樹酯砂和鐵型覆膜砂鑄造工藝

1、（二）鑄造車間任務(wù)和生產(chǎn)綱領(lǐng)承擔(dān)年產(chǎn)2萬噸風(fēng)電及工程機(jī)械零部件的鑄件生產(chǎn)任務(wù)。設(shè)計(jì)原則和主要工藝說明1. 產(chǎn)品生產(chǎn)性質(zhì)、特點(diǎn)本車間屬批量生產(chǎn)。最大鑄件為 30噸，材料為球鐵。2. 主要工藝說明及設(shè)備選用原則樹脂白硬砂工藝是國際二十世紀(jì)八、 九十年代以來的最新鑄造先 進(jìn)工藝之一，采用樹脂砂工藝生產(chǎn)的鑄件，表面光潔度好（可以達(dá)到 Ra12.5-25），尺寸精確（可以達(dá)到 CT7-9級(jí)），生產(chǎn)效率可比粘土砂 工藝提高一倍以上，舊砂回用率可達(dá)95%以上，改善了鑄造車間的工 人作業(yè)環(huán)境，特別適合單件小批量鑄件的生產(chǎn)，該工藝技術(shù)的先進(jìn)性和優(yōu)越性已為廣大鑄造工作者所共識(shí)。在樹脂砂工藝中，尤以味喃樹脂砂工藝和

2、堿酚醛樹脂砂工藝使用最為廣泛。采用味喃樹脂砂工藝生 產(chǎn)鑄件，成本較低。特選定樹脂白硬砂工藝為主要的生產(chǎn)工藝。a. 熔煉設(shè)備熔煉采用12、15t中頻電爐兩套（配用電源總功率 10000kW。 考慮澆注大件鑄件的可行性）b. 混砂造型車間新增60t/h遙控升降式樹脂砂混砂機(jī)1臺(tái)，40t/h的樹脂砂 混砂機(jī)2臺(tái)，10t/h的樹脂砂混砂機(jī)1臺(tái)。c. 落砂機(jī)和砂再生采用二套20t落砂和二套20t/h砂處理設(shè)備。落砂機(jī)的承載能力 為20t,落砂機(jī)為采用振動(dòng)電機(jī)進(jìn)行落砂的新型落砂機(jī)。再生系統(tǒng)為 20-30t/h，由兩套20t/h和30t/h的再生系統(tǒng)并聯(lián)組成，主要由以下幾 大功能設(shè)備組成：振動(dòng)破碎再生機(jī)+二

3、級(jí)強(qiáng)力再生機(jī)+風(fēng)選機(jī)+砂溫調(diào) 節(jié)器+PLC電氣控制系統(tǒng)。整套砂處理系統(tǒng)為強(qiáng)力硬再生技術(shù)，舊砂 再生回用率可達(dá)95%以上。該套系統(tǒng)消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)后研制開 發(fā)的，目前已在國內(nèi)外二百余家企業(yè)使用，用戶反映良好，已成為中 國知名品牌。（三）清理車間任務(wù)和生產(chǎn)綱領(lǐng)清理車間將承擔(dān)鑄件的清理工作。設(shè)計(jì)原則和主要工藝說明1. 產(chǎn)品生產(chǎn)性質(zhì)、特點(diǎn)本車間屬批量生產(chǎn)。最大件為機(jī)床底座。2. 設(shè)備選用原則本清理車間主要解決樹脂砂車間生產(chǎn)的鑄件清理。新增臺(tái)車式拋 丸清理室（30t、50t各1臺(tái)）、8-10t吊鉤式拋丸清理機(jī)3臺(tái)，新增1 座40m3煤氣發(fā)生爐。設(shè)備清單附件（一）設(shè)備名稱技術(shù)規(guī)格計(jì)量單位數(shù)量單價(jià)（萬元

