавы. Полуфабрикаты из титановых сплавов» - М., ВИЛС 2018 - 581с
2 Аношкин Н.Ф, Глазунов С.Г. «Плавка и литье титановых сплавов» - М.: Металлургия, 2019г. – 324с.
3 Аношкин Н.Ф. и др «Полуфабрикаты из титановых сплавов» - М.: Металлургия 2019 - 512с.
4 Гармата В.А., Петрунько А.Н., Галицкий Н.В. Титан. – М.: Металлургия, 2018- 559 с.
5 Гулякин А.И., Носков Н.А., Бушмакин В.А. Способ получения губчатого титана, легированного кислородом: пат.2106418 РФ, С22В 34/12 – 2020г.
6 Калачёв Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов. М: МИСИС, 2019 – 284 с.
7 Мамедов О.Ю. Современная экономика. – Ростов на Дону: Феникс, 2019 – 198 с.
8 Матвиенко ИВ., Тарский В.Д «Оборудование литейных цехов», М., Машиностроение, 2021 г. – 318 с.
9 Миронов М.Г., Загородников С.В. Экономика отрасли (Машиностроение). – М.: ФОРУМ: ИНФРА. М, 2019 – 214 с.
10 Слагода В.Г. Экономическая теория: учебник – 5-е изд., испр. и доп. – М.: ФОРУМ, 2018 – 324 с.

Весь текст будет доступен после покупки