РАЗРАБОТКА СОСТАВА ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ НА ОСНОВЕ СТРОИТЕЛЬНОГО ПЕСКА

ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
2 БРАК ОТЛИВОК ПО ВИНЕ НАПОЛНИТЕЛЬНОЙ СМЕСИ 13
2.1 Влияние прочности формовочных смесей на качество отливок 13
2.2 Лабораторные исследования 14
2.3 Исключение из производства наполнительной оборотной смеси 18
2.4 Исследование применения речных строительных песков в металлургии 19
2.4 Способ получения отливок в формах с наполнительным слоем из строительного песка 22
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 24
3.1 Анализ физико-механических свойств песка 24
3.2 Состав и свойства жидкостекольных облицовочных смесей 25
3.2.1 Достоинства и недостатки жидкостекольных смесей 26
3.2.2 Отверждение жидкостекольных смесей продувкой СО2 27
3.2.2 Достоинства и недостатки СО2-процесса 31
3.2.3 Испытания наполнительной жидкостекольной смеси из строительного песка 32
3.2.4 Программа испытаний 32
4 ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ С РАЗНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ МОДУЛЯ ЖИДКОГО СТЕКЛА 38
4.1 Определение физико-механических показателей исходных формовочных материалов на соответствие СТО-07518941-78-2019 38
4.2 Приготовление облицовочных смесей №8 с применением жидкого стекла 39
4.3 Приготовление наполнительной смеси №11 с применением оборотной смеси 42
5 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ 46
5.l Изготовление нижней полуформы 46
5.2 Изготовление верхней полуформы 47
5.3 Схема продувки полуформы углекислым газом 48
6 ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ НАПОЛНИТЕЛЬНОЙ СМЕСИ ВО ВРЕМЯ ЗАЛИВКИ ПЕСЧАНОЙ ФОРМЫ ЖИДКИМ МЕТАЛЛОМ 50
6.1 Применяемое оборудование в ходе работы 52
7. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 54
7.1 Режим работы цеха 54
7.2 Технико-экономические показатели работы цеха 55
7.3 Определение фактического рабочего времени работы производственного персонала 55
7.4 Расчет производственной программы 56
7.5 Расчет численности производственного персонала и фонда заработной платы 56
7.6 Расчет текущих затрат на производство 61
7.7 Расчет энергетических затрат 62
7.8 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 62
7.9 Расчет себестоимости 1 т годного литья 63
7.10 Расчет прибыли 65
7.11 Расчет условно-годовой экономии 65
7.12 Расчет рентабельности продукции 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 69