4、）總價(jià)（萬元）中頻感應(yīng)熔煉爐15t套1450中頻感一個(gè)熔煉爐12t套1400自動(dòng)加配料系統(tǒng)套22550烘包器套21224喂絲球化孕育工作站Q=20t套158電磁雙梁橋式起重機(jī)Gn=10t A6臺(tái)23060固定升降混砂機(jī)Q=60t/h臺(tái)1120雙臂連續(xù)式混砂機(jī)Q=10t/h臺(tái)11224大件砂處理及再生系統(tǒng)Q=20-25t/h套133675/20t雙梁橋式起重機(jī)Gn=75/20t臺(tái)1117雙梁橋式起重機(jī)Gn=32/5t A7臺(tái)1120雙梁橋式起重機(jī)Gn=50/10t A7臺(tái)1132雙梁橋式起重機(jī)Gn=32/5t A6臺(tái)163KPD-40-1低壓電動(dòng)平車Q=40t臺(tái)2612固定連續(xù)式混砂機(jī)Q=40t

5、/h臺(tái)260120中件砂處理及再生系統(tǒng)Q=15-20t/h套1274雙梁橋式起重機(jī)Gn=32/5t A7臺(tái)2120240雙梁橋式起重機(jī)Gn=20/5t臺(tái)24182KPD-25-1低壓電動(dòng)平車Q=25t臺(tái)2510三維振實(shí)臺(tái)承載10t臺(tái)21224雨淋加砂機(jī)臺(tái)236真空系統(tǒng)套125標(biāo)準(zhǔn)真空砂箱只302.678轉(zhuǎn)運(yùn)小車臺(tái)24.59KPD-16-1低壓電動(dòng)平車Q=16t臺(tái)34.513.5雙梁橋式起重機(jī)Gn=16/3.2t A7臺(tái)135雙梁橋式起重機(jī)Gn=10t A6臺(tái)22754單梁橋式起重機(jī)（地操）Gn=10t A5臺(tái)21022臺(tái)車式拋丸活理室30t臺(tái)1138臺(tái)車式拋丸活理室50t臺(tái)1165吊鉤式拋丸活

6、理機(jī)8-10t臺(tái)31957打磨隔間（含除塵系統(tǒng)）套170熱處理爐50t臺(tái)2120240煤氣發(fā)生爐套120移動(dòng)罩式漆霧凈化裝置套22244雙梁橋式起重機(jī)Gn=32/5t A6臺(tái)163雙梁橋式起重機(jī)Gn=50/10t A6臺(tái)177雙梁橋式起重機(jī)Gn=20/5t A6臺(tái)33090單梁橋式起重機(jī)Gn=10t A5臺(tái)31030LD"梁橋式起重機(jī)Gn=5t臺(tái)24.89.6LX電動(dòng)懸:掛起重機(jī)Gn=3t臺(tái)6318便攜式硬度測試儀臺(tái)11.8快速化學(xué)分析儀套14.8型砂試驗(yàn)儀器套16.8其它試驗(yàn)設(shè)備35小計(jì)1024028.55工程設(shè)計(jì)方案5.1設(shè)計(jì)原則根據(jù)工藝技術(shù)要求及技術(shù)參數(shù)，結(jié)合產(chǎn)品具體工況，本技

7、術(shù)方案 遵循以下原則：(1) 根據(jù)年產(chǎn)3萬噸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備鑄件的生產(chǎn)能力，在現(xiàn)有的 廠區(qū)內(nèi)新建鑄造廠房，使車間的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品質(zhì)量、 檔次達(dá)到一定 的高度。以產(chǎn)品分類組成車間，為公司規(guī)模生產(chǎn)打下牢固的基礎(chǔ)，達(dá) 到年產(chǎn)3萬噸鑄鐵件的生產(chǎn)能力。(2) 采用目前國內(nèi)外成熟、可靠、先進(jìn)的吠喃樹脂砂鑄造生產(chǎn) 工藝，根據(jù)各類產(chǎn)品制造的工藝待征，以零部件特征組成先進(jìn)的生產(chǎn) 線，達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平，做到車間內(nèi)功能分區(qū)明確、物料輸送 順暢，便于生產(chǎn)組織管理，以體現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)文明生產(chǎn)的良好風(fēng)貌。(3) 理順工藝路線，按工藝流程布置設(shè)備，以便生產(chǎn)管理，減 少工件的往返運(yùn)輸，提高生產(chǎn)效率。(4) 依靠技術(shù)進(jìn)步，在提高

8、零件質(zhì)量為主要目標(biāo)的前提下，合 理使用投資，新增必須的關(guān)鍵設(shè)備及生產(chǎn)線。新增設(shè)備以高起點(diǎn)、先 進(jìn)、高效、適用為主，以增強(qiáng)公司在鑄造市場中的快速應(yīng)變能力。(5) 貫徹環(huán)境保護(hù)“三同時(shí)”、工業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生和節(jié)能原則5.2車間組成根據(jù)擬定的生產(chǎn)綱領(lǐng)，本次新建風(fēng)力發(fā)電設(shè)備鑄件生產(chǎn)線的鑄造 車間組成與面積組成如下：鑄造成型車間：16128 m2、清理車間：6335 m2、模型庫：6080m2、 辦公樓：1380m2。5.3工藝設(shè)計(jì)方案5.3.1生產(chǎn)工藝流程鑄件生產(chǎn)工藝流程圖如下：5.3.2主要工藝說明及工藝方案選擇5.3.2.1 熔煉本次工程，在熔煉上要充分考慮技術(shù)進(jìn)步和不斷提高的鑄件質(zhì)量 的要求，決定

9、鑄鐵的熔煉全部采用中頻感應(yīng)爐熔煉。由于鑄件的生產(chǎn)能力為20000噸/年，最大件達(dá)到20噸/單件，所 以，從生產(chǎn)重大件和出口鑄件的角度考慮，決定選用1臺(tái)5t/h 一拖二中頻感應(yīng)熔煉爐，1臺(tái)15t/h 一拖二中頻感應(yīng)熔煉爐，可直接生產(chǎn)球 墨鑄鐵，爐前增配光譜分析儀，使鑄鐵的化學(xué)成分可以有效地進(jìn)行合 理控制，鐵水的純凈度得到極大的提高，從而進(jìn)一步保證了產(chǎn)品鑄件 的質(zhì)量要求。5.3.2.2造型、落砂及砂處理工藝味喃樹脂白硬砂工藝是二十世紀(jì)八、 九十年代以來的國際最新鑄 造工藝之一，采用味喃樹脂砂工藝生產(chǎn)的鑄件，表面光潔度好（可以 達(dá)到Ra12.5-2，尺寸精確（可以達(dá)到 CT7-9級(jí)），生產(chǎn)效率可比粘

10、 土砂工藝提高一倍以上，舊砂回用率可達(dá)95%以上，改善了鑄造車間 的工人作業(yè)環(huán)境，特別適合單件小批量鑄件的生產(chǎn)，該工藝技術(shù)的先進(jìn)性和優(yōu)越性已為廣大鑄造工作者所共識(shí)，因此，本項(xiàng)目以生產(chǎn)鑄鐵件為主，鑄件的水平和檔次較高，特選定適合多品種小批量生產(chǎn)的味 喃樹脂白硬砂工藝為主要生產(chǎn)工藝。5.3.3.主要設(shè)備計(jì)算及設(shè)備選型5.3.3.1熔煉設(shè)備1. 鐵水綱領(lǐng)根據(jù)年生產(chǎn)綱領(lǐng)30000噸鑄件來確定年金屬裝料量）丁與項(xiàng)目白分比（%）年重量（t）1合格鑄件70200002澆冒口2550003廢品36004其它損失1200小計(jì)金屆液合計(jì)99258005金屆燒損1258合計(jì)年金屆裝料量260582. 設(shè)備計(jì)算根據(jù)年

11、金屬裝料量260581/年，按設(shè)備年時(shí)基數(shù)3700h/年計(jì)算小時(shí)鐵水綱領(lǐng)為：26058t/年+ 3700h/年=7.04t/h3. 設(shè)備選型根據(jù)小時(shí)鐵水綱領(lǐng)7.04 t/h,確定選用選用1臺(tái)5t/h 一拖二中頻感應(yīng)熔煉爐，1臺(tái)15t/h 一拖二中頻感應(yīng)熔煉爐，選用以上設(shè)備后，設(shè)備的負(fù)荷率為：35%5.3.3.2落砂、舊砂處理及造型設(shè)備1. 型砂綱領(lǐng)根據(jù)鑄件年生產(chǎn)綱領(lǐng)2萬噸，按砂鐵比4:1計(jì)，加上型砂散落損失系數(shù)1.05,得型砂綱領(lǐng)為：（20000t/年X 4）X 1.05=84000t砂/年。2. 設(shè)備計(jì)算根據(jù)型砂綱領(lǐng)84000t砂/年，按設(shè)備年時(shí)基數(shù)3700h/年 計(jì)算小時(shí)型砂綱領(lǐng)為：840