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования состоит в том, что в литейном производстве для изготовления песчаных форм используют облицовочную
и наполнительную смесь. Облицовочная смесь готовится на свежем песке,
а наполнительная – на оборотной смеси. Смесь, которая каждый раз после выбивки отливки по системе транспортеров отправляется назад
в смесеприготовительное отделение, называется оборотной. На каждую тонну годного литья затрачивается 6-8 тонн оборотной смеси. За сутки в цехе циркулирует порядка 2000 тонн горячей, пылящей оборотной смеси, что приводит к серьезным заболеваниям работников цеха. Кроме того, оборотная смесь по пути от выбивной решетки до смесеприготовительных бегунов проходит ряд очистительных этапов, которые требуют больших материальных и энергетических затрат.
Традиционно в литейном производстве материалом формы являлась единая песчано-глинистая смесь на свежих огнеупорных формовочных песках. Для современного серийного производства таких песков хватает только на облицовочную смесь. В то же время по располагаемой информации наполнительная смесь прогревается при заливке металла не выше 200 градусов. Огнеупорность ей не нужна.
На исследуемом заводе исторически сложилась ситуация, когда
в качестве облицовочной смеси применяется жидкостекольная смесь,
а наполнительной – песчаноглинистая. В связи с этим целью выпускной квалификационной работы является использование в качестве наполнительной жидкостекольной смеси на строительном песке.
Согласно известной информации, жидкое стекло, в отличие от глины, благоприятно влияет на свойства строительных изделий, а песок не дефицитен и дешевле. Благодаря достаточности малого по сравнению с облицовочной, содержанию жидкого стекла в наполнительной смеси (в 3-4 раза) ее можно легко отделить при выбивке и отправить строителям для дальнейшего использования в строительных целях. Оборотная песчано-глинистая смесь имеет непостоянный состав, что не позволяет устойчиво использовать ее в строительных целях.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Исследование зернового состава готовых формовочных смесей
с участков стального литья методом дифракционного рассеяния на лазерном анализаторе размеров частиц Fritsch Analysette 22 NanoTec plus показало наличие в смесях большого количества мелкодисперсной фракции.
Считается, что отрицательно на свойства формовочной смеси влияет наличие в ней фракции менее 50 мкм. Однако содержание таких частиц нив исходных материалах, ни в готовых формовочных смесях не регламентируется нормативными документами РФ.
Государственными стандартами РФ как в формовочных песках, так
и в глинах, регламентируется содержание частиц, имеющих размер менее 22 мкм, независимо от их химической природы. Такие частицы называют «глинистой составляющей».
Кварцевые формовочные пески (ГОСТ 2138-91) [19] в зависимости от содержания глинистой составляющей делятся на группы 1-5. Максимальное содержание глинистой составляющей в песках 5-й группы – 2%. Пески этих групп поставляются как Кичигинским, так и Балашеевским месторождением. Пески с большим содержанием глинистой составляющей относятся к тощим (2…12% глинистой составляющей) и жирным пескам (12…50% глинистой составляющей) и в настоящее время в литейном производстве используются редко.
В глинах (ГОСТ 3226-3) [20], наоборот, регламентируется минимальное содержание глинистой составляющей (не менее 65 мас. %), это связано составляющей (не менее 65 мас. %), это связано с тем, что укрупнение размеров глиняных частиц отрицательно сказывается на вяжущей способности глин. Массовая доля глинистой составляющей для комовых каолинитовых и каолинитогидрослюдистых глин должна быть не менее 65%, для бентонитовых глин – не менее 75%. Оставшаяся часть глины относится к песчаной фракции, чаще всего состоящей из зерен кварцевого песка. Для большинства глин содержание глинистой составляющей находится в пределах 75…99%.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Грузман В. М., Мартыненко С. В. Способ получения отливок в формах с наполнительным слоем из строительного песка. патент на изобретение. Номер патента: RU 2763993 C1 Патентное ведомство: Россия. Год публикации: 2022. Номер заявки: 2021105734. Дата регистрации: 05.03.2021 Дата публикации: 12.01.2022.
2. Влияние оборотной формовочной смеси на качество отливок / В.К. Дубровин, Б.А. Кулаков, А.В. Карпинский [и др.] // Вестник Юж.- Урал. госуд. ун-та Серия «Металлургия», 2014. Том 14. № 2. С. 35-40.
3. Кидалов Н. А., Осипова Н. А., Григорьева Н. В., Багаев Д. А. Исследование природных материалов Волгоградской области с целью использования в литейном производстве // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2015. № 12 (175). С. 145-150.
4. Формовочные материалы и технология литейной формы: справочник / С.С. Жуковский. – М. : Машиностроение, 1993. – 432 с.
5. Григор А. С., Марков В.А., Луганский А.Ю. Формовочная смесь на основе речного песка для получения отливок из чугуна // Литейные процессы. 2009. №9. С. 91-99.
6. Литейные формовочные материалы. Формовочные и стержневые смеси и покрытия: Справочник / А.Н. Болдин – М.: Машиностроение, 2006. 507 с.
7. Антошкина У.Г., Смолко. Процессы формирования прочности песчаных формовочных и стержневых смесей // Вестник Южно-Уральского госуд ун-та. Серия: Металлургия. 2012. № 15 (274). С. 6-8.
8. Стабилизация состава и свойств формовочной смеси в литейных цехах / А. П. Мельников, Д. М. Голуб, В. М. [и др.] // Литейщики России. 2010 № 2. С. 29-33.
9. Плотникова И. Ю., Климова О. В. Оформление выпускной квалификационной работы студентами вуза. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2022. 59 с.
10. 1190. Юрьева Л.В. Экономическое обоснование дипломных проектов по металлургическому производству : Методические рекомендации по написанию дипломного проекта. – Нижний Тагил : НТИ (ф) УГТУ – УПИ, 2008. 38 с.

Весь текст будет доступен после покупки