12、00t砂/年+ 3700h/年=22.7t砂/h3. 設(shè)備選型車間新增60t/h遙控升降式樹脂砂混砂機(jī)1臺(tái)，40t/h的樹脂砂 混砂機(jī)2臺(tái)，10t/h的樹脂砂混砂機(jī)1臺(tái)。新增臺(tái)車式拋丸清理室（30t、 50t各1臺(tái)）、8-10t吊鉤式拋丸清理機(jī)3臺(tái)，新增1座40m3煤氣發(fā)生 爐。5.3.3.3檢測設(shè)備新增直讀式光譜分析儀1套，金相分析儀1套，型砂分析儀1 套，硬度機(jī)及強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)等1套。（這部分目前還不清楚現(xiàn)有設(shè)備狀 況）5.3.4車間工藝布置鑄造、清理工藝布置見工藝布置圖，圖號(hào)： 2008050k-GY-015.3.5車間組成、人員新建車間的組成、人員和面積見下表序號(hào)車間組成廠房面積（m2）人

13、員（人）備注1造型熔煉車間161283502清理車間63351003模型庫608020總計(jì)28543470達(dá)產(chǎn)后，車間人員470名。其中生產(chǎn)工人300名，輔助工人705.3.6工藝投資估算新增工藝投資3738.7萬元其中：設(shè)備原價(jià)3430萬元運(yùn)輸、安裝工程308.7萬元2缺型覆砂生產(chǎn)流程鐵型覆砂鑄造生產(chǎn)線工藝流程見圖1:圖1生產(chǎn)線工藝流程圖按照工藝流程設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線平面圖見附圖一。生產(chǎn)過程描述如下(從澆注開始)：(1) 鐵型覆砂鑄造生產(chǎn)線正常工作流程從澆注開始，在澆注前放好澆口杯；(2) 澆注完畢待澆口杯內(nèi)鐵水半凝固時(shí)人工鏟去澆口杯；(3) 經(jīng)冷卻、取箱扣后，鐵型通過平車轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)入提升機(jī)，將鐵

14、型從平車上提起進(jìn)入機(jī)動(dòng)輾道；(4) 開箱機(jī)開箱，將上型提起后，鑄件留在下型，下型進(jìn)入出鑄件機(jī)；(5) 出鑄件機(jī)機(jī)械手火出鑄件放入準(zhǔn)備好的料斗內(nèi)；(6) 下鐵型、上鐵型一起進(jìn)入過渡小車，通過過渡小車將鐵型轉(zhuǎn)運(yùn)到活理段，并完成上下鐵型前后次序交換；(7) 上下鐵型在翻箱機(jī)翻箱，使型腔面(后稱正面)朝下，上型翻轉(zhuǎn)目的是活 除背面澆注時(shí)留下的殘砂、鐵豆等；(8) 上下型先后送入頂射孔機(jī)，活通射孔內(nèi)的型砂，再進(jìn)入震動(dòng)落砂機(jī)活理型 腔內(nèi)的殘砂；(9) 活理后的鐵型通過翻箱機(jī)翻轉(zhuǎn)正面朝上，人工檢查后，根據(jù)鐵型溫度進(jìn)行 調(diào)溫處理，調(diào)溫后的鐵型經(jīng)過翻箱后正面朝下，等待造型；(10) 通過送箱系統(tǒng)將上下鐵型一起送入造型機(jī)進(jìn)行覆砂造型，送箱系統(tǒng)完成 粗定位。(11) 造型完成后的鐵型送入翻箱機(jī)翻箱，使鐵型正面朝上以檢查覆砂質(zhì)量， 澆口處理，需要下芯的完成下芯。(12) 在合箱前上箱翻轉(zhuǎn)正面朝下，上下鐵型先后進(jìn)入合箱機(jī)完成合箱。(13) 合好的鐵型通過過渡小車送入到澆注段，并通過提升機(jī)將鐵型置丁澆注 平車上。(14) 上箱扣后，等待澆注。2.2主要設(shè)備活單編虧設(shè)備名稱規(guī)格及型號(hào)數(shù)量單臺(tái)功率(KW)備注1雙工位造型機(jī)ZXTF-Z-50145含送箱系統(tǒng)，含 液壓2合箱機(jī)ZXTF-H-5012.2